進入20世紀 50 年代以來，新發傳染病在全球範圍不斷出現，特別是2009年發生的甲型H1N1流感大流行和2015年發生的寨卡病毒大流行給人類健康、全球政治和經濟帶來嚴重影響，使得世界各國切實體驗到新發傳染病的控制已成為必須面對的重大公共衛生問題。目前全球已發現的新發傳染病多達40餘種, 其中以病毒性傳染病居多。新發病毒性傳染病的發生往往具有傳染性強、傳播速度快、流行範圍廣、病死率高、難以預測和防範等特點，極容易發展成嚴重的突發公共衛生事件或者國際關注事件。然而人們對新發病毒性傳染病的發生原因、傳播因素及流行規律等仍然缺乏足夠的認識。目前，全球發現新病原體的能力還很不足，若要快速有效地應對新發和不明原因性傳染病突發疫情，必須建立發現新病原的預警技術體系和新病原學的理論體系，用以指導和發現新病原的工作。
在新發傳染病的傳播中，存在著太多的不確定因素，以目前的基礎和技術，尚無法預測下一場大範圍流行病何時何地暴發。如果去嘗試在宏觀上預測，就需要對不計其數的病原體進行全面檢測，但是這種做法需要耗費大量的人力物力，在實際操作中是不現實的。最現實的防疫秘訣是，“基礎進步，技術則進步”。這個“基礎”指的是，充分理解什麼樣的關鍵因素是值得去監測的，以及如何能在一種流行病在局部開始傳播前、就在局部地區檢測到它，如何在其轉為大規模流行疾病前使其得到有效控制，如何盡可能在短時間內確定病原體的種屬及其變種，儘快推出有效的預防疫苗和治療方法或藥物。如果實在沒有辦法對未來可能暴發的傳染病進行有效預測，至少可以做到充分預警，使應對疫情的動作能夠迅速及時。
近些年來隨著各種新發病毒傳染病在全球的不斷出現，我們不僅會產生以下疑問：這些新發病毒傳染病為什麼會在此時出現？為什麼會在一些特殊的地域出現？哪些因素導致了這些新發病毒傳染病的出現？我們怎樣才能夠提前預測和預警未來的新發病毒傳染病？為了理解這些複雜的問題，我們將需要考慮在對新發病毒傳染病感興趣的生物醫學科學家、包括經濟學家和人類學家在內的社會科學家和對環境感興趣的地球和天文科學家之間建立新的跨學科對話和合作。由於目前的純醫學和唯病毒研究無法徹底解決新發病毒性傳染病的起源問題，所以為了找到這些導致新發病毒傳染病發生的奇怪的“新常態”或新的因素，我們將需要拋棄我們的學術孤島，即學術上相互隔離，不進行合作和溝通和舒適地帶，與新領域的科學家們合作，以便提高今後傳染病預防控制工作的預見性和主動性。
以流感大流行的發生為例，關於流感大流行起因的問題，人們曾經進行過許多猜測：最早認為是天上星星的影響引起的，接著又認為與氣候不正常有關，以後又推想來自沼澤地的毒氣。到了19世紀末，關於傳染病由病原微生物引起的說法已找到了肯定的依據。人們又從許多流感患者的咽喉部發現了溶血性流感桿菌。於是有人就認為流感的病原是溶血性流感桿菌。直到20世紀初，科學家才把製造流感的真正“兇手”—病毒“捉拿歸案”。1930年，美國人索普成功地從豬體內分離到了豬流感病毒。接著英國人史密斯等參照索普的方法，於1933年首次從流感病人中分離到了流感病毒,後定名為甲型流感病毒。然而學術界對流感大流行的起源有很大的爭議，這其中主要包括突變選擇學說，動物源學說，潛伏感染學說，氣候突變學說，飛禽傳播學說，太陽黑子學說等，但是都尚無定論。由於全世界對流感大流行的發生原因和機制缺乏足夠的認識，因此無法準確的對流感大流行開展預測預警。
