我们一直错误地看待全球大流行的传播 - 彭博社

迪克·布罗克曼五百年前，疾病的传播在很大程度上受到当时主要交通方式的限制：人们步行旅行。一个城镇的疫情会像石头落入静水表面时产生的涟漪一样，缓慢向外扩散。黑死病在14世纪的欧洲以这种方式传播，就像在大陆上展开的同心波浪。

今天，疾病在不同的人群和地理区域之间迁移，呈现出一种奇特的不同模式。2003年，SARS首次出现在中国，然后传播到香港，随后又出现在欧洲、加拿大和美国。在世界地图上绘制疾病的传播，其运动看起来完全是随机的。

彭博社城市实验室贝尔法斯特的中央车站为北爱尔兰的公共交通创造了新时代芝加哥应考虑所有解决预算危机的方案，普利兹克说消除美国道路死亡的月球计划AOC提议300亿美元的社会住房管理局在这几个世纪间发生的显著变化并不一定是疾病本身，而是人类的流动网络。迪克·布罗克曼，西北大学的理论物理学家和复杂系统教授，一直对不断演变的长途交通方式如何改变许多事物感兴趣：疾病动态、信息传播、物种从一个生态系统运输到另一个不属于它们的生态系统。

大约十年来，布罗克曼和其他研究人员一直在将全球航空运输网络的真实数据集纳入疾病动态模型中。他们可以模拟一个地点的疫情爆发，并估计其在另一个地点的到达。但早期，布罗克曼注意到他和其他同事创建的模型常常产生惊人相似的结果，即使这些模拟是基于不同的感染率、疾病动态、季节性或感染人群的年龄结构的假设。

“这让我思考，‘是什么让这些不同的模拟如此一致？’”布罗克曼说。所有其他因素似乎都发挥了很小的作用。“我的假设是，这很大程度上是由这些流动网络的结构驱动的。”

布罗克曼的研究最终使他得出了一个出人意料的简单结论。今天，疾病在全球传播的方式与几个世纪前仅靠步行旅行和黑死病时期的方式完全相同。我们只是一直错误地看待世界地图。

首先考虑布罗克曼的这两个“玩具模型”，它们模拟了疫情传播的空间模式。第一个模型显示了一种仅通过地方交通传播的疾病（就像几个世纪前的情况一样）：

而这就是在航空旅行时代，疫情借助长途交通传播的样子：

那么你如何在第二张图片中找出一个连贯的模式，特别是一个可以让你预测未来疫情传播的模式呢？布罗克曼和他的同事们提出了一个他称之为“非常简单的想法”： “我们想，如果我们重新定义地理距离的概念呢？”

几个世纪以来，我们一直被引导去思考以英里或公里为单位的距离。但在飞机旅行的时代，伦敦和纽约之间的距离并不像以前看起来那么遥远。航空旅行网络意味着今天的世界在根本上以不同的方式连接，这与几年前大相径庭。这里是一张世界上大约4000个机场的地图，它们之间有40000个连接：

布罗克曼说，通过一点数学，研究人员可以根据航空旅行之间的流动重新绘制这张图，而不是根据字面上的地理位置，而是根据两个地方之间的时间距离。

“那么你可以在这个网络中的任何任意位置上定位自己，”布罗克曼说。“然后你可以从这个角度问自己，‘世界看起来是什么样子？’”

假设你站在塞浦路斯的帕福斯，从那里你可以乘飞机连接到伦敦，然后是巴塞罗那或华盛顿特区或盐湖城。这就是现在的世界，在一个“最短路径树”上，显示你到达网络中所有其他机场的最可能路线：

同样的地图可以从世界航空旅行网络中的任何起始地点绘制。布罗克曼说，地图的结构，按定义，必须是树状的。但这并不意味着这些连接和路线是唯一可能的；相反，它们是概率最高的。

这是布罗克曼对一种类似大流行流感的假设疾病在53天内传播的模拟：

传统地图上的模式看起来是随机的。这是通过布罗克曼的转变视角看到的样子：

“如果你从这种新型表现中观察疫情及其全球传播，一切变得非常简单，”他说。再一次，这种模式类似于几个世纪前流行病特征的水面上石头的同心涟漪。“如今，它看起来并没有太大不同，”布罗克曼补充道。“你只需从正确的角度看整个过程。”

这里是另一对模拟，展示了源自亚特兰大的类似假设疾病的传播：

这种洞察力的真正力量来自于其诊断潜力。想象一个场景，一种新的大流行——其起源未知——已经出现在中国、布宜诺斯艾利斯、魁北克和温哥华的部分地区。这种新的距离表现可以帮助确定疫情的起源。

“这是唯一一个从中看起来是同心的地点，”布罗克曼说。他补充道，任何孩子都可以告诉你石头在涟漪水面上落在哪里。“它在中心。”

疾病通过机场网络传播的想法对流行病学家来说并不是一个新颖的想法。但发现过去500年间大流行模式并没有发生太大变化却是一个新发现。

“出于某种原因，这一点被忽视了，回想起来有点奇怪，”布罗克曼说。“但在科学中，有时就是这样。你做了这个，然后你想，‘我们为什么不早点想到这些？’”