了解传染病的传播

全世界的科学家一直在平铺在传染病研究之后的全球疫情COVID-19疾病,造成新的冠状病毒SARS-CoV-2。这种担忧不仅病毒学家,也是物理学家,发展数学模型来描述传染病的传播。这种模型是重要的测试各种措施控制疾病的影响,如口罩、关闭公共建筑和企业,熟悉社会距离之一。这些模型通常作为一个政治决策的基础,强调采取任何措施的理由。

物理学家迈克尔•te Vrugt Jens Bickmann和拉斐尔Wittkowski教授理论物理研究所和明斯特大学的软纳米科学中心已经开发出一种新模型显示传染病的传播。工作小组由拉斐尔Wittkowski正在研究统计物理学,即系统的描述由大量粒子组成。在他们的工作中,物理学家们也使用动态密度泛函理论(DDFT),在1990年代开发的方法使相互作用的粒子被描述。

初的日冕大流行,他们意识到相同的方法是有用的用于描述疾病的传播。“原则上,观察社会距离的人可以模仿粒子互相排斥的,因为他们有,例如,相同的电荷,”主要作者Michael te Vrugt解释道。“也许理论描述粒子互相排斥的可能适用于人们彼此保持距离,”他补充道。基于这个想法,他们开发了所谓的SIR-DDFT模型,它结合了爵士模型(一个著名的理论描述传染病的蔓延)DDFT。由此产生的理论描述的人可以感染但谁保持距离。”理论也可以描述热点与受感染的人,使我们理解所谓的动态super-spreader今年早些时候发生的事件,如狂欢节庆祝活动在Ischgl Heinsberg或滑雪,”合著者Jens Bickmann补充道。这项研究结果已经发表在《自然通讯”。

实行社会距离的程度是由排斥相互作用的强度。”结果,”拉斐尔Wittkowski解释道,这项研究的领导者,”这个理论也可以用来测试通过模拟流行病社会距离的影响和不同的值参数定义相互作用的强度。“模拟显示,感染率确实有明显的降低,社会距离的结果。模型从而再现了熟悉的“平曲线”效应,在曲线描述的发展受感染人群的数量随着时间的推移变得更加扁平化的社会距离。与现有的理论相比,新模型的优点是社会互动的影响可以显式地建模。

参考
te Vrugt M, Bickmann J, Wittkowski r .社会距离和隔离对传染病传播的影响通过动态密度泛函理论建模。自然通讯。2020;11 (1):5576。doi:10.1038 / s41467 - 020 - 19024 - 0

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