严晓 赵舟乔 李发 边勇 李珍

吴甜甜 ^1,2 蔡扬尧 ^1,2 唐海秀 ^1,2 曾华颖 ^1,2 孙芳芳 ^1,2 师永霞 ^1,2 戴 俊 ^1,2 郑 夔 ^{1,2 *}

摘 要 严重急性呼吸综合征冠状病毒2（Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2，SARS-CoV-2）在不同环境介质表面的稳定性及其对各类消毒剂的敏感性，是阻断接触传播的关键科学问题。本文系统综述了SARS-CoV-2在多种环境介质（包括纸质材料、塑料、金属、玻璃、皮肤及防护装备等）中的存活特性，比较了温度、湿度、pH及初始病毒滴度等因素对其稳定性的影响。同时，总结了乙醇、异丙醇、次氯酸钠、过氧化氢等化学消毒剂，以及紫外线辐射与臭氧等物理方法对病毒的灭活效果，分析了不同变异株在环境稳定性与消毒敏感性方面的差异。本文为理解SARS-CoV-2的环境持留特征及优化多场景防控与消毒策略，以及后续研究新变异株的环境适应性与传播风险评估提供了参考。

关键词 新型冠状病毒；环境介质；灭活策略；研究进展

Research Progress on the Stability of SARS-CoV-2 on Various Environmental Substrates

WU Tian-Tian^1,2 CAI Yang-Yao^1,2 TANG Hai-Xiu^1,2 ZENG Hua-Ying^1,2

SUN Fang-Fang^1,2 SHI Yong-Xia^1,2 DAI Jun^1,2 ZHENG Kui^1,2*

Abstract The stability of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) on various environmental substrates and its susceptibility to disinfectants are critical scientific factors for interrupting contact transmission. This review systematically summarizes current research on the persistence of SARS-CoV-2 in diverse environmental media, including paper products, plastics, metals, glass, human skin, and protective equipment. The effects of temperature, humidity, pH, and initial viral titer on viral stability are compared. Furthermore, the efficacy of chemical disinfectants such as ethanol, isopropanol, sodium hypochlorite, and hydrogen peroxide, as well as physical inactivation methods including ultraviolet irradiation and ozone treatment, are comprehensively reviewed. The environmental stability and disinfection sensitivity of different SARS-CoV-2 variants are also discussed. Overall, this review provides a scientific basis for understanding the environmental persistence of SARS-CoV-2 and optimizing multi-scenario disinfection and prevention strategies, thereby supporting future research on the environmental adaptability and transmission risks of emerging variants.

Keywords SARS-CoV-2; environmental media; inactivation strategies; research progress

基金项目：海关总署科研项目（2022HK072）

第一作者：吴甜甜（1994—），女，汉，重庆人，博士，工程师，主要从事口岸传染病及新突发传染病检测技术研发工作，E-mail: ttw19941101@163.com

通信作者：郑夔（1969—），男，汉，广东湛江人，硕士，主任技师，主要从事口岸传染病及新突发传染病检测技术研发工作，E-mail: sw-zheng@21cn.com

1. 广州海关技术中心 广州 510000

2. 呼吸疾病全国重点实验室，中国广州海关 广州 510000

1. Guangzhou Customs District Technology Center, Guangzhou 510000

2. State Key Laboratory of Respiratory Disease, Guangzhou Customs, Guangzhou 510000

严重急性呼吸综合征冠状病毒2（Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2，SARS-CoV-2）感染引起的新型冠状病毒感染，对全球公共卫生体系构成了严重挑战^[1-2]。截至2025年10月26日，全球累计报告确诊病例约7.79亿例，死亡病例超710万例^[3]。在传播过程中，SARS-CoV-2不断变异和进化，衍生出Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron等多种变异株，并在全球范围内广泛流行^[4]。

SARS-CoV-2主要通过空气传播与接触传播两种途径传播。其中，空气传播效率受温度、相对湿度和太阳紫外线辐射等多种环境因素调控^[5]，接触传播则与病毒在物体表面的环境稳定性密切相关。有研究表明，高温和低pH等条件可显著降低病毒稳定性^[6-7]，但经由被污染表面（尤其是皮肤接触）的间接传播风险仍不容忽视。因此，系统评估SARS-CoV-2在不同材料表面的存活特性及消毒剂的灭活效果，对科学量化接触传播风险、制定精准的感染控制策略具有重要意义^[8]。本文综述了SARS-CoV-2环境稳定性研究的进展及消毒剂效力的证据，旨在为疫情防控提供科学依据，并为未来阻断病毒传播的策略设计提供理论支撑。

1 SARS-CoV-2在环境表面的稳定性

1.1 温度对SARS-CoV-2稳定性的影响

温度、相对湿度、pH和初始病毒滴度共同影响SARS-CoV-2的稳定性^[6,9-16]。其中，温度是最关键因素之一，它通过改变病毒颗粒的结构稳定性与外界环境的理化特征，间接决定病毒的传播效率。研究表明，SARS-CoV-2在低温条件下具有更高稳定性^[11,17]。Wang等^[18]指出Omicron亚变体BA.1和BA.5（初始滴度均为10³ TCID₅₀/mL）在4℃最长可存活7 d；而在25℃仅存活1 d，在37℃下仅存活6 h，表明温度升高加速病毒失活。Chin等^[13]进一步验证了温度对病毒生存的决定性作用，滴度为10^6.8 TCID₅₀/mL的病毒在4℃可维持14 d，而在70℃下仅5 min即完全失活。除单一温度因素外，温度与湿度也存在协同效应。Biryukov等^[19]报道，24℃条件下，病毒半衰期随湿度变化而在6.3～18.6 h之间波动。当升至35℃时，半衰期进一步缩短至1.0～8.9 h，提示温度和湿度共同作用下，SARS-CoV-2的稳定性可发生较大变化，从而影响其在不同环境中的传播风险。Riddell等^[20]则提示低温对病毒稳定性的增强作用更为突出，其研究表明病毒在20℃的非多孔材料表面可存活28 d（其半衰期1.7～2.7 d），但在40℃条件下其存活时间显著缩短至24 h内，半衰期仅为数小时。

1.2 湿度对SARS-CoV-2稳定性的影响

相对湿度（RH）是影响SARS-CoV-2环境稳定性的重要物理因素，其作用机制与气溶胶粒径变化、蒸发速率及病毒包膜水和状态有关。病毒对湿度呈典型“非线性响应”：中等湿度（40%～60%）最不利于其存活，而极高（＞80%）或极低（＜40%）湿度均可增强其稳定性^{[9,14,19,21-22]}。 Biryukov等^[19]证实，在24℃下病毒半衰期随湿度显著变化：20%RH时为18.6 h、40%～60% RH时降至约6 h，而80%RH时又升至约13 h。Haddrell A等^[21]发现，低湿促进气溶胶快速蒸发导致溶质浓缩，有利于维持病毒包膜稳定性。相反，高湿会减缓蒸发，使液滴放大并增强对病毒的物理保护，延缓失活^[22]。中等湿度下的水分子对包膜脂质层及刺突蛋白构象的扰动增强，从而更容易破坏病毒结构，导致其稳定性下降^[14]。

