项目名称：利用遗传地理时空模型预测H5N1禽流感病毒的传播及控制策略研究首席科学家：徐冰清华大学起止年限：2010年1月-2014年8月依托部门：教育部一、研究内容研究禽流感的暴发、传播要素演变规律、传播机制、病毒进化特性、病毒变异与致病性和控制策略，对于国家针对禽流感的防控和应急机制的建立，以及有关政策的制定和评估都有重大意义。针对国家、区域可持续发展和传染病防控体系建设所需的基础科学支撑，结合国内外研究现状与存在问题，本项目拟解决以下关键科学问题：1.自然环境变化与社会网络构架下禽流感传播要素演变规律通过研究阐明自然环境、候鸟栖息地及迁徙路线与禽流感传播之间的规律，确定社会网络、家禽交易运输网络对禽流感地区性流行的影响，在此基础上对候鸟的非连续式传播和家禽的连续式传播在整个禽流感传播中的地位与作用做出科学评价。2.禽流感病毒源头与地理传播路径利用多传感器、多时相、多分辨率的遥感数据对候鸟栖息地和迁徙路线在不同的空间尺度和连续的时间序列上进行监测和制图；同时确定候鸟主要越冬地和繁殖地对应关系，清晰其迁徙路线。通过禽流感病毒传播的遗传学微观分析和地理学宏观研究相结合，探索解决禽流感病毒源头和地理传播路径的科学问题。3.禽流感病毒变异与致病性的关系病毒基因突变与其致病力之间的关系是禽流感病毒研究中的热点问题之一。科学家们普遍关注位点的突变是否与宿主来源和地理位置相关，也关注病毒致病力是否与病毒所在的宿主与所在的地区有关联性。回答这些问题，还需要新的分析方法的支撑，包括通过生物信息学分析与蛋白质结构分析与预测找到基因突变与病毒致病力的可能关系；通过反向遗传学实验方法来验证禽流感病毒蛋白质突变与病毒致病力的关系。4.禽流感病毒传播机制的定量化研究和防控策略的优化理论通过建立禽流感网络传播模型，探索定量化研究禽流感病毒传播机制的途径同时为制定优化的防控策略奠定理论基础。禽流感网络传播模型将基于群体流行病学数学模型、网络分析、生物遗传信息、遥感和地理信息系统技术，通过联结候鸟传播路径、家禽流通网及人类居民区，模拟禽流感病毒在全球、中国及鄱阳湖/青海湖地区三个层面的传播，并集成耦合基于智能体的个体模型。该耦合模型旨在预测禽流感病毒的传播趋势，揭示禽流感病毒时空传播机制，为有效防控禽流感传播提供决策支持。围绕关键科学问题并结合专家组建议，本项目研究的内容包括以下几个方面1．禽流感传播要素的演变规律和未...
