教授疾病生态学，让未来的医学专业人士接触个体健康

Krisztian Magori解释了他如何利用疾病生态学的顶石课程向未来的医学专业人员介绍疾病生态学和健康的概念和主题，包括相关的学生研究项目。

每天，我们都被各种各样的新闻标题狂轰滥炸，它们都是关于新出现和重新出现的疾病的威胁，比如中东呼吸综合征(MERS)、埃博拉、寨卡病毒(Zika virus)或耐抗生素细菌。欧洲和北美的大多数医生和医学专业人员，在西医的精神指导下，专注于使用药物或手术治疗疾病症状。因此，他们可能没有意识到或考虑到这些疾病背后的复杂性和生态关系，例如人类健康和动物健康之间的联系。一个潜在的解决方案是让未来的医学专业疾病生态学和一个健康的概念,认识到健康的人类与动物的健康和环境,并促进合作的医生,兽医,生态学家和其他科学家来解决这些和其他疾病造成的跨学科问题。在这篇文章中，我将告诉你我最近做这件事的个人经历，并希望能说服那些在教职岗位上的人也这么做。

未来的医疗专业人员越早接触疾病生态学和“同一个健康”的概念，他们就越能更好地将其融入到他们的整体医疗培训中。这个学期，我有幸在东华盛顿大学生物系教授一门疾病生态学的核心课程，我是那里的一名助理教授。顶石课程是专为我们生物本科学士学位项目的毕业生设计的，并结合了严格的高级专业内容和小组项目，学生必须证明他们的能力进行独立的研究在专业水平，为毕业后的工作做好准备。我这门课上的学生都很聪明，他们大多都在为成为医学专业人士做准备，要么是内科医生，要么是内科医生助理，要么是牙医。他们大多受过解剖学、生理学、微生物学和生态学方面的培训。因此，他们是教授疾病生态学的理想人选。在这个学期的开始，我就督促他们选择相关的小组项目，我还让他们参加了疾病生态学的实践，让他们在研究生的学习地点通过拖拽的方式收集蜱虫。在内容上，我选择了市面上唯一一本传染病生态学的书——由Rick Ostfeld和Valerie T. Eviner编辑的《传染病生态学》作为这门课的教材。

教科书，虽然是一个很好的资源，结果是一个混合包。这本书本身就是2005年卡里研究所一次会议上的论文集。本书各章的作者包括当代著名的疾病生态学研究人员，并提供了一系列令人印象深刻的概念和人类、野生动物、牲畜和植物疾病系统的案例研究。这本书侧重于生态系统复杂性对疾病动态的影响，疾病对生态系统过程的影响以及疾病生态学课程的管理含义和应用。然而，章节中令人眼花缭乱的主题多样性也反映在这些章节的风格和层次上。虽然有些章节很有趣，也很容易读(例如吉姆·波特写的关于珊瑚疾病的那一章)，但其他章节相当复杂，很难读。没有接触过高等数学、常微分方程和动力系统理论的学生，如果没有额外的支持，将很难理解其中的一些章节，这取决于教师提供的支持。因为这本书不是一本官方教科书，所以它没有随讲座的ppt幻灯片一起提供，这意味着我必须阅读书中的章节，做笔记，并自己创建这些讲座，这需要大量的准备时间。在学期快结束的时候，我开始要求学生小组自己做读书章节的报告，增加他们与读书章节的互动，同时也减轻了我的工作量。除了讲课之外，我还尝试做一些积极的动手练习，以帮助尽可能多地处理和解释书中章节中比较复杂的材料和概念。总的来说，该教材有助于汇集各种不同的案例研究，以突出重要的流行病学和生态学概念，这是疾病生态学等学科的固有困难。

除了通过课本沉浸于疾病生态学之外，学生还必须设计、提出、进行、分析、解释和发表与疾病生态学相关的独立研究项目。相关性的定义相当宽泛，因此任何关于宿主、病原体、多地点和/或跨时间的载体的研究都是合格的。首先，学生们对设计他们特别感兴趣的特定研究的渴望和兴奋令我惊讶。他们采取主动，研究了有关他们研究对象的文献，并在最少的帮助下设计了他们的实验。他们大多独立自主，只有在绝对需要的时候才会向我和我的研究生寻求帮助(如高级数据分析)。我特意设计了小组项目的结构，尽可能多地模仿专业的科学研究，每一步都包含同行评审。学生们必须对他们的项目的初步草案进行同侪审查，同时也要审查他们的期末论文的草稿，例如方法、结果，以及引言和讨论部分。此外，学生们还参加了一项拓展活动，向当地高中生展示他们的项目，其中包括一项活动，访问学生们可以让蜱虫爬上爬下，互相攀比;还可以看看它们用移液管在杯子之间移动蚊子幼虫的速度有多快。作为一名教师，看到我的毕业班学生展示他们的项目并向这些高中生解释他们的工作是很有意义的。他们还接触了疾病生态学是如何在当地环境下实践的，这是通过华盛顿卫生部动物传染病项目以及鱼类和野生动物部门的工作人员的客座演讲实现的。然后，他们完成了他们的期末论文，并以海报的形式向彼此和整个部门展示他们的项目。下面，你可以阅读每个研究项目的简短总结，并附一些学生参与项目的图片。