1.3 pH对SARS-CoV-2稳定性的影响

pH是影响SARS-CoV-2环境稳定性的关键化学因素，其作用主要通过调节病毒包膜脂质层的完整性及刺突蛋白（S蛋白）的构象变化来实现^[14,16,23]。作为包膜RNA病毒，过酸或过碱条件会导致包膜脂质层发生离子化和去稳定化，导致膜流动性与通透性被破坏，从而使其丧失感染能力。同时，强酸与强碱环境可诱导S蛋白部分变性或构象重排，显著削弱其与宿主受体 ACE2 的结合能力，使病毒迅速失活。总体而言，病毒在pH 6～8的中性—弱碱环境中保持较高稳定性，而在pH＜3或pH＞10的条件下会迅速失活。这一特性可解释其在不同体液（如唾液、血液、胃液等）及环境介质中的存活差异。实验研究进一步验证了pH对病毒稳定性的影响。Chin等^[13]发现，滴度为10^6.8 CID₅₀/mL的SARS-CoV-2在pH 3～10条件下暴露1 h后仍保持10^5.51～10^5.75 TCID₅₀/mL的活性，而在pH 2.2的酸性盐水中仅处理30 s，病毒滴度降至1.2×10³ FU/mL。上述结果表明，SARS-CoV-2在弱酸至碱范围内具有较高的环境稳定性，但在极端酸碱条件下会因包膜破坏和S蛋白失构而迅速失活。

1.4 初始滴度对SARS-CoV-2稳定性的影响

初始滴度是决定SARS-CoV-2环境稳定性的重要因素。多项研究表明，高滴度病毒样本在物体表面或气溶胶中可维持较长的可检测时间，而低滴度样本更易因粒子间相互作用减弱或外界应激加速失活而快速失活^[10]。这一趋势可能与病毒颗粒间的“集体保护效应”有关，即在高滴度状态下，外层病毒可部分吸收环境损伤，从而延缓内部颗粒失活。Wang等^[18]在4℃、40%～60% RH条件下研究Omicron BA.1和BA.5的环境稳定性：10 TCID₅₀/mL的样本在6 h内完全失活； 10² TCID₅₀/mL可存活1 d；10³ TCID₅₀/mL则可稳定7 d。虽然机制尚未完全阐明，但结果提示，在一定范围内，初始滴度较高的样本可保持较长时间的感染性。

1.5 SARS-CoV-2在无生命材料表面的稳定性

1.5.1 SARS-CoV-2在多孔材料表面的稳定性

SARS-CoV-2在不同纸质材料（如纸板、纸箱等）表面的稳定性存在显著差异。研究表明，病毒在不同纸张表面的半衰期可从数分钟至2 d不等，整体存活时间可达2～5 d。^[10]。具体而言，病毒在纸质笔记表面的半衰期约1 h^[20]，在硬纸板上为5～12 h^[24-25]，在普通打印纸上为2～4  h^[24]。此外，病毒在纸币上的稳定性较低，为2～4 d^[13,26]；在明信片上的半衰期仅约30 min^[13,27-28]。这些差异提示，粗糙、多孔纤维结构（如纸板）更可能延长病毒存活，而涂层纸或表面致密的纸张则有助于加速失活。

纺织类多孔材料同样表现出明显的材质依赖性。研究显示，SARS-CoV-2在不同织物上的半衰期为1～2 d，整体存活时间可达1～5 d^[13]。其中，棉织物表面的半衰期可达约2 d^[20,29]，在普通衣物上约为1 h^[27,30]，而尼龙材料上则不足30 min^[31]。这些结果表明，棉织物由于其较高的吸湿性与多孔结构，可能在一定程度上保护病毒免受环境失活，而尼龙和合成纤维类材料则因表面光滑、疏水性强而导致病毒更易失活。

1.5.2 SARS-CoV-2在非多孔材料表面的稳定性

非多孔材料（如塑料、金属和玻璃）因表面光滑、难以吸附液滴，是评估环境传播风险的重要研究对象。研究表明，病毒在不同塑料表面的半衰期为4 h～4.6 d^[13,32]。SARS-CoV-2在塑料面罩表面的半衰期为2.8 h^[29]，在聚苯乙烯托盘上约为22 h^[28]，在泡沫塑料和灭菌袋表面为4～9 h^[33-35]，而在丙烯酸固体表面上仅约为1 h^[25,36]。这些结果表明，塑料整体具有较高稳定性，尤其在低温条件下可持续数日，提示需警惕包装材料、面屏与医疗器械表面的潜在污染风险。

金属材料在日常环境中使用广泛。研究显示，病毒在不同金属表面的存活时间可达1～14 d^[10]。SARS-CoV-2在不锈钢表面的半衰期约3 h^[33,37]，在镀锌钢板上约4～6 h^[27]；而在银或铜镀层材料上，病毒活性衰减更快，其中镀铜盘和镀银盘的半衰期均小于1 h^[6,22]。这表明，金属表面对病毒具有不同程度的灭活效应，其中铜离子可能通过破坏病毒包膜和基因组结构发挥较强的抗病毒作用，而不锈钢和银表面则能更长时间保持病毒活性。

玻璃作为常见的非多孔材料，广泛应用于公共场所，如医院候诊区、公共交通设施、商场橱窗及电子设备屏幕等。多项研究表明，SARS-CoV-2在玻璃表面的半衰期约为4 h～4 d，整体存活时间可达4～10 d^{[13,20,27,32]}。而在低温（≤5℃）下，其半衰期可延长约4 d，整体存活时间可达约10 d^[25,27]，表明低温环境有助于病毒在玻璃表面长期保持感染活性。因此，高接触玻璃表面（如医院隔离区、公共交通设施）需加强常规消毒管理。

1.5.3 SARS-CoV-2在防护装备表面的稳定性

防护装备是阻断SARS-CoV-2传播的重要屏障，但也可能成为病毒短期存留的载体。研究表明，SARS-CoV-2在口罩、防护手套和一次性防护服等材料上的半衰期为10～32 h，整体存活可达2～21 d^[10]。不同类型防护用品对病毒稳定性的影响存在显著差异。例如，N95口罩表面的病毒半衰期约为9 h^[29-30]，特卫强（Tyvek）口罩为4 h^[27]，化学手套约为10 h^[29]。此外，SARS-CoV-2在口罩外层稳定性明显高于内层，外层的存活时间可达4～7 d，而内层显著缩短^[25,32,38]，反映了外层结构更利于吸附与保护病毒颗粒。在类似环境条件下，一次性防护服上的病毒也可存活7 d以上^[37]。这些结果表明，防护装备表面病毒稳定性受材料结构、表面粗糙度和透气性影响，特别是在低温或高湿条件下，其存活时间可能进一步延长。

1.6 SARS-CoV-2在皮肤表面的稳定性

接触传播，尤其通过皮肤直接接触，是SARS-CoV-2在人群中传播的重要途径之一^[39]。皮肤可作为病毒的“短时载体”，其表面稳定性对传播风险评估与防控策略具有重要意义^[40]。现有研究显示，病毒在皮肤表面的稳定性受初始病毒滴度、温度及湿度等多种因素共同调控。Harbourt等^[30]系统评估了温度对病毒在皮肤表面存活能力的影响。结果显示，当病毒滴度为10^4.5 TCID₅₀/mL且相对湿度为50%时，SARS-CoV-2在猪皮肤上可在4℃、22℃和37℃条件下分别存活≥336 h、≥96 h和≥8 h，提示低温环境显著延长病毒在皮肤表面的稳定性，寒冷季节可能增加接触传播风险。Watanabe等^[41]进一步研究了病毒初始滴度对皮肤表面稳定性的影响。在室温下，病毒在人皮肤表面的总体存活时间约10 h，而当皮肤上残留的病毒滴度分别为10³ TCID₅₀/mL和10² TCID₅₀/mL时，其半衰期分别为0.51 h和0.76 h，这说明，较高的初始载量有助于维持更长时间的感染活性。此外，Hirose等 ^[34]基于人体尸体皮肤建立了更接近真实条件的实验体系。结果显示，包括Omicron在内的多种变异株均能在皮肤上保持超过8 h的感染性^[8]，支持了病毒在皮肤表面具有较高稳定性的结论，并强化了手卫生在疫情防控中的重要性。

