水晶球:预测下一次埃博拉爆发
就在2014年埃博拉爆发后,比尔盖茨发表了题为《下一次埃博拉爆发?我们还没准备好。具有讽刺意味的是,我们知道疫情即将爆发,并将在不久的将来继续出现——但何时、何地和什么问题是难以回答的。然而,这些问题需要得到回答,以帮助我们为下一次疫情做好“准备”。我将简要介绍一些试图回答这些问题的预测模型。
好莱坞的电影和电视节目对疾病爆发的影响有些美化甚至轻视,通常意味着一种简单的血清放在电影里可以治愈所有的疾病。事实上,疟疾、淋巴腺鼠疫和流感等传染病在我们的历史上一直困扰着人类,使往往最贫穷地区的资源捉襟见肘,当然也不容易控制或治愈。
在这个现代,随着医学的进步和技术的进步,我们将看到疾病爆发的减少。事实上,消除计划、公众对疾病的更好理解、疫苗接种计划和抗生素使用都有助于遏制和防治传染病。然而,由于气候变化、国内和国际旅行增加、冲突、移民、耐药性的出现以及社会对疫苗接种的态度等因素,已经严重损害了为减少传染病的流行而采取的积极步骤。
然而,尽管潜在的爆发的危险因素,这些因素也可以作为预测疫情爆发的代理。
本月,当官员们警告墨西哥、古巴和印度尼西亚登革热爆发时,更不用说聚集的流行病了,Rachel Lowe和他的同事们发布了他们的模型,将气候的影响与登革热暴发的风险联系起来。为了建立他们的模型,他们研究了1999年至2016年间巴巴多斯登革热爆发前几个月的干旱和降雨等气候因素。他们发现登革热的爆发更可能发生在干旱期后的4-5个月或过度降雨后的1个月。
数据显然在预测疫情中起着重要作用,而技术可以帮助生成、整理、处理和分析数据。美国航天局利用卫星获得的气温、降水量、洗漱设施(水、卫生和个人卫生)可用性、人口密度和自然灾害严重程度等数据,在其GCRM模型中预测潜在的霍乱爆发。
卫星数据非常有用,但美国宇航局也正求助于公民科学家,以帮助改进其对蚊媒疾病的预测模型。公众可以通过下载“全球观察者”应用程序,并通过蚊子栖息地地图绘制工具输入蚊子的位置,参与其中。来自公民科学家的信息可以填补美国宇航局关于蚊子地理分布和种群时间变化数据的空白。
然而,气候变化并不是导致疾病爆发的唯一危险因素:
l 抗微生物病原体的出现令人震惊,因为抗菌素在抗击传染病方面起着至关重要的作用——英国首席医疗官警告说,将出现“抗生素末日”。
l 2018年6月,英国广播公司报道布里斯托尔爆发麻疹,部分原因是人们不愿接种MMR疫苗。
l 战争和移民(可能是由于冲突、气候条件或经济驱动)助长了传染病的传播。
l 这是一个巨大的飞跃——病原体不断地从动物传给人类,反之亦然,从而导致疾病爆发和大流行。这方面的例子包括目前的艾滋病大流行、流感爆发以及灵长类疟原虫对人类的交叉感染。
高阶
一个好的预测模型必须包含大量的因素(包括本文讨论的因素),以便准确地预测下一次爆发、流行病或大流行的时间和地点。这将是一个复杂的模型,需要来自不同来源的数据以及许多不同方面之间的协作。难怪疫情如此难以预测。然而,科学家和公民显然都在接受挑战。