电子游戏提供线索 以帮助遏制动物疾病爆发

佛蒙特大学的一项研究显示，加强生物安全被广泛认为是减少数十亿美元全球养猪业疾病爆发的破坏性影响的最佳策略，但成功这一切都取决于人类的决策。

该研究于2019年6月25日发表在“兽医科学前沿”上，是第一个将人类行为纳入传染病爆发预测的研究 - 这一关键因素在以前的流行病学模型中基本被忽视。将行为改变，沟通和经济决策理论纳入疾病模型，可以更准确地描述爆发情景在现实世界中如何发挥作用，从而更好地为预防和控制战略提供信息。

“我们已经认识到，人类的决定对于这一情况至关重要，”加州大学植物与土壤科学系博士后研究员，该研究的第一作者Gabriela Bucini说。“我们正在谈论可以通过少量饲料和粪便传播的令人难以置信的致命疾病。最终，控制这些疾病取决于生产系统中决定是否投资和遵守生物安全措施的人。”

为了解人类行为在动物疾病爆发中的作用，研究人员设计了一系列视频游戏，其中玩家扮演了养猪农民的角色，并被要求在不同的情况下做出风险管理决策。观察玩家如何应对各种生物安全威胁提供的数据用于模拟猪流行性腹泻病毒(PEDv)的传播 - 这是美国养猪业中最严重的传染病之一 - 在一个区域的，真实的生猪生产系统中。

与PEDv有关的猪的数量显示高度依赖于系统中农民和生产者的风险态度，风险态度的相对小的变化可能对疾病发生率产生重大影响。根据该研究，只有10%的风险承受能力的农民采用具有较强生物安全措施的风险厌恶状态，使PEDv的总发病率降低了19%。控制疾病需要至少40%的风险承担者改变态度。

“我们在模型中加入的风险态度和人类决策非常强大，”Scott Merrill说，他是植物与土壤科学部和Gund环境研究所的合着者和研究员。“如果我们能够改变人们的行为方式，那么我们就有机会产生一些重大影响，避免灾难性的爆发。”

认真对待游戏

Merrill和Bucini是UVM社会生态博弈和模拟(SEGS)实验室研究团队的成员，他们正在设计交互式“严肃”游戏和计算模型，以理解复杂系统。SEGS实验室由Merrill，社区发展和应用经济学部以及Gund环境研究所的Chris Koliba和Asim Zia共同开发，将研究课题放在虚拟世界中，研究人员可以在其中监控他们的行为 - 这种方法可能是帮助消除传统调查可能出现的一些偏见。

他们在动物疾病生物安全领域的工作是由UVM动物科学研究员朱莉史密斯领导的一项740万美元的多机构生物安全倡议的一部分，该倡议旨在为减少病虫害对美国粮食生产牲畜影响的政策提供信息。

PEDv爆发模型基于来自生物安全视频游戏的数据，该数据发现人们的行为取决于他们收到的信息类型和呈现方式。在一个游戏中，玩家被给予了几种不同的风险情景，并且必须决定是否最大化他们的利润或最小化他们的风险。如果玩家忽视生物安全协议，他们的动物生病风险为5%，只有30%的时间。然而，当风险等级在威胁指标上被视为“低风险”时具有一些内在的不确定性，而不是数字上，玩家遵守超过80%的时间。

“像走出错误的谷仓门这样简单的事情会产生巨大的影响，”美林表示。“通过游戏数据，我们可以看到经济和疾病动态的巨大差异，因为我们改变了我们提供的信息类型及其交付方式。”

不断上升的全球威胁

像PEDv这样的传染病给美国生猪生产者带来了持续的风险，随着行业的整合和全球化而增加。这些疾病具有高度传染性，其影响可能是灾难性的。PEDv于2013年首次在美国被发现。在一年内，它扩散到33个州并消灭了多达700万头猪，占全国农业猪人口的10%。

从那时起，美国生产商加大了生物安全措施，但PEDv在美国仍然流行，新出现的病虫害正在上升。亚洲持续爆发的非洲猪瘟已经使全世界最大的猪肉消费国中国的猪群大量减产，猪肉价格预计将在2019年达到创纪录水平。

“生物安全工作通常是自愿的，但对预防至关重要，特别是在没有疫苗或治疗方法的情况下，”UVM动物疾病生物安全项目首席研究员史密斯说。“我们必须了解人们在风险连续性方面的位置，他们的障碍和挑战，以及他们采取行动的能力。这些信息对于应对措施至关重要。”

动物疾病生物安全协调农业项目由美国农业部国家粮食和农业研究所(NIFA)资助，奖励号为2015-69004-23273。合作研究和推广教师的工作地点在中佛罗里达大学，爱荷华州立大学，堪萨斯州立大学，蒙大拿州立大学和华盛顿州立大学。

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