1.7 不同SARS-CoV-2变异株环境稳定性差异

随着疫情的全球流行，SARS-CoV-2不断发生突变，各变异株在环境中的存活能力亦表现出显著差异^[42-43]。这些差异可能与刺突蛋白构象、脂质包膜稳定性及其对温湿度变化的耐受性有关。Hirose等^[34]在滴度为10^4.7 TCID₅₀/mL、25℃、45%～55% RH条件下比较了原始株与多个变异株的环境稳定性。结果显示，Alpha、Beta、Gamma、Delta和Omicron（BA.1和BA.2）在塑料和皮肤表面的存活时间均约为原始株的2倍，其中Omicron亚型稳定性最强，可在塑料表面存活约200 h。这提示，部分突变可能增强病毒与环境表面的相互作用能力，从而增强其环境适应性。然而，不同研究体系下结果存在差异。Pottage等^[44]研究显示Delta在不锈钢板上减少90%所需时间为31 h，显著长于Omicron（14 h），表明Delta在干燥环境中更为稳定。同样，Onianwa等^[17]也报告Delta在4℃和24℃条件下的存活时间均长于Alpha，表明其对温度的适应范围更广。

与上述研究不同，Bushmaker等^[45]利用贝叶斯回归模型分析滴度为10^5.75～10⁶ TCID₅₀/mL病毒在体外的衰减速率，发现Alpha（6.13 h）和Beta（5.13 h）的半衰期显著长于原始株WA1（3.20 h），Delta（3.12 h）与WA1接近，而Omicron BA.1（2.15 h）稳定性反而更低。该结果显示，不同实验体系和环境变量可能导致各研究间存在一定差异。

此外，Wang等^[18]比较Omicron亚变体的稳定性，发现BA.5的活病毒检出率（56.7%）高于BA.1（39.4%），说明BA.5可能具有更高的环境适应性。

2 SARS-CoV-2的灭活

2.1 SARS-CoV-2的体外表面灭活

不同类型的化学消毒剂对SARS-CoV-2的灭活效果存在显著差异^[43]。Kampf等^[46]首次系统比较了多种常用消毒剂对冠状病毒（包括SARS-CoV-2等）的灭活效果。结果显示，在1 min作用下，62%～71%的乙醇、0.5%的过氧化氢以及0.1%的次氯酸钠可有效灭活冠状病毒；而0.05%～0.2%苯甲氯铵（BAC）或0.02%葡萄糖酸氯己定（CHG）的效果较弱。Hirose等^[8,47]进一步证实，40%至80%的乙醇及70%的异丙醇可在50 s内完全灭活SARS-CoV-2（＞10^4.1 CID₅₀/mL）；然而，当乙醇浓度＜40%时，其灭活效果显著减弱：例如，用20%的乙醇处理1 min，病毒滴度仅降低（0.33±0.14） log₁₀TCID₅₀/mL；该团队后续研究表明，0.2% BAC作用15 s即可使病毒滴度降低约2.96 TCID₅₀/mL，而1%CHG对病毒的灭活效果仍较弱^[47]。此外，Chin等^[13]使用0.04%的扎氯铵和5%的氯酸钠作用5 min可完全灭活SARS-CoV-2。Zhang等^[43]进一步指出，在日常环境中，暴露于乙醇（70%）、异丙醇（70%）、漂白剂（10%）或过氧化氢（1%～3%）15～30 min，可有效灭活SARS-CoV-2变异株。与此同时，1 mg/mL的聚维酮碘作用1 min或0.1 mg/mL的十六烷基吡啶氯化物作用2 min，可在口腔环境中灭活不同的SARS-CoV-2变异株。

2.2 皮肤表面SARS-CoV-2灭活

皮肤作为SARS-CoV-2潜在的“短时载体”，其表面消毒效果直接关系到接触传播的控制。根据世界卫生组织的建议，使用浓度高于52%（w/w）或60%（v/v）的乙醇进行手部消毒，可有效阻断病毒的传播^[48-49]。Hirose等^[8,47]的研究进一步证实，SARS-CoV-2暴露于40%、60%和80%的乙醇及70%的异丙醇时，在5s内完全灭活，表明醇类消毒剂在皮肤灭活中的高效性。与此同时，CHG和BAC对皮肤上病毒的灭活效果随作用时间延长而增强，1.0% CHG作用5 s可使病毒滴度下降超过2.5 TCID₅₀/mL，而延长60 s则超过3.0 TCID₅₀/mL；同样，0.2% BAC作用15 s和60 s时，病毒滴度分别下降超过2.5 TCID₅₀/mL和3.0 TCID₅₀/mL^[47]。这些结果提示，非醇类消毒剂在较长作用时间下仍具有一定灭活效果。

值得注意的是，不同的SARS-CoV-2变异株对乙醇的耐受性差异较大。研究表明，32.5%乙醇可在15 s内完全灭活原始株和Gamma变异株，Alpha、Beta和Delta变异株需35%乙醇，而Omicron BA.1和BA.2突变株则需40%乙醇^[34]。该结果表明，随着病毒变异，其包膜和蛋白结构变化可能影响乙醇的灭活效率。

2.3 用紫外线和臭氧灭活SARS-CoV-2

除了化学消毒剂外，紫外线辐射与臭氧处理等广谱消毒策略亦可有效灭活SARS-CoV-2^[50]。这些方法通过破坏病毒核酸及蛋白质结构，在非接触条件下实现高效环境消毒，具有适用于空气与表面防控的潜力。研究表明，短波紫外线（UVC）对SARS-CoV-2具有显著的剂量依赖性灭活作用。Song等^[51]发现使用222 nm波长的UVC照射30 s（2.5 mJ/cm²）即可使病毒滴度降低超过4.4 log₁₀TCID₅₀，而275 nm波长UVC照射60 s（275 mJ/cm²）可完全灭活病毒，这表明，UVC辐射可在极短时间内实现病毒的快速失活，尤其适合用于密闭空间及空气消毒系统。

Criscuolo等^[52]进一步验证了不同材料表面对UVC辐射灭活效率的影响。254 nm波长UVC辐射15 min（1.8 mJ/cm²）可使玻璃、塑料及纱布表面的病毒滴度降低＞99.9%，而羊毛和木材表面的灭活率较低（分别为90%～94.4%和0%）。该研究表明，UVC对非多孔材料（如玻璃、塑料）效果更佳，而多孔材料（如纺织品、木材）可能因光散射与吸收导致灭活效率下降。同一研究还评估了臭氧在不同浓度下的灭活能力。在低浓度（0.2 ppm，人体可耐受范围）下，臭氧作用2 h仅对羊毛样品表现出完全灭活效果（99.9%），对玻璃和塑料样品的灭活率分别为90%和82.2%。当臭氧浓度提高至4 ppm并暴露90 min后，玻璃与纱布表面的灭活率分别达到98.2%和99.8%。该研究说明臭氧的灭活效率随浓度和暴露时间显著提高，且对多孔性材料作用更为明显。

3 结论

系统理解SARS-CoV-2病毒在不同环境和材料表面的稳定性特征，以及各类化学与物理消毒策略的灭活效果，对于制定精准有效的防控策略具有重要意义。

现有研究主要聚焦于SARS-CoV-2的致病机制与宿主相互作用，而对病毒在真实环境中的污染特征与持留规律关注不足。尤其是关于环境表面病毒载量的动态监测及不同材料间的稳定性差异，尚缺乏系统性研究。此外，当前的实验研究多以早期变异株（如原始株、Omicron BA.1/BA.5）为对象，新出现变异株如（JN.1、KP.3等）可能具有更强的环境适应性与不同的消毒敏感性，其相关特征仍有待深入验证。同时，已有的消毒效果实验多在受控实验室条件下进行，未能充分反映现实环境中的复杂变量，如温湿度的动态变化、紫外线强度、空气流通状况及人口密度等），这些因素可能显著影响病毒的稳定性与灭活效率，从而限制实验结论的外推性与实际指导意义。未来的研究或将弥合这一差距，结合现场监测与多因素模拟，系统评估SARS-CoV-2及其变异株在不同环境中的稳定性与多种消毒手段的协同效应，以构建更具现实意义的防控策略体系。

参考文献

[1] 郑雯媛, 胡建雄, 赵婧, 等.新型冠状病毒感染者死亡影响因素研究进展[J]. 中国公共卫生, 2024, 40(10): 1279-1283.