世界衛生組織認為，流感大流行屬於不可預測，但又可重複發生的事件，可對世界範圍內的衛生、經濟和社會造成嚴重影響。當關鍵因素出現交集時，就會發生流感大流行，即流感病毒的出現伴隨著可持續的人間傳播力，且大部分人對這種病毒具有較低或不具有免疫力。在當今相互聯繫的世界中，局部流行有可能迅速發展成為大流行，使我們幾乎沒有時間對公共衛生方應對做出準備，來遏制疾病的傳播。根據世界衛生組織的規定，流感大流行警告共有六大級別：一級：流感病毒在動物間傳播，但未出現人感染的病例。二級：流感病毒在動物間傳播，這類病毒曾造成人類感染，因此，被視為流感流行的潛在威脅。三級：流感病毒在動物間或人與動物間傳播，這類病毒已造成零星或者局部範圍的人感染病例，但未出現人際間傳播的情況。四級：流感病毒在人際間傳播並引發持續性疫情。在這一級別下，流感蔓延風險較上一級別“顯著增加”。五級：同一類型流感病毒在同一地區（比如北美洲）至少兩個國家人際間傳播，並造成持續性疫情。儘管大多數國家在這一級別下仍不會受到顯著影響，但五級警告意味著大規模流感疫情正在逼近，應對疫情採取措施的時間已經不多。六級：同一類型流感病毒的人際間傳播發生在兩個或者兩個以上地區。這一級別意味著全球性疫情正在蔓延[1]。
世界衛生組織的預警方案只是針對動物流感病毒而設定的，該預警方案有一定的局限性。目前醫學界由於搞不清楚哪些是導致流感大流行的因素，所以只能根據流感病毒的變異情況發佈預警，而這種預警方式實際上在真正應對大流行時起到的作用有限，因為這種預警方式只是關注在動物和人際間傳播情況，對大流行發生的先兆只是根據病毒流行的趨勢，實際上只是一種疾病流行狀態的一種告示，不是真正的預警。而實際上先兆往往是決定大流行發生的因素，當這種決定因素即將出現時，大流行往往就會發生，而在這之前我們早已提前預知並有條不紊的做好了應急準備和應對方案才是真正的預警。
目前，流感大流行發生的原因和預測預警仍然是一個全球性的難題，但是已經取得了長足的進步。最新研究表明，流感大流行的發生可能與包括太陽黑子活動在內的宇宙空間環境變化有關，太陽黑子活動高峰期與世界流感大流行有很好的對應關係[2, 3]。20世紀發生的幾次流感大流行(1946-1947,1957,1968)基本都間隔在11年左右,這與太陽黑子平均11年的活動週期基本吻合,提示太陽黑子活動週期可能對流感大流行的發生有一定影響。曲江文等採用Logistic回歸研究太陽黑子活動與新發病毒性傳染病之間的關係時發現太陽黑子極值年或前、後一年是新發病毒性傳染病發生的重要的危險因素，比值比OR為5.60，並從太陽黑子活動影響病毒基因變異、動物遷徙以及氣候變化等角度科學的分析了為什麼太陽黑子活動可以影響新發病毒性傳染病的發生，為闡明新發病毒傳染病的起源和預測預警提供了科學的依據[4]。虞震東等發現新星暴發和宇宙線大的地面增強事件與流感流行有著重要的關係，認為這種流感大流行都是由宇宙線環境大的增強引起的，從而提出了科學預警流感大流行的對策，即立即加強對宇宙線環境的監測[5]。哥倫比亞大學和哈佛大學的研究人員發現拉尼娜現象造成的氣候異常同全球大範圍的流感暴發之間有一定的對應關係。過去四次流感的全球性暴發大流行都發生在拉尼娜現象之後，他們分析了20世紀4次流感大流行出現前一年赤道太平洋地區秋冬兩季的海洋溫度記錄後發現，這些年份赤道太平洋地區的海水表面溫度均低於正常年份。