叮咬次数
被蚊子叮多少次才会得黄热病——或疟疾?来自四个地区(从亚马逊到内罗毕)的真实 Sentinel-2 卫星数据,以及为风险标上数字的概率模型。

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。

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。

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。

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。
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。
重跑一次扫描:内罗毕,以及第二种疾病
有读者提出更尖锐的问题:在内罗毕上空被叮 20、30、40、50、60 次,得疟疾——或黄热病——的概率分别有多高?我们于 2026 年 6 月 16 日对这座城市(东经 36.65–37.05°、南纬 1.15–1.45°)重跑了同一套流程:七幅低云 Sentinel-2 影像,NDVI 均值 0.388、MNDWI 均值 −0.37(局部峰值达 0.51)。植被中等、地表积水稀少。单看栖地指数,这座城市读来像是「临界活跃」。事实并非如此——原因正是植被指数看不见的那个变量。
海拔。内罗毕位于约 1,795 米;六月夜间气温降至约 10 °C——低于疟原虫在蚊体唾液腺内完成孢子增殖(sporogony)所需的热下限。寒冷直接让它停摆。自 1920 年代以来,城内未曾发现带有孢子体的疟蚊;它被列为低风险、实质上不传播。内罗毕诊所记录到的疟疾,绝大多数是从维多利亚湖盆地与海岸输入的——而非当地叮咬所得。
同一个复合伯努利模型可以沿用,此时 p = q·s·b:q 为叮你的蚊子中属于有效病媒的比例,s 为其感染(孢子体)率,b 为每次感染性叮咬的传播效率。西肯尼亚的田野调查显示,地方性流行的低地孢子体率为 2–13%,而内罗毕为零。据此,地方性流行的肯尼亚低地每次叮咬 p 约为 0.005–0.03,城内则约为 0.000005——百万分之五。
把引出这个问题的叮咬次数代入。在内罗毕:叮 60 次,疟疾概率仍约 0.03%,黄热病维持在近 0%——病毒根本不在城内流行。把同样的叮咬移到地方性流行的肯尼亚低地,曲线就拉直了:叮 20 次 → 10–46%,叮 60 次 → 26%(淡季)、60%(中度)、84%(高度全境流行)。至于黄热病,在西非或亚马逊的活跃疫情期(f·p ≈ 0.03),叮 60 次 → 84%,与上文的疫情数字一致。
风险在于你「在哪里」被叮,而非被叮「几次」。在基苏木被一只感染性的蚊子叮一口,胜过在内罗毕被叮六十口。
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。
参考文献
- Garske et al., 2014 — Yellow Fever in Africa: Estimating the Burden of Disease and Impact of Mass Vaccination from Outbreak and Serological Data, PLOS Medicine
- Nationwide surveillance detects yellow fever and chikungunya viruses in multiple Aedes mosquito species in Nigeria, Parasites & Vectors
- PAHO — sustained yellow fever transmission in the Americas, 2025 epidemiological data
- Vaccines and vaccination against yellow fever: WHO position paper, June 2013 — recommendations
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。
- 在内罗毕被叮 50 次,我得疟疾的概率有多高?
- 接近于零——约 0.025% 的数量级。内罗毕位于约 1,795 米,夜间寒冷阻止疟原虫在蚊体内成熟,且自 1920 年代以来城内未再记录到带原疟蚊。黄热病同样近 0%,因为病毒不在当地流行。同样 50 次叮咬若发生在地方性流行的肯尼亚低地(维多利亚湖盆地或海岸),疟疾风险则约为 22–78%,视季节而定。
- 这个模型也适用于疟疾,而不只是黄热病吗?
- 适用——它是同一个复合伯努利过程,P(n) = 1 − (1 − p)ⁿ。对疟疾而言,p = q·s·b 综合了叮咬中属于疟蚊的比例、蚊体孢子体率(地方性流行的西肯尼亚为 2–13%,内罗毕约 0)以及每次感染性叮咬的传播效率。在不同疾病与地点之间,改变的只有每次叮咬的概率;曲线的形状完全相同。