[2] 中华人民共和国中央人民政府. 关于印发新型冠状病毒感染诊疗方案（试行第十版）的通知[N/OL].

第7卷 增刊

2025年12月

Monographs and Reviews / 专论综述

潜伏性结核感染的检测技术发展

及创新应用探讨

张春曦 ^1,2 田绿波 ^1,2 徐蕾蕊 ³ 孟 菁 ^1,2 张 琴 ^1,2 陈 萍 ^1,2 但小苹 ^{1 ,2} 胡江涛 ^1,2*

摘 要 潜伏性结核感染（Latent Tuberculosis Infection，LTBI）作为一种亚临床结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis，MTB）感染，是造成结核病（Tuberculosis，TB）流行的重要传染源，其精准检测对TB防控至关重要。传统检测结核菌素皮肤试验（Tuberculin Skin Test，TST）因特异性低，在卡介苗（Bacille Calmette-Guérin，BCG）覆盖接种地区应用受限；γ-干扰素释放试验（Interferon-γ Release Assay，IGRA）虽特异性有所提升，但对免疫功能低下人群敏感性不足且成本较高；两者均无法区分感染状态。分子生物学技术中的核酸扩增技术（Nucleic Acid Amplification Techniques ，NAATs）能快速精准检出MTB核酸，新兴技术如基于宿主生物标志物的检测通过分析宿主免疫反应相关分子也为检测提供了新思路，影像学技术的功能成像也为诊断LTBI提供了支撑。本文系统综述了LTBI检测技术的发展脉络，探讨创新应用面临挑战与发展前景，助力制定更优检测策略，提升结核病防控水平。

关键词 潜伏；结核；分枝杆菌；检测技术

Development and Innovative Application of Detection Techniques for Latent Tuberculosis

ZHANG Chun-Xi^1,2 TIAN Lv-Bo^1,2 XU Lei-Rui³ MENG Jing^1,2

ZHANG Qin^1,2 CHEN Ping^1,2 DAN Xiao-Ping^1,2 HU Jiang-Tao^1,2*

Abstract Latent tuberculosis infection (LTBI), as a subclinical Mycobacterium tuberculosis (MTB) infection, is an important source of infection that contributes to the tuberculosis (TB) epidemic, making its accurate detection essential for TB prevention and control. Traditional detection such as tuberculin skin test (TST) has limited applicability in Bacille Calmette-Guérin (BCG) vaccination coverage area because of its low specificity caused by immuno-cross reaction. Although the specificity of interferon-γ release test (IGRA) has been improved, it is less sensitive for people with low immune function along with high cost. Besides, neither of the above methods can distinguish the state of infection. The nucleic acid amplification techniques (NAATs) in molecular biology technique can detect MTB nucleic acid with acceleration and accurateness. Emerging techniques, e.g. detection based on host biomarkers, also has provided innovative directions for exploration of detection by analyzing the molecules related to host immune response, and functional imaging techniques also provide support for the diagnosis of LTBI. This review summarizes the development of LTBI detection techniques systematically, discusses the challenges and prospects of innovative application, and aims to equip healthcare professionals with sharper detection strategies for the battle against this ancient foe.

Keywords latent; tuberculosis; mycobacterium; detection technique

本论文由1+X合作单位资助

基金项目：海关总署科研项目（2024HK034）

第一作者：张春曦（1987—），女，汉族，四川成都人，硕士，主管技师，主要从事卫生检疫工作，E-mail: orchil@163.com

通信作者：胡江涛（1974—），男，汉族，四川成都人，硕士，研究员，主要从事检验检测工作，E-mail: hjt9171@163.com

1. 四川国际旅行卫生保健中心（成都海关口岸门诊部） 成都 610042

2. 口岸疫病疫情监测四川省重点实验室 成都 610042

3. 中国海关科学技术研究中心 北京 100026

1. Sichuan International Travel Health Care Center (Outpatient Department of Chengdu Customs Port), Chengdu 610042

2. Port Epidemic Disease Monitoring, Key Laboratory of Sichuan Province, Chengdu 610042

3. Science and Technology Research Center of China Customs, Beijing 100026

结核病（Tuberculosis，TB）作为传播历史最久、范围最广的传染病之一，由胞内寄生菌结核分枝杆菌（Mycobacteria Tuberculosis，MTB）感染引起。感染状态可分为潜伏性和活动性，潜伏性结核感染（Latent Tuberculosis Infection，LTBI）指免疫系统可抑制细菌增殖，表现为无明显临床症状，胸部影像学检查亦无活动性结核病灶，但体内存在持续的免疫反应。LTBI是结核病的重要“储藏库”，目前全球感染MTB人口约占1/4，2019—2023年每年至少125万人死于TB^[1]。2015—2023年，相关数据显示，我国是全球30个TB高负担国家之一，活动性病例年发病数达到78万例，排名全球第三^[1-2]。同时我国也是LTBI负担最重的国家之一，感染MTB的人数近3.5亿^[1]。

LTBI个体进展衍变为活动性TB的累积风险为5%～10%，在初次感染2年内尤易发病，人获得性免疫缺陷病毒（Human Immunodeficiency Virus，HIV）感染及其他免疫抑制、密切接触等高危人群2年内发病率可升至19%^[3-4]。若能精确筛查LTBI人群并给予预防性治疗，可有效降低TB发病率，对全球TB疫情防控、实现世界卫生组织（WHO）“终结结核病流行”的目标至关重要。本文聚焦LTBI检测技术发展，梳理传统与新兴技术，并对创新应用的优势和面临的挑战进行综合分析。

1 结核菌素皮肤试验

结核菌素皮肤试验又称芒图试验（Mantoux Test），将结核菌素纯蛋白衍化物（Purified Protein Derivative Tuberculin，PPD）注入前臂皮内之后，若受试者曾感染MTB，基于迟发型超敏反应原理，致敏T淋巴细胞会识别PPD中的抗原，在注射部位聚集、活化、释放细胞因子，引发以单核细胞系统性聚集为特征的炎性浸润^[5]。48～72 h后观察注射部位硬结大小，一般以硬结直径≥5 mm为阳性，提示既往感染MTB。然而，其阳性结果无法区分LTBI、既往卡介苗（Bacille Calmette-Guérin，BCG）接种和非MTB分枝杆菌感染导致的假阳性^[6]。

结核菌素皮肤试验（Tuberculin Skin Test，TST）是最早用于检测MTB感染的方法，因操作简便、成本低而在全球得到广泛应用，尤其在资源有限地区仍是现今的重要筛查手段。然而，TST存在诸多局限性，尤其是特异性较差，BCG接种和非MTB分枝杆菌感染会导致假阳性，在BCG广泛接种地区TST阳性预测值较低。例如，在一些BCG接种率高的亚洲国家，TST阳性人群中仅10%～20%为真正的LTBI^[7]。此外，TST检测结果受多种因素影响，如受试者免疫状态（免疫功能低下者可能出现假阴性）、PPD质量和注射技术等，而且TST无法区分LTBI和活动性TB，无法判断感染、发病阶段^[8]。

