Seges
田野笔记2026-06-15 · 10 分钟阅读

叮咬次数

被蚊子叮多少次才会得黄热病?来自三个地方性流行区的真实 Sentinel-2 卫星数据——以及为风险标上数字的概率模型。

示意图:亚马逊洪泛平原的近红外假彩色描绘——森林冠层将红外线反射为深红,静水呈蓝黑。仅为示意,非实测影像。
示意图:亚马逊洪泛平原的近红外假彩色描绘——森林冠层将红外线反射为深红,静水呈蓝黑。仅为示意,非实测影像。

蚊子是对人类最致命的动物——不靠自身毒液,而是作为它所携带病原体的媒介,每年夺走约 72.5 万至 100 万条人命,超过任何其他生物。黄热病是它最致命的货物之一:一项模型研究估计,非洲单一年度即有 8.4 万至 17 万例重症、2.9 万至 6 万例死亡,约占全球负担的九成(Garske 等人,2014)。黄热病的特别之处在于:我们拥有近乎完美的疫苗、一个被充分研究的病媒,以及可靠的栖地卫星代理指标。这个组合让我们得以做一件在传染病领域罕见的事——为风险标上一个概率。

卫星测量什么

两个 Sentinel-2 指数从轨道代理蚊子栖地。NDVI(归一化植被指数)衡量绿色覆盖:越浓密的植被,越能提供成蚊栖息处并保住幼虫所需的湿度。MNDWI(改良型归一化水体指数)侦测地表水:河流、水洼、淹水地——伊蚊(Aedes)孳生之处。我们通过 Google Earth Engine 查询三个地方性流行区的真实 Sentinel-2 影像,导出一个 0 至 10 分的复合栖地适宜指数(HSI),将植被密度与峰值水体存在等权重结合。HSI 是我们自建的指标——把两个卫星信号压缩成一个可比较的数字,并非既有的流行病学量度。

三个地区,从轨道测量

西非——尼日利亚/贝宁轴线(2.5–5.5°E, 6.2–8.5°N):NDVI 均值 0.517,MNDWI 峰值 0.522,HSI 6.4/10。这条走廊从尼日尔河三角洲湿地延伸至几内亚森林边缘——植被与季节性积水交织,承载埃及伊蚊与森林型病媒非洲伊蚊、黄头伊蚊。最硬的田野数据也来自这里:尼日利亚在 2017–2020 年疫情期间的全国监测,于约四分之一的伊蚊样本池中验出黄热病毒,各物种最小感染率介于每千只 0.9 至 62.5(Parasites & Vectors,2024)——这是下方模型的实证锚点。

西非——尼日利亚/贝宁轴线(2.5–5.5°E)。Sentinel-2 近红外假彩色,2024–25 旱季合成。植被将红外线反射为红;几内亚湾海岸与潟湖呈暗色。HSI 6.4/10。
西非——尼日利亚/贝宁轴线(2.5–5.5°E)。Sentinel-2 近红外假彩色,2024–25 旱季合成。植被将红外线反射为红;几内亚湾海岸与潟湖呈暗色。HSI 6.4/10。

亚马逊盆地——巴西马瑙斯一带(61–58°W, 4–1°S):NDVI 均值 0.637,MNDWI 峰值 1.0,HSI 8.2/10——三者最高。NDVI 高于 0.6 代表近乎连续的原始冠层;MNDWI 峰值达 1.0 标示开放水体——洪泛湖泊与支流水道,编织出数百公里的森林—水体交界。这是理想栖地:此处的森林型黄热病循环,由白天在冠层叮咬的趋血蚊(Haemagogus)与避水蚊(Sabethes)维系,埃及伊蚊则在聚落承担城市循环。适宜度最高之处,正是森林与静水相接之地。

亚马逊盆地——马瑙斯一带(61–58°W)。Sentinel-2 近红外假彩色,2024–25 合成。浓密冠层呈深红;河道与淹水雨林呈蓝黑。HSI 8.2/10。
亚马逊盆地——马瑙斯一带(61–58°W)。Sentinel-2 近红外假彩色,2024–25 合成。浓密冠层呈深红;河道与淹水雨林呈蓝黑。HSI 8.2/10。

刚果盆地——刚果民主共和国金沙萨一带(14.5–17.5°E, 5–2°S):NDVI 均值 0.504,MNDWI 峰值 0.827,HSI 7.1/10。浓密赤道森林,由刚果河及其支流贯穿。它也是受昆虫学调查最少的地方性流行区之一——对一个每年都通报黄热病的地区而言,是真切的情报缺口。卫星判读在整体适宜度上与西非相当,但空间变异更低:森林更连续、破碎更少。

刚果盆地——金沙萨一带(14.5–17.5°E)。Sentinel-2 近红外假彩色,2024–25 合成。刚果河与一座火口湖在连续冠层中格外醒目。HSI 7.1/10。
刚果盆地——金沙萨一带(14.5–17.5°E)。Sentinel-2 近红外假彩色,2024–25 合成。刚果河与一座火口湖在连续冠层中格外醒目。HSI 7.1/10。

