預測流感病毒進化的數學模型

央視國際 2003年03月28日 15:55

　　研究人員建立了一個流感病毒進化的新數學模型，從而使開發出更有效的流感疫苗向前邁進了一大步。

　　每年新流感病毒株都會替代舊病毒株，致使原有疫苗失去作用。這個模型可以幫助研究人員預測即將到來的新流感病毒株的關鍵特點，採取措施抑制病毒蔓延。

　　這個新模型“使我們可以變化細菌和人類宿主的生物學特性，查看這些變化對流感病毒的進化有何影響。”模型的開發者之一、加州大學歐文分校的Robin Bush説。

　　Bush和她的同事匯集了有關疾病傳播、人體免疫性的建立、以及過去20年裏蒐集的流感病毒係譜的信息。

　　了解流感病毒如何變化生死攸關：每年都有成千上萬人死於流感，尤其是年輕人和老者。接種疫苗可以減少感染人數和嚴重程度，但每隔幾十年都會爆發一次流感大流行，導致更多人死亡。例如，1918年的西班牙大流感造成了4000多萬人死亡。

　　“從統計學角度預測，我們人類即將面臨又一次流感大流行。”研究小組成員之一、倫敦帝國學院的數學生物學家Neil Ferguson説。由於病毒能夠“免費搭乘”客機到處旅行，因此一次傳染兩個月就能在全球蔓延，他提醒説。而疫苗開發一直在竭力跟上病毒進化的步伐。

　　但世界衛生組織的疫苗顧問、英國國家醫學研究院的Alan Hay警告説，這個模型的預測能力可能有其局限性。他認為，模型缺乏關於流感病毒的微小遺傳變異如何使人體對不同病毒攻擊的免疫力或多或少降低的數據。

　　但任何可能加速疫苗設計開發的研究都是受歡迎的。在83個國家的112個機構的協助下，世界衛生組織監控著世界範圍內流感的爆發情況，據此提出疫苗開發的指導方針。根據監控，在春季就預測到冬季的流感爆發。但在中間時期，病毒已經發生了變化。

　　這個新模型還成功預測了流感病毒奇異的“新老交替”的政策。你可能以為流感病毒株的數量應該隨時間增加，因為病毒需要最大化其變異以求生存。但事實上，新病毒株替代了就病毒株，因此病毒株數目並未隨時間變化，而是一直保持穩定。

　　之所以這樣，是因為當我們從一次流感中康復時，對另一病毒株也會産生暫時的免疫力。“這些株係不得不彼此競爭感染易感人群。”因此一個病毒株就滅絕了，Ferguson解釋説。