2 基于γ-干扰素释放试验的检测技术

2.1 酶联免疫斑点法

酶联免疫斑点法（Enzyme-Linked Immunospot Assay，ELISpot）是采集受试者外周血单个核细胞（Peripheral Blood Mononuclear Cells，PBMCs）加入MTB毒力因子如早期分泌性抗原6（6-kDa Early Secreted Antigenic Target，ESAT-6）、分泌蛋白10（10-kDa Culture Filtrate Protein，CFP-10）共同孵育。基于细胞免疫反应原理，针对这些抗原的致敏T淋巴细胞会分泌γ-干扰素（Interferon-γ，IFN-γ），其与包被在微孔板上的抗IFN-γ抗体结合后再与加入酶标记的二抗结合，在显微镜下计数显色的分泌IFN-γ的细胞斑点数，以此反映机体对MTB抗原的细胞免疫应答强度，并判断感染情况^[9]。

相比TST，ELISpot特异性显著提高，不仅不受BCG接种影响，对非MTB分枝杆菌交叉反应也较低。研究表明在BCG接种人群，ELISpot针对LTBI的特异性逾95%^[10-11]；在临床应用中，ELISpot对HIV合并MTB感染的诊断价值突出，能有效检出这类免疫功能受损人群的LTBI，避免TST假阴性结果^[12]。在LTBI高风险人群如与TB患者密切接触和免疫抑制者的筛查中，ELISpot可精准识别LTBI并为预防发病提供依据。

2.2 全血干扰素测定法

全血干扰素测定法（如QuantiFERON-TB Gold In-Tube，QFT-GIT）同样基于免疫细胞对MTB抗原的细胞反应。采集受试者全血加入MTB特异性抗原（ESAT-6、CFP-10和TB 7.7），于37℃孵育16～24 h。因致敏T细胞识别抗原后会分泌IFN-γ，故可通过酶联免疫吸附试验（Enzyme-Linked Immunosorbent Assay，ELISA）检测全血血浆中IFN-γ的含量以判断结果^[13-14]。该方法操作相对简便，无需分离PBMCs，样本处理步骤较少，降低了污染风险。其敏感性（约70%～90%）和特异性（约95%）与ELISpot相当^[14]，已广泛应用于医院和学校、监狱等集体场所的大规模筛查。

3 分子生物学检测技术

3.1 核酸扩增技术

核酸扩增技术（Nucleic Acid Amplification Techniques，NAATs）通过扩增MTB特异性核酸片段实现病原体的快速检测。常见的有聚合酶链式反应（Polymerase Chain Reaction，PCR）及其衍生技术，如实时荧光定量PCR、环介导等温扩增技术（Loop-Mediated Isothermal Amplification，LAMP）等。以实时荧光定量PCR为例，针对MTB的靶标基因（如IS6110、16S rRNA、gyrB和rpoB基因等）设计特异性引物和荧光探针。PCR扩增时Taq酶延伸引物会切割荧光探针释放荧光信号，通过实时监测荧光强度实现对MTB核酸的定量检测。LAMP技术则利用6～8条特异性引物，由Bst DNA聚合酶在恒温条件（60～65℃）下催化扩增核酸，扩增模板极限仅为几个拷贝，在 45～60 min 的时间内扩增效率可达到10⁹～10¹⁰个数量级，反应产物直接可视化判读，白色沉淀或特定荧光为阳性反应^[15-16]。

在LTBI检测中，NAATs具有耗时短和敏感性高的优势。传统MTB培养需数周才能出结果，而NAATs数小时内即可完成，且低载量MTB核酸亦能检出。已有研究对LTBI的痰液等样本进行检测，发现实时荧光定量PCR能检测到每毫升样本中低至10～100拷贝的MTB核酸^[15-17]。其中，LAMP技术因操作简便、对仪器要求低，已在资源有限地区和基层医疗机构推广^[16-19]。此外，NAATs还可用于检测耐药基因（如rpoB、katG和inhA基因），对制定精准防控策略具有重要意义^[16-19]。

3.2 新一代测序技术

新一代测序技术（Next-Generation Sequencing，NGS）可对样本中所有生物的DNA或RNA开展高通量测序，无需预先知晓目标序列。在MTB检测中，先将样本预处理，提取核酸后将其打断成短片段并构建文库，通过桥式PCR在测序仪上边合成边测序。随后，对海量测序数据结合生物信息学进行分析，将测序序列与MTB参考基因组比对，识别MTB核酸序列并分析其基因特征，包括耐药基因及其突变、菌株分型等信息。

在LTBI检测方面，NGS有望发现传统方法难以检测的微量MTB感染。通过对宿主样本（如血液、痰液、组织等）中游离核酸测序，可全面分析宿主与病原体相互作用相关信息。已有研究对潜伏感染者血液游离DNA测序，不仅检测到MTB核酸，还结合生物信息学分析宿主免疫相关基因表达变化^[20-21]。然而，NGS技术用于LTBI检测面临成本高、数据分析复杂、检测灵敏度受样本中MTB核酸含量影响等挑战，目前主要用于科研及疑难病例诊断，未来随着科学技术发展、成本降低，有望在临床广泛应用。

4 基于宿主生物标志物的检测技术

4.1 免疫相关生物标志物检测

MTB感染后机体会相应产生级联免疫反应，释放多种免疫相关生物标志物。检测这些生物标志物可辅助诊断LTBI。例如，机体感染MTB后，B淋巴细胞可产生针对MTB抗原的抗体，通过ELISA等方法检测血清中MTB特异性抗体水平可判断是否感染。此外，细胞因子如肿瘤坏死因子-α（Tumour Necrosis Factor-α，TNF-α）、白细胞介素-2（Interleukin-2，IL-2）、白细胞介素-10（Interleukin-10，IL-10）、白细胞介素-12（Interleukin-12，IL-12）等在MTB感染后的免疫调节中起重要作用，检测外周血中相关细胞因子水平变化，也可反映机体对感染的免疫应答情况。

近年来，免疫诊断领域在生物标志物检测方面取得一系列创新成果。比如，联合检测多种细胞因子（TNF-α、IL-2、IL-10、IL-12等）可提高LTBI诊断准确性（敏感性达79%～100%、特异性达74%～100%）^[22]。检测血清中MTB特异性IgG、IgA抗体，在LTBI诊断中尤其对痰涂片阴性TB患者有一定价值^[23]。未来，随着对MTB感染免疫机制研究深入，有望筛选出更具特异性、高敏感的免疫生物标志物，开发出高效的LTBI诊断试剂盒用于大规模筛查和临床诊断。

4.2 代谢组学、蛋白质组学技术

代谢组学通过系统分析体液（包括外周血、尿液等）中代谢物谱的动态变化，筛选与疾病发生发展密切相关的特征性代谢标志物。在MTB感染中，宿主代谢途径会发生改变，导致代谢物水平变化。采用气相色谱—质谱技术、液相色谱—质谱技术对样本中的代谢物进行系统分离与定量分析。研究发现，与健康人群相比，LTBI人群血液中一些代谢物（如某些氨基酸、脂肪酸、糖类等）水平存在差异^[24]。

蛋白质组学研究细胞、组织或生物体内全部蛋白质表达谱及功能，通过2-DE、MS等技术分析MTB感染前后宿主蛋白质表达差异，筛选潜在生物标志物。已有研究发现LTBI患者血清蛋白质组存在显著异常表达谱，包括纤维蛋白原（Fibrinogen）、载脂蛋白A1（Apolipoprotein A1）等关键蛋白的表达水平发生特异性改变^[25]。