研究人員認為拉尼娜現象可以改變人類流感病毒的主要宿主—候鳥的遷徙模式，影響它們在遷徙途中的健康和種群混合，進而影響到彼此間的基因交換，導致某些更危險的流感新毒株出現。此外，拉尼娜現象還會導致候鳥與豬等家畜接觸，2009年流感大流行一大原因即為禽流感病毒與豬流感病毒發生了基因交換，形成更危險的毒株[6]。並且從1580年開始的八次確定的流感大流行都發生在中等到強烈的厄爾尼諾事件期間[7]。近些年來，也有眾多通過症狀監測開展流感暴發的研究。如果互聯網上關於某種傳染病的搜索結果在短期內激增，這可能準確預示著此種疾病將會暴發。例如，在流感暴發季節，人們會通過Google等搜索引擎瞭解流感的暴發情況以及應對流感的一些措施，那麼在這段時間內某些與流感的關鍵字，如流感、勤洗手、帶口罩、流感疫苗等會高頻率出現。同樣地，在流感暴發季節，人們也會通過twitter等聊天工具反映用戶本人、朋友是否感染流感，或者與流感相關的資訊等。因此，利用Google/twitter等工具抓取與流感相關的關鍵字，通過分析這些關鍵字的頻率可以準確地判斷流感在哪里擴散。美國科學家將2004-2009年查詢所得的不同國家和地區的流感估算結果與官方的流感監測數據進行對比，發現 Google流感搜索引擎查詢所得到的估測結果與歷史流感疫情非常接近, 並且可以趕在政府和流行病學專家之前兩個星期提前預測到流感暴發的出現［8］。Jiwei L等通對Twitter數據流加以過濾，留取與流感相關的資訊，並為這些資訊加上地理位置標籤，以顯示相關流感Twitter資訊來自哪里，以及這些資訊在一定時間段內的變化情況，他們統計了2008年6月到2010年6月約100萬用戶發佈的360萬條同流感相關的Twitter資訊，研究顯示Twitter的流感資訊同美國疾病預防控制中心提供的流感暴發數據之間呈高度正相關性，能夠成功推斷出哪些地區出現了流感暴發的初期症狀，進而提前預測到某個地區流感即將到來［9］。雖然應用數位化監測手段能比傳統監測方法能夠提前預測到傳染病的暴發,但是它並不能取代傳統監測系統，而只能作為疾病監測預警手段的一種補充。在病毒學研究方面，目前認為流行大流行出現有三個原因：一是禽流感病毒與人流感病毒發生重配導致一種新的亞型流感病毒的產生；二是禽流感病毒直接突變最後導致流感大流行；三是消失很久的舊的流感病毒重新在人群中流行[10]。曾光認為發生全球流感大流行要有四個前提條件: 第一、病毒變異產生了新的亞型或者流行過的病毒亞型對人類的威脅重新出現；第二、人類普遍易感；第三、病毒能在人群中快速傳播；第四、病毒對人類有強大的殺傷力，造成大量死亡[11]。
綜上所述, 目前全球新發病毒性傳染病疫情形勢依然十分嚴峻, 雖然世界各國已建立傳染病監測和預警系統, 但新發病毒性傳染病的防控工作仍任重道遠。因此, 有必要對傳染病監測和預警系統進行評估, 以不斷完善傳染病監測和預警系統。從應對新發病毒性傳染病等突發公共衛生事件的實際需要出發，針對當前傳染病預測預警工作中存在的問題和難點，運用最新理論，探索實現新發病毒性傳染病暴發流行的預測預警系統，並通過實證研究對該預警系統進行驗證，進而制定最優的控制策略和措施。有效的預測預警手段，可以為政府主管部門的科學管理、規劃和決策提供科學的依據，又能為進一步開展其他疾病的預測預警及控制開闢全新的研究領域和研究手段，從而具有重大的社會和經濟效益及良好的應用前景。