切尼污水处理过程中的抗生素耐药性细菌

抗生素抗性细菌正成为全国范围内一个主要的健康问题，特别是当它们是“超级细菌”并且对多种强抗生素有抗药性的时候。细菌有更多的机会成为

他们不必要地接触抗生素的次数越多，就越有耐药性，这往往是由于抗生素的过度处方和过度使用造成的。这些耐抗生素的细菌会污染污水和环境。我们想看看东华盛顿大学(Eastern Washington University)所在的西瓦州切尼(Cheney)的污水处理厂，在去除废水中潜在的致病菌方面做得如何。我们测试了进水(处理前进入工厂的所有东西)、RAS或回用活性污泥(部分处理的生物固体材料)、流出物(废水的处理水部分释放到环境中)和生态绿色堆肥(处理的最终产品生物固体材料出售给消费者用于园艺目的)。每个样本在东华盛顿大学的微生物实验室中被多次放置，随机选择菌落来测试对4种抗生素的耐药性。我们选择的抗生素是链霉素、四环素、环丙沙星和氯霉素。我们在污水中没有发现任何细菌生长，这是一个很好的结果，也是我们一直在寻找的。然而，我们确实发现了25%的进水细菌，31%的RAS细菌，31%的堆肥细菌对一种或多种抗生素有耐药性。随后，我们对抗生素耐药菌进行了鉴定，发现大多数是普通的肠道菌或环境中发现的细菌。虽然没有发现“超级细菌”，但我们发现的细菌种类(如李斯特菌)仍可能导致免疫系统受损者或其他易感人群(如儿童或老年人)患病。

在特恩布尔生态研究实验室，蜱的分布与湿地的距离有关

蜱是一种常见的疾病传播媒介，可以在大多数户外和野生环境中找到。如果你曾经徒步旅行，野营，或者只是简单的徒步旅行，你可能会遇到这些讨厌的害虫。Dermacentor andersoni是在特恩布尔国家野生动物保护区发现的最常见的蜱类，已经被证明携带了导致落基山斑疹热的细菌Rickettsia rickettsi。我们选择研究这一物种的分布，以更好地评估任何可能的风险因素对公众健康。我们的研究观察了9个不同的横断面，它们与湿地的距离不同，与野生动物足迹、温度和湿度等其他变量的距离也不同。他们的目标是找出蜱虫的数量和它们与湿地的距离之间是否有任何关系。我们在每个横断面连续四周每周收集蜱虫。收集之后，我们对这些物种进行了性别鉴定，它们都是D. andersoni。我们进行了多元回归分析，发现与湿地距离(湿地附近蜱虫数量较多)和动物足迹存在显著负相关。温度和湿度几乎没有相关性。我们的研究很重要，因为我们现在已经了解了这些疾病传播媒介存在的具体环境。有了这些知识，我们可以预测在哪些区域我们可以通过避免蜱虫最流行的区域来降低公众接触可能感染蜱虫的风险。

温度和二氧化碳对导致珊瑚白化的细菌的影响

珊瑚礁种群的生存受到全球气候变化的威胁，这是由于地表水温度的升高和海洋酸化使珊瑚物种更容易受到疾病暴发的影响。这些因素最终导致了我们海洋中珊瑚礁系统的衰退和未来的灭绝。我们假设，随着地表水温度升高和pH值降低，珊瑚将更容易受到漂白事件和其他疾病的影响，并将无法保持成功的生长模式，最终导致珊瑚死亡。在我们为期六周的研究中，我们试图复制全球气候在海洋温度和pH值上的变化，以帮助预测珊瑚礁生态系统未来的生存状况。在整个测试期间，珊瑚不断出现疾病和复原情况，显示这些动物对环境的改变是多么敏感和脆弱。在重现2100年的污水池中，我们的漂白反应最强烈，这表明石质硬珊瑚，如海螺和银河珊瑚，极有可能在这段时间内灭绝。其他被归类为软珊瑚的珊瑚物种，如高锥目珊瑚和植虫目珊瑚，更有可能在未来气候变化的情况下继续生存，因为它们主要依靠光合作用和浮游植物，在zoothanthelle的帮助下生存。为应对气候变化而在珊瑚礁系统中发生的疾病对海洋生态造成了威胁

我们海洋中海洋生物的多样性。能够预测气候变化对珊瑚礁系统的影响对于了解未来的问题至关重要，以便制定计划帮助保护和保护我们的珊瑚海洋生态系统免于灭绝。

以上学生研究计画的摘要，显示了课题的多样性和发展的深度。总的来说，他们所做的研究的数量和质量，以及他们表现出的热情和兴趣，给我留下了非常深刻的印象。最后，我相信，通过让这些即将毕业的大四学生接触健康和疾病生态学的概念，我的班级将使他们成为更好的医生和医疗专业人员，并帮助他们为传染病在我们这个不断变化的世界中所面临的复杂挑战做好准备。如果其中至少有一个人能够跳出思维定势，考虑到症状之外的其他因素，甚至只是旅行史，那么我的努力已经是值得的。