肥胖、孤独、金融市场与传染病背后的数学模型

编译/宋奇光

      

海洋生态学家杉原（George Sugihara）被诱离了他的鱼类种群研究，转而为德意志银行建立预测模型。“基本上，”他后来说，“我是在给那些交易暴徒的恐惧和贪婪建模。”流行病学家斯卢特金（Gary Slutkin）从非洲的公共卫生工作转到为芝加哥城减少犯罪。年轻的数学博士亚当·库哈尔斯基（Adam Kucharski）在 伦敦金丝雀码头一家投行实习，然后将注意力转向登革热和寨卡病毒在太平洋地区的传播。      于是有了今天库哈尔斯基的这本《传染的规则》（Profile Books/Basic books，2020）。“很难想象还有比这更及时的书了。”《泰晤士报》评论。突然之间，除了新冠肺炎之外，所有其他的话题都开始显得微不足道。大家非常想知道，为什么事情会扩散，又因何停止——这也是这本书的副标题，理解所有的大流行的共同之处——从冰桶挑战到比特币，再到传染病。当然，每个流行事物都有独特之处，各种变量在起作用。建模者花了一个世纪来梳理这些规则，如今他们的结论正被用于所有这些叙事的母题。

伦敦卫生与热带医学学院的流行病学家库哈尔斯基在书中讲述了传染病数学模型的故事，主人公是英国医生罗纳德·罗斯（Ronald Ross），他在19世纪末发现蚊子会传播疟疾，并因此获得1902年诺贝尔生理学或医学奖。      罗斯并不是第一个用数学方法描述流行病的人，但他是第一个对流行病的生物学和社会学过程有透彻理解，进而开始研究的人，这让一切变得不同。其他人是回顾过去，观察流行病如何随着时间的推移展开，而他是展望未来，预测流行病爆发的过程以及各种干预措施可能会如何影响流行病。他的思想构成了现代疾病模型的基础，也是当前各国政府对抗新冠肺炎策略的基础。      “流行病”（epidemic）是一个希腊词，意思是“在人民之上”。在希波克拉底用这个词专指一种疾病的传播之前，它可以用于任何渗透到人民之中的事物——从迷雾，到谣言，再到内战。而今天，库哈尔斯基可以说又带我们回到了希波克拉底之前。      一个世纪前，罗斯和数学家希尔达·哈德森（Hilda Hudson）区分了“依赖性”的事件，如接触性传染病，和“独立”的事件，即不能在人与人之间传递的事件，包括事故、离婚和慢性病。但今天，人们的概念发生了变化，过去被认为是“独立事件”的肥胖、吸烟，甚至孤独，都被认为是可传染的。从金融市场动荡到持刀犯罪的流行，如今都可以通过向公共卫生领域借鉴方法、得到解释，并将这些问题扼杀在萌芽状态，或至少减缓它们的蔓延。格拉斯哥曾有“欧洲谋杀之都”的恶名，2005年，该市仿效美国的类似项目，成立了“减少暴力事件小组”，凶杀率降低了三分之二。      罗斯当年说过，只有当新感染病例数量超过康复病例时，一种疾病才能在人群中立足。他的新思想当时也遇到了这个问题。他一辈子都在抱怨：“这个世界需要至少10年的时间来理解一个新想法，不管它可能多么重要，或多么简单。”21世纪，人人都接受了他的想法，如今从事市场营销或宣传的调研人员，都和新冠肺炎的建模者一样，围绕着传染数R建立整体策略。      这本书还有一个有趣的部分，也是当今的热门话题：假新闻的数学模型。我们已经知道，假新闻是会传染的——而我们今天再次看到，假新闻的流行也会与传染病的流行相互作用。令人高兴的是，建模者已经开始了解假新闻是如何传播，也知道如何阻止假新闻的传播，他们的见解已被转化为实践。在刚果民主共和国参与埃博拉病毒应对的工作人员里，有三分之一是社会科学家，他们在当地人民间建立桥梁，了解当地人对疾病的想法，并在反击谣言的同时加强可靠信息的传递。