Food and Agriculture Organization of the United NationsFood and Agriculture Organization of the United Nations

捕“风”捉影,采集关键数据,助力拯救生命


疾病监测小组助力预防人畜共患病的传播

Share on Facebook Share on X Share on Linkedin

来自粮农组织和柬埔寨巴斯德研究所的科学家进入了柬埔寨贡布的一个洞穴,使用无人机和空气采样器从空气中收集动物DNA样本。©粮农组织/Rindu Putri

30/07/2024

在距离首都金边两小时车程的柬埔寨农村,科学家们一路走进悬崖深处。他们身处一片柚木森林,闪闪发光的叶子轻轻地摇摆着。天气热得令人窒息。随处可见的贡布辣椒几乎堵住了狭窄的通道。

Filip Claes和Erik Karlsson两位科学家是这次科考探险任务的领队。大约走了20分钟,他们来到了一处被灌木和藤蔓层层覆盖的洞口。入口处直径仅有1.5米,稍不留神就会错过。

这次在柬埔寨开展的洞穴秘境科考之旅是一系列疾病监测创新行动的重要内容,由联合国粮食及农业组织(粮农组织)通过其跨境动物疫病应急中心(ECTAD)与柬埔寨巴斯德研究所(IPC)联合推进。

科考队今天的目标是收集蝙蝠的DNA样本。运用非侵入性技术,他们操纵无人机从空气中提取环境DNA(eDNA),也就是毛发、羽毛、唾液甚至花粉的遗传物质痕迹。

团队使用无人机收集空气样本,通过便携式PCR仪和DNA测序仪,科学家们可以在几小时或几天内检测出已知或新的病原体。左/上:©粮农组织/Rindu Putri 右/下:©柬埔寨巴斯德研究所/ Erik Karlsson

这一开创性的方法旨在保护动物和人类不受疾病侵害,在这一方面,柬埔寨政府正走在创新的前沿。科考队会探索所有可能出现人与动物交集或是野生动物与家养动物交集的地方,包括家禽养殖场和活畜市场等。最终目标是建立一套早期预警系统,以防止疫病从野生动物向家养动物的传播,保护全国牲畜的健康,阻断人畜共患病向人类传播的途径。

在亚洲,家禽养殖场和养猪场通常都紧挨着野生环境。因此,人畜共患病向人群广泛传播的风险十分令人忧心。Karlsson表示:“全世界每年都会出现三到四种新的人畜共患病。目前人类三分之二的疾病都是人畜共患病。”

在非洲猪瘟和禽流感等全球疫情频发的背景下,这项行动已不再是一项科学探索,而是推动全球疾病防控进步的关键举措。与传统方法相比,新的技术能够实现更快速、更安全、更低成本的监测。

流行病学家、粮农组织创新办公室主任马文森(Vincent Martin)说:“当今世界,野生动物、人类和家养畜禽之间的界限日益模糊。这种早期检测人畜共患病的新方法不仅是在解决技术问题,更有助于动物和人类流行病的整体防控。”

粮农组织对此予以大力支持,并已将其纳入粮农组织创新办公室的ELEVATE孵化器项目。作为聚焦农业和相关前沿理念研究的孵化器项目,ELEVATE已资助了数十个团体,为他们提供机会去试验与农业粮食体系相关的新创意。马文森表示:“孵化器的理念是激发创新解决方案,促进创新和内部创业。”

随着收集的样本逐渐增加,这个项目将能够更好地呈现环境中存在的疾病源以及所持续的时期,帮助各国应对各种新型健康威胁。 ©柬埔寨巴斯德研究所/ Erik Karlsson

无人机出动,收集DNA样本

进入洞穴后,队员们从背包里拿出了无人机,每架无人机上都有一个空气采样器。

以往,像这样的采样任务意味着团队必须捕获大量野生动物,进行拭子采样或采血,再将样本带回实验室进行测试。然而,有了这个新系统,他们可以采集动物可能释放到空气中的任何病毒。

Claes说:“进入这些环境,我们会去搜寻任何可能从蝙蝠传染给猪或鸡然后再传染给人类的疾病。”

这个团队同时也在加快识别病原体的过程。有了便携式PCR和DNA测序仪,他们可以检测出禽流感、寨卡病毒、新型冠状病毒、非洲猪瘟、狂犬病和尼帕病毒等各种病毒,甚至是新的未知病原体。

已知的疾病可以在数小时内直接在现场完成检测。基因测序需要的时间更长,但目前现场测序技术已经可以将过程从几周缩短到几天。

队员们收集的数据有助于全面评估健康形势。随着收集的样本逐渐增加,这个项目将能够更好地揭示环境中存在的疾病源以及所持续的时期。

反应时间是关键。反应时间越短,遏制致命病原体传播的措施就越有效。这一项目的影响已经超越了家畜和人类健康问题。空气采样和环境DNA样本的远程检测技术也可用于监测脆弱生态系统中的野生动物,在生态和生物多样性管理方面亦具有巨大的应用潜力。

气候变化、城市化和毁林使得世界在人畜共患病面前愈加脆弱,而这项行动正在帮助各国应对各种新发健康威胁,抵御随之而来的巨大冲击。

相关链接

了解更多