概率模型

叮咬与感染遵循一个复合伯努利过程。设 f=叮咬的伊蚊中携带活性黄热病毒的比例,p=一次感染性叮咬成功传播的概率。在 n 次独立叮咬后至少感染一次的概率为 P(n) = 1 − (1 − f·p)ⁿ。这个模型刻意简化:它把每次叮咬视为风险恒定的独立试验,且不计后天免疫——因此这些数字应视为数量级,而非临床预测。它的价值在于:每一个输入都被明示、可替换。

非疫情基线:取 f ≈ 0.002——尼日利亚实测范围的低端——与 p ≈ 0.6(实验室伊蚊病媒胜任力的中段),得出有效单次叮咬风险 f·p ≈ 0.0012。模型于是给出:88 次叮咬达到 10% 的累积感染概率,578 次达到 50%,1,917 次达到 90%。在西非农村地方性流行区的高峰季——叮咬可达每晚数十次——578 次叮咬会在大约两到三周无防护的户外暴露中累积。

模型,绘成图。琥珀色:疫情(f·p ≈ 0.03)。森林绿:地方性流行(f·p ≈ 0.0012)。50% 门槛落在 23 与 578 次叮咬。
模型,绘成图。琥珀色:疫情(f·p ≈ 0.03)。森林绿:地方性流行(f·p ≈ 0.0012)。50% 门槛落在 23 与 578 次叮咬。
在同一模型下,一场确诊中的疫情把这个数字压缩到 23 次叮咬即达 50% 的感染概率——在高峰季的户外,无防护的成人一个晚上就可能被叮到这个数。

疫情期:病媒感染率攀升。尼日利亚自身的监测在感染最严重的物种中记录到最小感染率高达每千只 62.5(约 6%),因此疫情期 f ≈ 0.05 属保守值;配合 p ≈ 0.6,得 f·p ≈ 0.03。模型现在回传:4 次叮咬达 10%,23 次达 50%,76 次达 90%。这些并非抽象:2025 年全美洲,PAHO 确认 7 国共 346 例黄热病、143 例死亡——41% 的致死率——病毒并抵达圣保罗州等历史风险地图之外的地区。

名副其实的疾病

黄热病以其重症所致的黄疸(jaundice)命名。约 85% 的有症状感染在急性期后缓解——骤发高烧、剧烈头痛、肌肉痛,以及 Faget 氏征象(体温升高、脉搏反而变慢的矛盾性心搏徐缓)。短暂缓解后,约 15% 进入毒性期:黄疸、出血(『vomito negro』,变性血液的黑色呕吐物)、肝肾同时衰竭与休克。WHO 估计,进入毒性期者约有半数在 7 至 10 天内死亡。目前无抗病毒药,治疗以支持为主。当疫情通报延迟,致死率急升——2025 年全美洲达 41%——几乎全发生在未接种者身上。

唯一能把概率归零的数字

17D 黄热病疫苗在单次接种后 30 天内达到 ≥99% 的血清转换率;2013 年 WHO 确认其保护为终身——无需追加剂。上述每一条线索都收束于一句话:在进入高 HSI 区域前接种。蚊子不看你的行程,病毒不读你的预算,卫星只负责指出它们俩住在哪里。智慧,成获。

常见问题

卫星栖地数据是怎么取得的?
我们通过 Google Earth Engine 查询三个地方性流行区的 Sentinel-2 影像,计算区域平均 NDVI 与峰值 MNDWI。栖地适宜指数(0–10)将植被密度与峰值水体存在等权重结合。它是我们自建的孳生条件综合指标——一个比较工具,而非直接的蚊子计数,也非官方流行病学量度。
究竟要被叮几次才会得黄热病?
没有单一数字——取决于有多少蚊子带原。以复合伯努利模型 P(n) = 1 − (1 − f·p)ⁿ 搭配田野实测感染率:在非疫情基线(约 0.2%),约 578 次叮咬达 50% 累积概率;在活跃疫情(约 5%),门槛降到约 23 次——在流行区一个晚上即可达到。这些是模型推估的数量级,并非临床保证。
东南亚或台湾有得黄热病的风险吗?
没有——亚洲从未记录过黄热病疫情。吊诡的是,理论上应该有:埃及伊蚊广泛分布,实验室研究也显示亚洲族群(包括台湾与新加坡)能传播此病毒,可见病媒胜任力并非屏障。亚洲为何始终未出现黄热病,至今仍是真正的未解之谜;主要假说包括该地区密集登革热暴露所带来的交叉保护,以及历史传播型态。从流行区入境某些国家时,仍须接种疫苗。
若亚马逊栖地评分最高,为何非洲通报的疫情更多?
栖地适宜度衡量的是孳生条件——而亚马逊连续的森林与河系评分极高。但疫情还需要易感人群:它取决于人口密度、疫苗覆盖率、监测与病媒防治。西非庞大的未接种都市人口创造了放大条件,人口稀疏的亚马逊则否;通报频率也反映监测能力的差异。适宜度是位能;疫情则是火花,加上易感宿主这份燃料。
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