目前，代谢组学和蛋白质组学技术在LTBI筛查中尚处于探索阶段，还需大规模临床验证。若成功应用，将为LTBI检测提供全新、无创的检测手段，有助于早期发现潜在感染者。

5 影像学检测技术在LTBI检查中的创新应用

5.1 功能成像技术

5.1.1 正电子发射断层扫描（PET）/计算机断层扫描（CT）技术原理及应用

正电子发射断层扫描（Positron Emission Computed Tomography，PET）利用放射性核素标记的示踪剂，如18F-FDG，这种示踪剂在MTB感染后因局部组织代谢活跃、摄取增加，通过PET成像可显示代谢增高区域计算机断层扫描（Computed Tomography，CT）提供亚毫米级空间分辨率的精细解剖结构图像，其高对比度分辨率（通常可达0.5%密度差异识别）可清晰显示肺部微小病灶的形态学特征；两者融合图像可更精准定位和定性病变。在LTBI诊断中，PET/CT通过整合功能代谢信息（18F-FDG摄取）与高分辨率解剖图像（空间分辨率达0.5 mm），显著提高了亚临床病例的检出率^[26]。在一项针对HIV合并LTBI患者的研究中，PET/CT检测出部分患者隐匿性肺外结核（Extra Pulmonary Tuberculosis，EPTB）病灶，表明这一技术有助于早诊断、早干预，从而防止患者进展为活动性TB^[27]。

5.1.2 磁共振成像功能成像技术进展

磁共振成像功能成像技术如弥散加权成像、磁共振波谱成像等，在LTBI检测中也有应用潜力。在MTB感染早期，病灶局部组织水分子扩散受限，DWI通过检测水分子扩散运动观测组织微观结构变化，图像上病灶表现为高信号^[28]。MRS可定量分析病灶区域的代谢物浓度变化，如检测N-乙酰基门冬氨（NAA）、胆碱（Cho）、肌酸（Cr）等特征性代谢物的化学位移峰值及相对比值（如NAA/Cr、Cho/Cr）以判断感染情况^[29]。

目前，这些技术在LTBI检测中的研究多处于初期阶段，但有望为早期发现LTBI提供新影像学方法。

6 结语与展望

LTBI检测技术从传统TST发展到如今多种技术并存，各技术在原理、应用及性能上各有特点。TST作为经典方法，虽有局限但仍能在部分场景发挥作用；IGRA的特异性相应升高，已成为主流检测手段之一；分子生物学技术以其快速、精准的优势已在LTBI检测中得到广泛应用；基于宿主生物标志物检测技术和影像学功能成像技术也已为检测提供了新思路。

对于LTBI检测技术未来的发展方向，本文作者认为：一是可深入研究MTB与宿主相互作用机制，挖掘新的特异性生物标志物，结合微流控芯片、纳米技术等开发快速、便携、高通量检测设备和更精准、简便、低成本的检测方法。二是加强多技术联合应用研究，整合不同检测技术优势建立综合诊断模型，提高诊断准确性。例如，将分子生物学、免疫检测和影像学技术有机结合，通过大数据分析和人工智能决策模型对检测结果进行综合分析，为临床诊断提供更可靠依据。三是针对特殊人群（如免疫功能低下者、儿童等）研发更适用的检测技术。例如，开发适合儿童的无创、高敏检测方法，提高儿童LTBI诊断率。通过技术创新、多技术融合及针对特殊人群的研发，有望突破现有瓶颈开发出更优检测技术，实现对LTBI的高效筛查和精准诊断。

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第7卷 增刊

2025年12月

Monographs and Reviews / 专论综述

基于CiteSpace文献计量分析的国门生物安全能力研究热点与趋势展望

严 晓 ¹ 赵舟乔 ¹ 李 发 ² 边 勇 ³ 李 珍 ^{1 *}

摘 要 随着非传统安全被纳入到国家安全战略中，生物安全能力建设逐渐引起广泛关注。本文将2004—2024年中国学术期刊网络出版总库（CNKI）802篇关于海关加强国门生物安全能力建设的研究型文献作为主要数据来源，采用文献计量分析的方法，运用CiteSpace可视化工具，归纳总结已有研究的主要内容和趋势展望。研究发现，海关在国门生物安全能力方面的研究正处于快速发展的阶段，现有研究主要集中在外来物种入侵风险、卫生检疫、口岸和生物安全应急能力等四大热点主题，公共卫生是其中的研究新热点。基于此，本文从进一步统筹动态平衡发展与安全的关系，融合学理探索与实务分析，整合交叉学科方法体系与虚拟仿真技术的协同运用等方面提出展望。

关键词 国门生物安全；口岸；应急能力

Research Hotspots and Trend Prospects of National Border Biosecurity Capability in China: A Bibliometric Analysis Based on CiteSpace

YAN Xiao ¹ ZHAO Zhou-Qiao ¹ LI Fa ² BIAN Yong ³ LI Zhen ^1*

Abstract As non-traditional security has been incorporated by the government into the core components of national security strategy, biosecurity capacity building has gradually attracted widespread attention. Drawing on 802 research articles published in the China Academic Journals Network Publishing Database (CNKI) from 2004 to 2024 that focus on customs strengthening national border biosecurity capacity, this paper applies bibliometric analysis and CiteSpace visualization tools to summarize the main content and future directions of existing research. The study finds that research on customs-related biosecurity capability is in a stage of rapid development. Current research primarily focuses on four hotspot themes: invasive alien species risk, health quarantine, port management, and biosecurity emergency response capability. Public health has emerged as a new research focus. Based on these findings, the study proposes future prospects: further balancing the dynamic relationship between development and security, integrating theoretical exploration with practical analysis, and combining interdisciplinary methodological systems with the synergistic application of virtual simulation technologies.

Keywords national border biosecurity; port; emergency response capability

本论文由海关国门生物安全虚拟仿真实训技术1+X研究室支持

基金项目：国家重点研发计划（2022YFC2602400）；中国海关科学技术研究中心自立项目（2024HX08）

第一作者：严晓（1978—），男，汉族，江苏太仓人，博士，讲师，主要从事应急管理、生物安全研究工作，E-mail: 2002920@shcc.edu.cn

通信作者：李珍（1989—），女，汉族，河南开封人，博士，讲师，主要从事公共卫生研究工作，E-mail: hlzhb26@sina.cn

1. 上海海关学院 上海 201204

2. 延吉国际旅行卫生保健中心（延吉海关口岸门诊部） 延吉 133001

3. 中国海关科学技术研究中心 北京 100026

1. Shanghai Customs University, Shanghai 201204

2.Yanji International Travel Health Care Center (Yanji Customs Port Clinic), Yanji 133001

3. Science and Technology Research Center of China Customs, Beijing 100026

随着国际生物安全形势日益严峻复杂，动植物疫病、外来生物入侵、新发和突发传染病跨境传播等越来越多的生物安全威胁，不仅会对生态系统造成破坏，给农业、林业等产业带来较大的经济损失，还会严重威胁人类的生命健康安全^[1]。为了应对生物安全风险，各国政府和组织相继采取了一系列生物安全防控措施和管理措施，不断加强生物安全保障能力建设^[2-4]。海关承担着维护国门生物安全、防范生物安全风险的重要职责，亟需加强风险防控能力建设^[5-6]。这一背景下，如何科学评估和分析国家和组织的生物安全风险应对能力，建立防控需求和经济能力最佳平衡的生物安全风险应对体系，成为一项研究热点。

