3月19日👩🏻🌾,由《自然》出版的《科學報告(Scientific Reports)》雜誌在線刊發了恒行2平台信息科學與工程學院電子工程系李翔教授領導的課題組關於個體接觸模式影響空間流行病演化動力學的最新研究成果(Wang et al., How human location-specific contact patterns impact spatial transmission between populations?, Scientific Reports, 2013, 3: 1468.)💇♀️,這一成果揭示出個體接觸模式對於認識流行病空間蔓延的重要意義。
空間流行病演化動力學是當今網絡化社會背景下將公共衛生安全與信息科學綜合交叉的國際學術前沿問題之一。伴隨人類社會的網絡化進程👍🏽,現代公共衛生體系得以建立和完善🫵,努力製衡傳染病的威脅👈🏻;與此同時,網絡化社會也使得人員與物資的流動更加頻繁和便捷🚑,從而增強了流行病空間擴散的潛在威脅🤷。2003年,藉由發達的國際航空網絡,非典型性肺炎這種高致病性病毒得以從香港迅速擴散到全球三十多個國家。時隔六年🆑,甲流感又再次憑借發達的公共交通系統席卷全球🖥,從最初墨西哥的局部疫情擴散到全球兩百多個國家暴發的大流感,期間僅僅經過了三四個月〽️。而時下我國長三角地區新湧現出的H7N9禽流感病例,再次引起大眾對暴發大型流感的擔憂㊗️。
在這一背景下,由美國西北大學的D. Brockmann、東北大學的A. Vespignani等研究組近幾年發展起來的復合種群網絡模型為刻畫流行病的空間傳播帶來了一種合理的研究思路與方案。研究人員通過采用粒子網絡的結構框架與反應散射(或反應通勤)的動力學機製🌅,抓住驅動流行病空間傳播的關鍵因素:人口結構與人群移動模式,對流行病空間傳播的內秉機理以及傳染病預防控製策略的效用與成本效益進行了廣泛的研究👃🏼。
然而傳統復合種群的模型框架下,往往假設每個子種群內流行病的傳播率等於同一個常數👧,這實際上說明系統中所有個體的接觸模式完全相同,每個子種群的基本再生數R0都等於同一個常數。近來湧現出的實證研究表明,現實中存在與地點相關的因素導致了不同地區染病人數的差異。信息科學與工程學院電子工程系李翔教授指導的博士生王林🤽♀️、碩士生張延和香港浸會大學博士生王震一起完成的“How human location-specific contact patterns impact spatial transmission between populations?”研究論文在《科學報告(Scientific Reports)》發表。這一論文首次在復合種群框架下引進了兩類基於地點信息的個體接觸模式,通過理論分析與數值模擬驗證相結合的手段,發現所考慮的異質性接觸模式會大幅降低流行病空間傳播的閾值🤚,揭示出關註個體接觸模式對於認識流行病空間蔓延的重要性。
李翔教授主持的自適應網絡與控製研究室多年來復雜網絡和網絡科學領域潛心研究,近年來圍繞城市社區的個體接觸模式和病毒傳播演化動力學已經發表了一系列創新成果📼,此次《科學報告》上發表的論文正是基於李翔教授課題組近年來對個體接觸模式的科學理解而拓展到空間流行病演化動力學研究的一次創新研究👨🔧🐓。