當你坐在家里玩著《模擬人生》、《模擬城市》等游戲時是否知道，世界各地有一批科學家，也坐在他們的實驗室里，在計算機上模擬著H1N1甲型流感病毒的傳播？

　　他們的模擬是基于數學模型和流行病學的基礎。在疾病變化迅速的今天，研究流行病學的人并不一定要穿著白大褂，躲在臨床試驗背后，也不一定要往返著調查患者，長年地跟蹤疾病的變化，今天，坐在計算機前面，也可以對疾病的擴散趨勢胸有成竹。

　　依據 根據交通建模型

　　今年三四月份，H1N1甲型流感在墨西哥爆發，隨后，病毒在北美爆發，很快，全球各地都出現了病例，中國采取了嚴格的防控隔離措施，但病例也接二連三地出現。

　　而這一情形，在還沒發生之前，就已經出現在美國印第安納大學信息學院的 “全球流行疾病傳播模式”項目實驗室里了。實驗實所用的模型結合了人口統計學和人口移動數據，用空間結構隨機模型的方式來模擬全球范圍內，流行疾病的擴散趨勢。在此前，很少有電腦參與到流行病學的理論推測中。

　　據參加電腦模擬病毒傳播項目的中國留學博士胡浩介紹，在SARS之后，這個模式曾經對個別城市進行模擬，此后又對人傳人的禽流感進行模擬，從05、06年開始，這個模式中開始鋪上全球的地圖，并在今年開始進行H1N1病毒傳播趨勢的預測。

　　患者可以通過坐飛機很快地將病毒帶到另一個城市或國家。因此，當已知流感爆發的第一個國家是墨西哥之后，要預測病毒在其他國家的傳播，最重要的數據便是交通數據。

　　“我們借助航班和城際交通數據，制作交通網絡，看在全世界范圍內人們怎么移動，怎么分布，然后再依據其建立模型。”胡浩說。

　　調整 幾個參數很重要

　　人口的城際交通移動分為兩層，城市與城市之間短程的移動，通常通過飛機或火車實現，兩個國家之間的移動則主要是航班，研究人員將全球的航空數據加上大約30個國家的每日的城際交通數據構建出了一個碩大的交通網。

　　“我們將全球劃分成很多既小又精確的格子，稱為人口網格，每個格子統計有多少人口。這些個格子概括了世界各地人口的移動。”胡浩說。這個網格的依據就是以3300多個機場為中心，按照機場附近的人口分布來設置。最初，研究人員因為沒考慮到小城市邊上往往有很大的城市，因此產生了誤差，經過調整，城市網絡的人口分布精確了很多。

　　在確立了交通的數據，人口的分布之后，研究人員還需要將流行病學的模式加入進去。流行病學有著很多模式，最經典的模型是“S-I-R”，三個字母分別代表易感人群、傳染人群和已恢復人群即已經從染病者中移出的人群。這是科學家1927年采用動力學方式建立的模型，成為流行病學模型中的一個經典。

　　不過，這個模型中，病人的日接觸率是一個常數，有效接觸率傳染力是不變的，這就導致結果存在一定的誤差。對于善變的流感病毒而言，模型要復雜得多，還要考慮潛伏期，人群特征等各種因素。

　　“做流行病學的模型，最關鍵的是要知道平均會感染多少人。”胡浩說。病毒的傳播能力又叫再生數，這個數值在世界衛生組織會對每個傳染病毒有個值。再生數越小的，病毒的傳播能力就越弱，比如1918年的西班牙流感，再生數大于2.5,而今年的甲型H1N1流感，再生數估計在1.4-2.5之間。

　　應用 預知何時進入中國

　　在經過人口分布模型與流行學模型的融合之后，再經過幾個小組無數次的演算，研究人員終于趕在發生之前預測出了一些較為準確的結果。

　　比如，在5月份之前，他們便預測出甲流將在5月份進入中國，這一情況與后來發生的事實吻合。在多數情況下，某個國家出現病例的時間都在預測的范圍之內。

　　計算機模擬的結果能對決策起到一定作用。此前曾有個別地方產生恐慌，認為只有關閉機場這樣絕對的方式才能阻止病毒，然而經過模擬，研究人員發現，除非在病毒級別還很低的時候就關掉邊境，或者將航班減少到十分之一，只有這樣才能有效將國家之內的爆發壓下來，假設關得稍微晚了一點，或者關得不夠多，依舊無法起到效果。

　　“如果關掉一半的航班，那還會有一半的航班會代入病例，除非減少到十分之一，否則將得不償失，產生很大的經濟損失。”胡浩說。也正因為此類的預測，最終，世界衛生組織采取了不建議關閉機場的決定。

　　背景

　　跟蹤美元了解人口移動

　　具體到了一個城市里面，要模擬人群的傳播就成了另外一個問題。如果說，計算城際之間傳播的模型主要還運用在輸入性病例上，那在一個城市中，還存在本土病例的情況。在世界各地模擬單個城市中甲流病毒傳播的科研小組中，有的通過城市交通工具為主要依據，有的則將視線放在更小的對象———個體的人身上，比如會將每個人作為模擬的對象，模擬其每天上學、工作、去商店等行為，并盡可能地推斷出可能傳染的人數。

　　現在除了美國印第安納大學，美國西北大學也在進行這方面的研究。

　　1998年，一個叫做漢克埃斯金的程序員在每張經過自己之手的美元上都做了注釋，提醒接觸到這張鈔票的人都到一個名叫“喬治去哪兒了？”的網站上登記接受地的郵政編碼，這個程序員只是出于好奇的目的，卻發現了這張鈔票隨著形形色色的人經過了各地的飯店、小商販、賽馬場、脫衣舞夜總會……如今，這個網站已經變成一個流行的游戲網站，有超過300萬的人注冊了1億多美元的行蹤。

　　這個無心插柳的小故事啟發了美國西北大學的德布克教授，他在近幾年開展了美國國土上美元地理分布的調查，通過對價值464670美元的鈔票的行蹤的檢查，他們得出了相應的人口移動模型，其結果精確，受到了流行病學界的肯定。