瘟疫災害(簡稱疫災)是指由病毒、細菌、寄生蟲等引起的急性、烈性傳染病大規模流行所導致的生物災害，是人類面臨的所有自然災害中最頂級的災害。導致疫災的病原體始終存在於自然界中，認識疫災的時間演化和空間分布對人類社會防治疫災具有重要參考價值。
我國有汗牛充棟的疫災史料早在殷商時期，甲骨文中就有了「疫」字，我國現存最早的自然地理著作《山海經》就有疫災與動物關係的記錄。中國古人一方面不斷遭受著瘟疫侵襲的痛苦，另一方面也不斷記錄著這些痛苦以警示後人。正史、方志、實錄、檔案、文集、醫案、報刊等歷史文獻都保存有豐富的疫災史料。華中師範大學龔勝生教授及其團隊對中國歷史疫災資料進行了系統集成，於2019年底完成了《中國三千年疫災史料彙編》系列叢書的編纂工作，該書收錄疫災史料34056條，建立了長達2720年(770BC-1949AD)的世界上最長的疫災序列(圖1)。
華中師範大學龔勝生(第一作者)和中科院青藏高原所陳發虎(通訊作者)等人基於《中國三千年疫災史料彙編》資料，使用「疫災指數」(連續10年間發生疫災的年數)和「疫災年數」(某縣域累積發生疫災的年數)，討論了我國秦代以來近2200年的疫災時空變化特徵及其可能機制。
圖1 《中國三千年疫災史料彙編》中國歷史疫災的時間變化特徵220BC-1949AD間，我國共有880個「疫災之年」。從十年疫災指數看，過去2200年來，我國疫災流行有越來越頻繁的趨勢：兩漢時期疫災約20年一流行，魏晉南北朝約5年一流行，北宋時期3年一流行，民國時期無年不流行。整個歷史時期可分為三個階段(圖2)：
第一階段(220BC-1000AD)：疫災指數在5以下，平均1.46，漢、唐盛世疫災指數最低，東漢晚期和魏晉南北朝疫災指數較高，成為2200年來第一個疫災高峰期。
第二階段(1000-1450AD)：疫災指數顯著升高，平均4.64，鋸齒狀波動升高，僅1240-1280AD和1430-1440AD期間疫災較少。
第三階段(1450-1949AD)：2200年來疫災最頻繁的階段，疫災指數平均高達9.44，幾乎年年都有疫災發生。
除了上述三大階段總的上升趨勢外，前兩個階段都顯示出，疫災還存在百年尺度周期的鋸齒狀變化，即疫災指數先逐步升高，然後快速下降，這在平滑數據中顯示更為清晰(圖2)。
圖2 中國2200年來疫災指數變化圖此外，疫災的發生還存在季節性的差異，如天花、鼠疫、肺炎疫多流行於冬春季節，霍亂、痢疾、瘧疾多流行於夏秋季節。在過去2200年裡(220BC-1949AD)，疫災主要發生在夏、秋、春三季。宋代以後，每次疫災流行的範圍可以分辨到縣，在過去1000年裡(960-1949AD)，仍然是夏、秋、春三季疫災嚴重。並且，在不同的歷史階段，疫災發生的季節偏向性並不完全一樣，比如有的階段疫災只有1-2個季節發生，有的階段則有2-3個季節發生，還有的階段則有3-4個季節發生；有的階段疫災主要發生在夏季，有的階段疫災主要發生在秋季，有的階段主要發生在夏秋季，有的階段疫災主要發生在冬春季。晚清民國時期，不僅年年都有疫災流行，而且一年四季都有疫災流行，疫災的季節性特徵趨於淡化。
中國歷史疫災的空間分布變遷特徵疫災不同於其他自然災害，疫災具有人口密度依賴性，人口密度較高的地區疫災相對多發；疫災也具有空間蔓延性，人口流動性較強的交通樞紐和交通沿線，疫災相對多發。中國歷史疫災分布的空間異質性明顯，在省域尺度上，過去2200年來(220BC-AD1949)，我國各省區疫災年數的分布具有明顯的東、中、西梯度差異，東南部最多、中部其次、西北部最少，疫災空間格局與人口空間格局基本一致(圖3)。
