严重急性呼吸综合征时空传播近远程耦合机理研究

Severe Acute Respiratory Syndrome (SARS) from China in November 2002 has been presented a serious threat to social, economic and other fields. Historical experience shows that similar infectious diseases will never occur only once, however the transmission characteristic of SARS in multiple spatial scale is still unclear, which poses challenges for multi-regional cooperative and precise prevention in control of similar diseases. Based on the case data of the SARS in China from 2002 to 2003, this project will carry out the studies on the short and long distance coupling mechanism of the disease spatiotemporal spread. Firstly, the spatiotemporal patterns and influencing factors of SARS transmission will be analyzed, which will be contributed to reveal the characteristics of SARS transmission at different spatial scales. And then, a model combining short and long distance transmission of disease will be developed to reveal the short and long distance coupling mechanism of SARS input-output flow. Finally, based on the proposed model, the characteristics of SARS transmission and human influence at different time stages under the scene of natural state and human control will be studied. The project will be expected to provide new perspectives for the study of spatiotemporal transmission of infectious diseases, and helpful for the prevention and control of SARS-like diseases.

2002年11月发源于中国的严重急性呼吸综合征（SARS）造成了社会、经济等方面巨大的影响。历史经验表明类似传染病绝对不会仅出现一次，但是SARS在不同空间尺度上的传播规律仍未明确，这为类似疾病的多区域协同、精准防控提出了挑战。本研究以2002-2003年中国大陆各地SARS整个爆发过程中的详细个案病例数据为基础，研究其时空传播近远程耦合机理。首先分析SARS传播时空格局及影响因素，以揭示不同空间尺度下SARS传播特征；然后，研建近程与远程传播相结合的模型，以探索SARS传播的近远程耦合机制；最后，基于此模型研究不同时间阶段SARS传播特征及人为影响效应，以揭示自然状态及人为控制影响下疾病传播的演化规律。研究成果期望为传染病时空传播研究提供新的思路和方案，为类似SARS疾病防控提供理论依据与技术基础。

21世纪以来，人类面临着多种新发传染病的侵袭，传染病已经成为全球主要的疾病负担。类似SARS的传染病在不同空间尺度上的传播规律仍未明确，该如何有效精准切断近远程传染途径是迫切解决的科学问题。本项目中，首先利用空间统计手段，分析了疾病传播时空格局及影响因素，计算了传染病的时空风险，并进一步研究了传染病的非线性滞后归因；然后，探索了近远程人口流动与传染病的关联机制，揭示新发性传染病传播的近远程空间分异规律和作用机理；最后，基于不同情景的地理环境数据，分析了典型地理区域传染病传播的环境影响。研究成果包括以下4方面：（1）传染病时空格局和风险探测。本研究分析了新冠状病毒病例时空传播规律及风险传播因子，研究结果表明中国典型的劳务输出地区新冠状病毒传播风险具有明显的地理时空异质性，与高风险传播源地区的近远程距离影响当地传播风险。另外，基于呼吸道传染病肺结核分析了发病率的时空变化规律，发现其与当地的医疗条件和经济发展水平显著相关。（2）传染病的非线性滞后归因。研究发现肠道传染病发病率呈现显著的空间异质性，人口密度高的地区风险最高。其与温度呈正相关，并存在影响时间的滞后性。（3）中国流动具有地理异质性、空间依赖性和溢出效应的显著特征。近远程人口流动、城市化对传染病的影响。人口流动和城市化都促进了疾病传播，城市化水平的提升影响传染病在地区间的“就近传播”，这种积极作用在高人口密度东部地区、城市化程度较高地区、人口城市化和经济城市化方面表现得尤其明显。（4）典型地理区域传染病传播的环境影响。本研究发现，气象要素状态及波动对肠道传染病的重要影响，研究发现最近十多年，中国细菌性痢疾发病风险逐渐降低；不同区域的气象及社会经济条件对当地传染病具有不同的关联机制。此项目的研究期望可为传染病精准防控提供科学依据。