Nature Commun | 中科院董金瑋研究員團隊通過水鳥“活動熵”揭示全球禽流感風險熱點

禽流感病毒（AIV）因其跨物種傳播能力和大流行潛力，長期以來是全球公共衛生和畜牧業關注的重點。水鳥作為AIV的主要天然宿主，其遷徙活動常常將病毒帶入人類和家畜活動區域，增加了病毒重組和跨種傳播的風險。然而，由于水鳥種類多、遷徙范圍廣、活動模式復雜，如何準確識別高風險區域一直是個難題。近日，一項發表于《自然-通訊》的研究提出了一種名為“水鳥活動熵”的新指標，為全球禽流感暴露風險評估提供了全新視角。

2026年3月7日，中國科學院地理科學與資源研究所董金瑋研究員團隊聯合國內外多家機構在《自然-通訊》（Nature Communications）發表了題為《通過水鳥活動熵繪制全球禽流感風險格局》的研究論文。研究基于全球779種水鳥的月度分布數據，構建了水鳥活動熵指標，并評估其在禽流感風險預測中的應用價值。

研究團隊首先利用全球生物多樣性信息平臺（GBIF）獲取了水鳥分布數據，結合氣候、地形和水體分布等環境變量，采用隨機森林、最大熵和XGBoost三種機器學習模型，成功模擬了779種水鳥的全球月度分布格局。在此基礎上，研究引入了“水鳥活動熵”這一指標，綜合考慮了物種豐富度、活動時間和均勻性，用以量化水鳥活動強度。結果顯示，水鳥活動熵在解釋全球禽流感病例分布方面表現出色，AUC值達到0.87，尤其在H5N1亞型預測中敏感性高達86%。

進一步分析顯示，全球約14%的陸地面積被識別為禽流感暴露高風險區域。這些區域集中分布在美國、歐盟、中國和印度，涵蓋了全球52%的人口、41%的家牛和51%的家禽。值得注意的是，盡管撒哈拉以南非洲報告的病例不足全球1%，但其高風險區域面積超過3億公頃，占全球15%，提示該地區存在顯著的監測盲區，亟需加強監測能力建設。

研究還探討了不同水鳥功能群與人類、家畜暴露風險之間的關系。結果顯示，水禽是全球暴露風險的主導類群，尤其在中國的暴露風險中與人類密度相關性最強（r=0.71）。在美國，除了水禽外，海鳥的活動熵也與人類和家禽密度顯著相關（r=0.62和r=0.54），表明不同國家和地區應根據主導功能群制定差異化的監測策略。

這項研究提出了一種不依賴于歷史疫情數據的風險評估框架，尤其適用于監測能力薄弱的發展中國家。通過結合水鳥活動熵與家畜、人口密度，研究不僅揭示了當前全球禽流感暴露風險的分布格局，也為未來防控資源的精準投放提供了科學依據。

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