物理學家怎樣幫忙預測新冠傳播？

美國物理協會《Physics》刊物訪問了法國、西班牙和美國院校的三位流行病學家，他（她）們都有物理學背景，其中西班牙專家的工作被該國中央政府採納，協助制定防疫決策。

受過物理訓練的專家們有至少兩套數學工具，可以用來研究流行病傳播。其一是分子反應-擴散模型（reaction-diffusion partial differential equations），也就是用研究分子化學反應和擴散的數學、去描述疾病傳播和人的移動。由於「人」的體積相對整個城市、國家以至世界非常渺小，所以把「人」當作分子並無不可。

其二，是網絡模型（network model）。相比起方法一，網絡模型更容易容納跨地區、跨邊境的人流，背後有同樣成熟的數學支撐。雖然操作起來比較複雜，但也可能比較符合現實。例子：雖然意大利離開亞洲很遠，但病例還是可能因爲航班傳播到該地；物理距離並不等於傳染病「實際」需要跨越的距離！分子反應-擴散模型很難描述這個現象，因爲化學分子不會突然跳躍到很遠的地方。

美國院校專家 Vespignani 的工作最近發表在《Science》期刊，估算了武漢封城對國家以至全球疫症蔓延的影響。Vespignani 表示，1 月 23 號的措施爲中國（其他國家）爭取了幾天（幾個星期），但如果當地沒有剎停傳播，封城只是拖延時間而已。更甚者，如果沒有增加社交距離的措施，減少 90% 的全球旅行（global travel） 也不能防止病毒擴散。

注意：「不能夠防止其他地方爆發」不等於「爭取的時間沒有用」，畢竟調動醫療資源和官僚系統也需要時間。而封城的成效也要看時機：我記得看過中國大陸科技媒體報導鐘南山團隊的預測，結論是遲一天封城會再多幾千個確診個案。

當一切平靜下來後，希望數學模擬會幫助人們尤其是決策者謹記，全球化下傳染病是多麼難搞。

（以上結合了《Science》的訪問內容，和我自己對數學方法的解釋。同步刊於 Medium。）