抗击疫情，数学家来了

胡春艳

抗击传染病的队伍里，有支战队听上去很隔行——数学家。

今年5月21日，新一轮新冠肺炎疫情刚刚在广州荔湾区冒头。此时，数学家黄森忠正坐在离广州2000多公里远的办公室里，盯着电脑屏幕上山峦起伏般的一组组曲线。新冠肺炎疫情暴发后，这位南开大学统计与数据科学学院教授率领团队依据数学模型开发出EpiSIX传染病传播预测系统（以下简称“预测系统”）。在广州荔湾区的新冠肺炎疫情数据录入预测系统后，黄森忠团队作出一个预判：荔湾区这轮疫情可能于6月24日前结束。

2003年突如其来的“非典”，让黄森忠开始对“数学流行病学”产生兴趣。當时，这个学科在中国尚属新兴领域。在随后多年的研究中，黄森忠积累了大量分析各类传染病的数学模型，这些累积的“兵器”与“战术”都在新冠肺炎疫情出现后派上了用场。

去年以来，这支团队提供的预测结果及应对建议，成为一些地方政府制定疫情防控策略的重要依据。

2020年秋天刚刚到来时，黄森忠团队通过预测系统算出，到2021年3月份全球新冠肺炎大致的确诊累计人数。5个月后，根据世界实时数据统计网公布的数字，截至2021年3月，全球确诊总数1.15亿，病亡数255万，与黄森忠团队的预估数大致相同。

他们还提出“疾控成本最优化策略”理论。新冠肺炎疫情暴发初期，很多地方不得不采用区域封锁的办法，阻断病毒传播。然而，暂停社会运转的代价是巨大的。因此，在疫情稍稍出现缓和时，黄森忠团队就开始思考从社会总成本的角度出发，寻找最优的疾控策略。

他们选取了两个数字进行比较，其一是确诊患者的平均治疗费用，其二是减少一个潜在患者的平均预防费用。他们认为当前者远小于后者时，就可以放松对普通民众的预防措施，而对确诊患者依旧实行严格的隔离措施。

2020年春节后，他们提出建议，中国可以适当在新冠肺炎疫情低风险地区复工生产，这一建议被决策部门采纳，吹响了全国复工复产的第一声号角。

在“数学流行病学”研究领域，不同的研究者会建立起不同的模型来模拟病毒传播的趋势，但背后的数学原理是相似的。经典模型中，研究者会加入各种各样的参数，构建出一个地区、一座城市或一个国家的虚拟样本。为了更逼近真实环境，他们需要考虑当地人的居住特点、不同病例出现的特殊场景，以及地方管理者对疾控力度的调整等。随后，就可以在虚拟世界里“种”下新冠病毒了。

通过观察传递模式，可以预判病毒是如何传播，其发展态势会带来哪些影响。

黄森忠的EpiSIX预测，若疫情严重的国家的疫苗接种覆盖率逐步提升至50%左右，且疫苗保护率在70%左右，则至2021年10月1日，全球新冠病例确诊总数将被控制在1.80亿至2.10亿之间。

“考虑到病毒变异对疫苗效率的影响、疫苗产能瓶颈和分配不均，最坏的情形是，若从7月初开始出现新的反弹，则至2021年10月份全球疫情会依然高位震荡。”黄森忠严肃地发出预警。他同时解释道，世界上大多数国家的疫情波形是连绵不绝的，而中国的波形则是一个个独立的波，这是因为，每一次疫情出现后，很快就得到遏制直至清零。

用黄森忠的话说，咱们“现在是追着病毒跑，哪里冒出一个火星就灭哪里”。这种方式可能会出现个别漏网之鱼，使得波形出现一个长长的尾巴，即“长尾效应”，可能隔一段时间又出现个别病例，“但算算整个社会这笔大账，经济损失是降到最低的”。

（摘自2021年7月14日《中国青年报》，知止图）