在理论框架方面，相关研究多基于风险治理、整体性治理等理论展开，其中，风险治理理论强调对生物安全风险的识别、评估、监测与应对，为海关加强国门生物安全能力建设提供了方法论指导^[7-8]；整体性治理理论则关注跨部门、跨区域的协同合作，以实现对生物安全风险的全方位防控^[9-10]。当前有一些研究侧重于从整体上对国门生物安全和口岸检验检疫职能的评估^[11]，主要基于一般性知识或感知总结的定性判断，尚缺乏基于可赋值、可测度的量化评估方法形成的专题化、精细化研究。本文围绕近20年间海关加强国门生物安全能力建设的现状、演进趋势和热点主题进行分析，旨在为共同推动国门生物安全体系与能力建设提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文以中国学术期刊网络出版总库（CNKI）作为文献数据的主要来源，以“精准＋完整”为检索策略，以“生物安全能力”“口岸传染病”“动植物疫病”“传染病监测”“生物恐怖”“生物有害因子”“口岸核生化”“入侵物种”为主题词，以学术期刊、科技成果作为检索范围（检索时间：2024年8月25日，检索范围：2004年1月1日—2024年7月31日），检索文献1214篇，通过逐篇阅读，删除重复文献以及标准、成果、会议新闻等非研究型文献，共获取802篇。

1.2 研究工具与方法

本文使用CiteSpace通过关键词聚类与共现网络来呈现海关检验检疫科技成果的研究热点，通过关键词突现分析与关键词时间线来解读海关检验检疫科技成果的演进脉络，并就未来的研究需要关注的问题进行了讨论。

2 国门生物安全能力研究的时空分布特征

2.1 时间分布特征

从图1文献分布趋势看，2004—2009年间总体发文量较少；从2010年起发文量整体保持稳定增长趋势；2020年以来海关在口岸生物安全能力方面的研究文献快速增长。这一变化与近年来国家层面加强对生物安全的重视，特别是与《中华人民共和国生物安全法》等法律法规的出台和制度建设的推进有密切关联。

2.2 机构分布特征

研究海关加强国门生物安全能力的机构主要包括四类：第一类是各地的原出入境检验检疫局，第二类是有关检验检疫和生物安全的研究中心（所），第三类是全国海关，第四类是从事学术研究的高等院校。其中，原中国检验检疫科学研究院、上海海关学院、原江苏出入境检验检疫局、原北京出入境检验检疫局、中国海关科学技术研究中心、新疆国际旅行卫生保健中心（乌鲁木齐海关口岸门诊部）、宁波海关、天津海关等为主要研究机构。从图2中可以看出关于国门生物安全能力研究机构的特点如下：（1）这四类机构在生物安全能力领域理论和实践方面的专业性强，学术研究具备权威性。相比于其他领域的以高等教育机构牵头的情况，由于海关对国门生物安全能力的学术研究与实践情况紧密结合，因此更侧重于国家设立的研究机构带头研究。（2）发文量高的研究机构彼此合作网络关系密切，分布网络呈现出以国家设立的中央研究机构为核心，链接北京、上海、江苏、广东等地区研究机构的特点。这些地区对外贸易经济发达，对国门生物安全能力体系建设要求严格。同时，具备较好的学术资源与研究条件，有助于开展对生物安全能力的前沿研究。（3）地域联系有利于不同类型研究机构合作。如原上海出入境检验检疫局、上海国际旅行卫生保健中心（上海海关口岸门诊部）存在合作。

3 国门生物安全能力研究的热点识别与前沿分析

3.1 研究热点识别

在CiteSpace中，通过关键词共现网络来呈现海关检验检疫科技成果的研究热点，结合图3关键词聚类和高中心性关键词的统计数据及相关文献，最终将海关加强国门生物安全能力的热点主题划分为外来物种入侵风险、卫生检疫、口岸、生物安全应急能力建设与科技。

3.2 热点主题分析

3.2.1 外来物种入侵风险

外来物种入侵是指生物物种向不曾分布的区域永久性扩张，并在新的地域自由繁衍和生殖，在自然条件下建立种群并对本地生态系统构成威胁的现象^[12]。外来物种入侵会打破既有的生态平衡，导致生态功能紊乱，物种多样性下降。此外，入侵物种可能污染当地物种基因，加剧了遗传多样性损失，致使物种抵御风险能力下降，乃至造成农林领域经济损失。《中华人民共和国生物安全法》《外来物种入侵管理办法》等一系列法律法规的出台，代表生物安全能力建设的顶层设计与基础架构基本确立，这为构建口岸生物安全体系和提高生物安全治理能力打下了坚实基础。庞洁等^[13]指出，国际上目前外来入侵物种防治多聚焦于防止入侵环节，亟需加快完善外来入侵物种防控的制度框架。

3.2.2 卫生检疫

近年来，全球公共卫生以新型冠状病毒感染疫情为标志性征兆。徐建国等^[14]指出，抵御全球疫病输入性风险，加快推动国境口岸传染病防控体系建设是我国生物安全工作的重中之重。生物科技发展失衡等多重风险危机此起彼伏，严重威胁公众健康与国家安全^[3]。学者们聚焦近现代以海港检疫为核心的国境卫生检疫的发展与改革，从历史视角为卫生检疫事业的发展提供了经验借鉴^[15-17]。也有文献从实践角度分析了海关在卫生检疫工作中的机制。刘一弘等^[18]从政策学习的视角，将首都机场海关作为个案，分析了海关在疫情防控政策执行过程中的调适。新修订的《中华人民共和国国境卫生检疫法》也为海关进出境卫生检疫工作提供了法律依据，为防范不断攀升的传染病输入风险，提升口岸公共卫生核心能力提供制度支持。

3.2.3 口岸

口岸是国家生物安全风险防控的前沿屏障与跨境流通的关键节点，当前口岸发展面临新风险的同时也面临着新机遇，因此健全国门生物安全能力体制机制成为口岸发展的重要内容。新型冠状病毒感染疫情期间，直属查验机构联合地方政府部门建立省级层面口岸安全风险联合防控工作机制，口岸安全协同治理局面初步形成。《国家“十四五”口岸发展规划》指出，推进以补短板为主的口岸设施升级改造工程，包含口岸疫情防控工程和口岸安全能力提升工程^[19]。

3.2.4 生物安全应急能力

生物安全应急能力建设是海关国门生物安全治理体系研究的重点，主要包括三个维度。一是人才队伍建设。国门生物安全人才队伍是海关生物安全应急体系的基石和第一资源，但因其专业性强、技术复杂等问题，目前需要加强专业人才、复合型人才的储备^[20]。二是风险识别，精准、高效的风险识别是有效应急响应的前提和关键环节。綦佩妍等^[21]指出，在口岸输入性传染病风险识别方面，要加强信息收集、甄别和评估的能力。三是技术应用。先进技术是提升生物安全应急响应效能和科学性的核心支撑。提高海关国门生物安全能力，需要发挥科技先导和创新驱动作用，推进口岸查验设施设备升级，推动生物科技变革，准确识别不同的生物安全危害形态。研究发现在口岸放射性远程检测中运用无人机、基于深度学习的图像识别技术、海关核辐射监测系统的开发应用等，能够显著提高海关的工作效率，并支持在突发公共卫生事件或生物安全危机发生时提供必要的数据支持，帮助海关快速识别风险源并采取相应措施^[22-23]。

3.3 研究的时间演进分析

基于CiteSpace的时序可视化功能，对国门生物安全研究文献进行主题演进脉络分析，以呈现不同知识群组的历时性发展轨迹。2004—2024年国内口岸生物安全能力研究关键词时间线图谱如图4所示。根据关键词时间线图谱，将2004—2024年国内口岸生物安全能力研究发展历程分为起步期、探索发展期和集中发展期。

