数学流行病学使疾病控制措施与病毒赛跑

“根据目前的趋势，EpiSIX的预测结果显示，最终规模在262-357例之间，停止时间在2022年1月25日至2022年1月31日之间。这一结果低于疫情第三天预测的规模，说明天津采取的国家筛查和划定封控区、控制区、预防区是有效的，疾控措施走在了病毒传播的前面。”

1月15日，南开大学统计与数据科学学院教授黄森忠和他的团队紧张地盯着电脑屏幕前滚动的曲线。他们刚刚更新了奥米克隆在天津爆发7天以来的数据，根据数学模型开发的EpiSIX传染病传播预测系统“跑”到了上述结论。

根据系统分析总结的《关于天津市新发新冠肺炎疫情的研判简报》，迅速发送至相关部门，为下一步抗疫工作提供重要参考。

面对疫情，人们最关心的是疫情什么时候结束？会有多少人被感染？来源是什么？决策者最想知道的是应该采取哪些疾病控制策略？目前的措施有效吗？在“数学流行病学”的研究领域，所有这些问题都可以用数据模型来回答。研究人员将建立不同的模型来模拟病毒传播的趋势。

2021年11月，奥米克隆一出现在南非，黄森忠的团队就盯着他。

来自世界各地的Omicron传播参数已陆续输入系统。通过不断优化调整，针对Omicron传播功率大、隐蔽性强等特点的传播预测系统逐渐成熟。

“新冠肺炎确诊患者是坐标系中的黑点，当天出现的黑点堆积成不同高度的柱状段，即单日确诊人数；当柱状段的顶部相连时，就形成了曲折的波浪线。”黄森忠指着电脑上的一张统计图，对记者解释说：“看似无关紧要的数据，其实都有数学表达式。通过模型分析，我们可以找到相关性并做出一些判断。”

1月10日，黄森忠团队首次将天津本地病例数据录入系统，结果不容乐观。EpiSIX预测结果显示，其最终规模在300-600例之间，如果偏离轨道，规模最多可能达到1500例左右。通过模型分析，再次印证了奥米克隆传播性和隐蔽性强的特点。

“到目前为止，数据显示疫情趋势正在好转，说明我们在病毒‘硬度’上占了上风。”黄森忠解释，前三轮筛查结果也显示，新增病例仍主要集中在津南区，新发现的感染者有明确的传染源，说明天津市采取的疾控措施及时有效，并没有跟随病毒的“救火”，反而走在了病毒传播的前面，堵住了他们的去路。

当疫情来临时，建立遏制、控制和预防区域是阻断病毒传播的最有效策略。但“提前解封可能会反弹，后期解封会影响社会经济发展和老百姓的日常生活”。早在2020年，疫情一消退，黄森忠就开始思考从社会总成本的角度寻找最佳的疾病控制策略。

该团队选择了两个数字：确诊患者的平均治疗成本和减少潜在患者的平均预防成本。“当现行的比后一种小很多的时候，我们可以采取‘分分合合’的控制疾病控制策略，即对普通人放松预防措施，对确诊患者仍然实行严格的隔离措施。”黄森忠介绍。

根据以往其他地区疫情分析，2022年1月15日至1月21日的7天是天津疫情发展的关键期，需要密切关注其发展，防止反弹。如果出现反弹或长尾，规模可能扩大到360-767例左右，止损时间将推迟一周至2022年2月初。