冠狀病毒等與其他疾病以及社會行為的相互作用，或使它們的傳播路徑預測變得非常複雜。
《自然·物理學》雜誌報道，美國佛蒙特大學Laurent Hebert-Dufresne、東北大學Samuel Scarpino和密歇根大學Jean-Gabriel Young等研究人員發現，流感和肺炎等存在相互影響的傳染病遵循與社會趨勢相同的複雜傳播模式。在這一新觀點的指導下，科學家們有望對多種疾病在人群中同時傳播時的情況進行更好地追蹤和干預。
複雜性科學家Dufresne解釋說：“疾病之間的相互作用是常態，而非特例。然而，當我們為它們建模時，卻總是孤立地看待它們。”
事實上，當科學家在為冠狀病毒、埃博拉病毒和流感等流行病建模時，通常是將它們視作獨立的病原體來對待。在這種簡化的“簡單”動態下，科學家們普遍認為預測的疫情規模與傳播速度成正比。
然而，Dufresne等認為，這類流行病即使在人群中再出現一次傳染，也能顯著地將簡單動態轉向複雜動態。一旦這種轉變發生了，傳播率的微觀變化很可能會引發預期的流行病規模的宏觀躍遷——這是社會科學家描述創新技術和傳染性社會行為時使用的一種傳播模式。
2015年，研究人員已經在聖菲研究所開始了生物傳染和社會傳染的比較研究。Dufresne等建模分析了社會趨勢是如何通過強化模式發展的。他舉例說，社會強化的經典例子是“十個朋友告訴你一件事情，和一個朋友告訴你同樣的事情十次的效果是不同的。”
與此類似，多種疾病的存在會使感染更具傳染性。生物疾病可以通過症狀相互強化。例如，流感打噴嚏可以增強肺炎的感染；一種疾病會削弱宿主的免疫系統，使患者更容易受到其他傳染病的感染。當疾病相互強化後，感染迅速加速，然後隨著新宿主的耗盡而消失。
根據Dufresne等提出的模型，相同的超指數模式也能表徵社會趨勢傳播。例如病毒視頻雖然在早期會被廣泛分享，但在達到臨界數量後就會停止傳播了。
此外，研究人員還發現，當生物傳染病與社會傳染病相互作用時，也會出現相互作用的複雜疾病模式。例如，波多黎各爆發了登革熱疫情。由於研究人員未能準確分析登革熱病毒株之間的相互作用，導致疫苗的有效性降低。由此引發的反疫苗運動導致麻疹死灰復燃，又引發了第二場生物流行病。這是現實世界中關於複雜性的典型例子，它告訴人類：很多相互作用的現象會產生意想不到的後果。
Dufresne表示，雖然觀察一種跨越社會和生物系統的普遍傳播模式很有趣，但這也是一個獨特的挑戰。他說：“從數據來看，雖然我們可以觀察到這種複雜的模式，但我們不清楚致命的流行病是由病毒、社會現象還是它們的某種組合造成的。我們希望這項研究能為新模型的建立奠定基礎，以便能捕捉到多重傳染的動態變化。現在，是時候讓疾病建模跨越孤立觀察，繼續前行了。”
研究人員認為，這項新成果可能也有助於研究冠狀病毒的傳播。Dufresne解釋說：“在流感季節預測冠狀病毒疫情，需要同時關注多重感染與社會性傳播等多個方面的問題。”
期刊編號：1745-2473
原文鏈接：https://phys.org/news/2020-02-coronavirus-team-complexity-scientists-meme.html
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