第一阶段为起步期（2004—2009年）。这一时期国内对于口岸生物安全能力的认识尚且处于起步阶段，对于生物安全的普遍研究偏向流行性传染病与病媒生物，并以“传染病”作为最明显的关键词，能力建设还处于“被动响应”层面^[24]。2009年全球暴发甲型H1N1流感疫情的背景下，原卫生部将甲型H1N1流感（原称人感染猪流感）纳入《中华人民共和国传染病防治法》规定的乙类传染病，并采取甲类传染病的预防、控制措施。因此，这一时期我国高度关注对于甲型H1N1流感的传播与防治，相关论文大多围绕传染病预防与治疗展开。

第二阶段为探索发展期（2009—2019年）。2011年原科技部发布《国家中长期生物技术人才发展规划（2010—2020年）》，提出我国建设创新型国家，逐步实现由生物技术大国向生物技术强国的转变，迫切需要建立一支具有较强国际竞争力的生物技术人才队伍^[25]。国家对生物技术人才的大力支持与培养也有助于这一阶段相关研究成果的产出。这十年的研究关键词数量多且密度高，研究方向向多维度发散。词频较高的主题为“卫生检疫”“口岸”“生物安全”“监测”，所包含的关键词有“防控”“生物入侵”“生物恐怖”“检验检疫”“风险评估”“应急能力”“出入境人员风险分析”。2018年，出入境检验检疫管理职责划入海关，对有效提升口岸动植物疫情防控和外来物种入侵防范能力提出更高要求。随着海关业务的融合发展和新兴贸易业态的涌现、维护口岸生物安全意义重大^[26]。

第三阶段为集中发展期（2019年至今）。2019年12月底突如其来的新型冠状病毒感染疫情对国门生物安全应急能力提出重大挑战，以“新冠肺炎”“新冠疫情”“境外输入疫情”“多点触发”“风险防控”等为主要关键词。海关在疫情防控中承担《中华人民共和国国境卫生检疫法》所赋予的职责，同时承担《国际卫生条例（2005）》规定的入境口岸主管当局的职责，不仅需要排查口岸传染病，落实各项检验检疫要求，还要化被动为主动，综合防范境外输入以及多点触发疫情^[27]。国门生物安全能力建设转向“主动治理”的层面，不仅是对以新突发传染病为主要内容的公共卫生事件的防控，更是对一系列生物安全突发事件的治理^[28-29]。

3.4 研究的前沿分析

运用文献计量学中的突变词探测技术，依托CiteSpace对国门生物安全能力的学术演进进行可视化解析，研判知识结构的演进规律。图5显示了从2010—2024年检测到的9个最强主题。从突变强度来看，所有的关键词的突变强度都超过了3，突变强度大，说明国境口岸、检验检疫、传染病等一直都是备受关注的重要课题。但从突现词的持续时间来看，检验检疫、传染病等关键词在近些年有所衰减。相比之下，生物入侵、生物安全、分布格局等关键词近年来展现出较强的持续时间，说明它们已成为现阶段乃至今后一段时期的前沿议题。

图5 口岸生物安全能力研究关键词突现图

Fig.5 Keyword burst detection map for port biosecurity capacity research

4 结论与展望

4.1 结论

本文对CNKI中2004—2024年有关国门生物安全能力的期刊文献进行多层次的分析和可视化研究，得出以下研究结论：

（1）时空演化格局。时序维度上，国门生物安全研究自2009年起进入活跃周期，相关研究成果快速增多，标志着该领域进入快速发展阶段；空间维度上，核心研究实体如中国海关科学技术研究中心、原中国检验检疫科学研究院、上海海关学院等机构贡献显著，发文量高的研究机构彼此合作网络关系密切，呈现明显的空间聚集特征。值得注意的是，该领域高频次被引文献占比低，且多聚焦于应用型期刊。这表明当前研究在时序延续性、空间协作度、理论深度三个维度仍存在显著提升空间，亟待构建跨机构知识整合平台并拓展基础理论探索。

（2）研究热点与前沿趋势。基于关键词共现网络图谱，国门生物安全能力研究已形成三大核心聚类，各集群间又形成了一个互联互通、层次丰富的知识网络。高频关键词与高中心性关键词进一步验证了热点集中于传染病、卫生检疫、生物安全等主题。从演进轨迹看，国门生物安全能力研究大致分为3个阶段，起步阶段（2004—2009年）注重对传染病和病媒生物的研究；探索发展阶段（2009—2019年）研究重点从传染病预防与治疗转为能力建设和培养，研究主题更具针对性、研究对象更广泛、研究视野更开阔、研究内容更丰富，注重人才培养和检验检疫业务发展；集中发展阶段（2019年至今）从时序图谱来看，针对卫生检疫、海关等领域的研究已成为当前学术界的热点。在国家生物安全战略驱动下，学术界对口岸韧性治理体系与跨境协同治理的聚焦，标志着研究进入“需求—政策—技术”三元联动的新阶段。

4.2 展望

提升生物安全应急能力已成为国门生物安全治理体系建设的重要组成部分。对国门生物安全能力进行研究为系统把握海关在生物安全方面的综合应急管理水平提供了重要依据，可以从以下几个方面进一步深化。

研究主题层面，需动态平衡发展与安全的双重逻辑。国际生物安全情势的复杂嬗变，要求海关治理体系同步实现风险抵御力强化与通关便利化升级。未来口岸生物安全能力的机制创新、科技驱动和战略提升等内容将是重中之重的议题。

研究目标层面，需促进学理探索与实务分析的融合。口岸生物安全能力的相关探讨，通常立足于解决现实挑战，具有显著的应用导向特征。然而，此类应用导向的研究绝非仅聚焦于操作层面，其核心在于强调实务操作与学理支撑的协同并进。唯有在科学理论的引导下实施具体操作，并借助实践成效验证与修正理论框架，方能实现口岸生物安全防控效能的可持续发展与突破创新。综观既有文献可知，绝大多数研究基于实务视角展开分析，仅有部分学者致力于从学理层面解析口岸生物安全能力体系的构建议题。据此推断，强化理论构建与实践创新的互动关系，将是该领域后续研究的核心演进方向。

研究方法层面，着力加强交叉学科方法体系与虚拟仿真技术的协同运用。伴随不同学科领域间的深度交汇与多学科范式的普遍实践，口岸生物安全防控体系的研究路径与分析框架亦呈现出多样性与集成性特征。同时，鉴于口岸生物安全涉及因素复杂、动态性强且风险后果严重等特性，其对研究方法提出了更为严苛的标准。微观层面，引入虚拟仿真技术可精准模拟口岸检疫查验、生物恐怖事件应急处置等具体操作流程，进行风险评估与预案验证。宏观层面，融合虚拟仿真技术与多数据分析、智能决策模型，能够支撑区域联防联控机制优化、构建大规模疫情传播动态推演模型，从而提升整体防控策略的前瞻性与适应性。

研究方向层面，探究口岸生物安全能力建设的动态演进机理。现有学术成果多聚焦于单一生物事件的应急响应或技术应用层面，缺乏对能力建设动态演化机制的系统解构。未来研究可以通过构建多维度、动态化的政策分析框架，揭示口岸生物安全能力建设的内在逻辑，阐释口岸生物安全体系从被动响应向韧性治理转型的内在逻辑，进而提供决策支持模型，驱动防控效能的韧性提升与治理范式迭代。

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图1 2004—2024年期刊论文发文量分布图

Fig.1 Distribution of publications from 2004 to 2024

图2 研究机构合作图

Fig.2 Co-authorship network of affiliations

注:关键词字体的大小表示词频的高低, 词与词之间的连线表明二者具有共现关系, 连线越粗表明关键词之间的关联性越强.

图3 海关国门生物安全能力关键词共现网络图

Fig.3 Keyword co-occurrence network of customs border biosecurity capacity

图4 2004—2024年口岸生物安全能力研究关键词时间线

Fig.4 Timeline view of keyword clusters for port biosecurity capacity research from 2004 to 2024