隨著不同歷史階段人口空間格局的演變，我國疫災流行的區域也隨之變化。2200年來，我國疫災分布變化的總體趨勢是疫災重心由北向南遷移。先秦兩漢時期，我國疫災重災區位於黃河中下遊地區，隨後便逐步從北向南遷移，漢晉時期向南擴展到長江及其重要支流沿線地區，唐宋以後擴展到整個長江流域和閩浙地區，元代以後進一步擴展到兩廣、雲南；明代海南開始有了疫災流行，清代臺灣、東北、新疆等邊疆地區也成了疫災流行區。
圖3 中國歷史疫災的空間分異圖(a) 2200年來按省域統計；(b) 300年來按縣域統計
中國歷史疫災發生的誘因(1)自然因素。中國過去2200年來的疫災指數與溫度、降水呈顯著性負相關，表明寒冷時期疫災頻發，溫暖時期疫災稀少，前者如魏晉南北朝寒冷期、明清小冰期疫災，後者如秦漢暖期、隋唐暖期(圖4)。據陳發虎院士研究，由於中國特殊的自然地理環境，歷史上的溫暖期為東亞夏季風的強盛時期，東亞夏季風的強盛會帶給我國尤其是北方地區降水增加，從而促進雨養農業發展，形成社會穩定、國家統一的「治世」時代，疫災相對稀少；相反，歷史上的寒冷期為東亞夏季風的衰退時期，東亞夏季風的衰退導致我國降水普遍減少，旱災頻發，農業歉收，戰亂連綿，形成社會動蕩、國家分裂的「亂世」時代，疫災相對頻繁。以上事實表明，氣候變化是影響我國疫災長期變化的重要因子。
(2)非自然因素。雖然氣候和環境變化在某種程度上可以影響疫災發生的頻率，但是佔主導地位的還是人類活動。據陳發虎院士對我國北方沙塵暴變化的研究，近2000年來，人類活動已經超過自然因素成為了引發環境變化的主導因素。在溫暖溼潤時期(如漢代、唐代、中世紀暖期)，自然條件下本應沙塵暴少發，但由於人類對半乾旱半溼潤地區土地的過度墾殖，加劇了植被破壞，導致沙塵暴頻發(圖4)。影響疫災長期變化最重要的非自然因素是人口變化。2200年來，特別是在五代十國以後近1000年裡，我國人口逐步增加的趨勢與疫災指數逐步升高的趨勢基本一致(圖4c)，說明人口越多越密集時，疫災越易流行。其次是社會狀態，一般而言，「亂世」疫災多，「治世」疫災少。如魏晉南北朝時期，社會動亂，戰爭多發，疫災也高發，成為中國歷史上的第一個疫災高峰期；而漢唐盛世，社會穩定，戰亂稀少，疫災也少發(圖4b)。
圖4 我國近2200年來疫災頻度變化(a)及其與我國戰爭頻率(b)、人口數量(c)、華北沙塵暴(d)、東亞季風區降水(e)、北半球(f)和我國(g)溫度變化的對比。圖上方標出了我國的主要朝代。圖1a中的粗線為50年滑動平均。圖1b中戰爭頻率為每連續10年間在我國範圍內發生的戰爭總次數,統計自《中國歷代戰爭年表》中國歷史疫災的現代啟示(1)疫災與人類相始終。病原體與人類同進化，致病微生物是人類始終面臨的重大威脅。我國南方溫暖溼潤氣候和生物繁茂的自然環境，以及由此帶來的人口聚集的生活環境和工作環境，均有利於瘟疫的發生和擴散，其作為主要疫災流行區的空間格局將長期穩定。
(2)疫災關係國家安全。人類幹擾自然的程度越來越深刻，人類面臨的疫病風險也越來越多。濫食「野味」的陋習，使得原本僅存於野生動物身上的致病微生物被帶到人間，從而導致新的傳染病發生。禁止濫食野生動物，是保障生命安全和國家安全的重要舉措。
(3)歷史是現實的鏡子。歷史使人明智，鑑古可以知今。揭示我國歷史疫災的時空變化規律，總結我國歷史疫災應對的經驗教訓，對於當今突發性公共衛生事件的防控和應急管理具有重要借鑑作用。
（原題為《2200年來我國瘟疫災害的時空變化及其與生存環境的關係》）
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