从复杂性科学视野看SARS防治，本文主要内容关键词为：视野论文,性科学论文,SARS论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：N031
文献标识码：A
文章编号：1003-5680(2003)05-0072-05
从2002年11月中旬开始的爆发性传染疾病“严重急性呼吸道综合症”（Severe Acute Respiratory Syndrome，简称为SARS），在不到半年的时间里，不仅使得传染人数急剧增加，而且使得疾病在空间迅速传播，给世界各国特别是中国带来了意想不到的、不可抗拒的巨大冲击。截止2003年5月3日，全球SARS累计感染人数上升至6234人，因SAPS死亡人数达到435人。目前全球已经紧急动员，一场所谓的防治“SARS”、保卫人类家园的没有硝烟的战争正在打响。
恶性传染病的爆发及迅速传播其实既是全球物种演化、环境变迁的结果，也与人类社会全球化活动过程相关。[1]随着人口流动规模愈来愈大、人员往来愈来愈频繁，在一国内部爆发的传染病会在全球范围内迅速传播，由一国的危机传导为全球性危机。如何防治这种疾病的传播和扩散，特别是如何认识这种传染性疾病的传播规律，是摆在科学家和政府面前的一个紧迫任务。
我们认为，防治SAPS可以借鉴复杂性科学的研究观点，通过复杂性科学提倡的多元化视野和多样性观点的整合，可以更科学、更全面地解读防治SARS的系统过程，为决策和人类思考提供更宽广的视野。事实上，已经有若干文献利用混沌理论和其他复杂性科学观点解决传染性疾病的传播问题（见注释[6]）。
一 从复杂性科学研究视野看医学防治SARS
在复杂性科学视野下，流行病学或传染病学的主要研究任务应该是考虑病毒传染模型的一般规律，烈性病毒在何种条件下能够转化为温和病毒的规律，病毒与人体免疫力的关系；以及如何切断传染或降低传染等问题，并且综合地思考传染传播问题。
目前关于SARS传染病的传播模型还未建立。如果以香港SARS演化过程数据为观察基础（按照WHO关于香港病例数累计、新增等数据）看，从3月17日到5月3日止，香港SARS经历三次抬升后发展已经趋于和缓。如果假定病毒数目正比例于被传染人数不错的话，那么，图1各个波动的折线说明了SARS病毒更新迭代不是持续增长的，而是上升、下降、上升、下降……这样交替变化的。这个基本特征是病毒、细菌等传染性疾病共同的特征。[2]
另外，一般而言，流行病学的复杂性科学视野决不把流行病学问题仅仅当作自然科学的医学处理，而是认为它是一种自然科学与社会科学交叉的学科问题。而被作为社会科学的医学的中心问题则重在如何跳出以解决单个病例为特征的框限。在复杂性科学视野下，任何传染病的致命性是与接触它的人口总的健康状况相互关联的，而与传染性疾病接触的范围按照复杂性研究的区分则可以划分为若干吸引层次。[3]如个体层、家庭层、社区层和城市层，以及更大范围的区域层，乃至国家层。这里耗散结构理论的分岔观点开始发挥作用。对个体而言，有接触和非接触，以及接触后是否患病的分岔；对于家庭而声，有否患病者的分岔；对于社区而言，有否布满接触、患病的分岔；对于城市也是同样如此。有趣的是各个层次都采取了行动。这也导致了病源的隔离和随后带来的相当复杂的行为演化。这种演化有的还局限在医学领域，有的甚至超越了医学范畴。试举两例。第一例限制在医学领域，SARS是否对中国的病院建设（建筑学意义以及流行病学意义）提出了新课题？我国许多地区因隔离而建设了专门的SARS医院，它的确是当务之急，但是当SARS离去后，它是否对于一个城市或一个地区是一个过剩的病院？或是一个恰恰使得我们把每10万人口的病床数、医生数、护理人员提高剥发达国家水平的一个因应急而意外达到的收获呢？第二例超越了医学范畴，SARS疫情的防治目前看最有效的措施是通过社区分而治之，传统的户籍管理制度，社区的保安制度在此发挥了重要作用。那么，我们会不会由SARS防治而导致影响到对传统户籍制度和保安制度的变革呢？美国兰德公司最近报告《新型和重现传染病的全球威胁：重建美国国家安全与公共卫生政策的关系》认为，后冷战时期跨国蔓延的传染病已经成为人类安全的重大威胁，认为加速的全球化、现代化、环境因素以及社会和行为变迁使得传染病发病率不断增长，范围不断扩大。[4]
SARS病例每日新增报告数
图1 世界—中国SARS新增数（资料来源：WHO）
二 从复杂性科学视野看我国公共卫生政策
传统公共卫生政策与国家政策视野关注的主要是医疗指标。如，基本卫生设施建设状况，公共卫生财政投入，医疗人员比例，等。复杂性科学视野下，不仅关注如上状况，而且关注这些状况与疾病防治、人类发展的结构关系。事实上，公共卫生和健康本身就是一个建立在复杂观念之上的社会工程。而健康和疾病则与社会状况甚至社会政治和经济状况关联在一起。
中国的公共卫生支出费用并不高，下表是一个按照人数分配用于健康的卫生费用总支出（国际货币，按购买力相对计算）的中西太平洋地区部分国家和地区的一个国际比较。
由此可见中国卫生财政支出相对状况一斑（未全部列出）。与中西太平洋地区国家相比，我们与澳大利亚（最高者）差10倍，比老挝（最低者）高4倍，基本处于中偏下位置。
在WHO的医疗人员评估(1998)报告中，中国与若干国家医疗人员（个.每10万人口／年）部分基本数据如下（其中德国、中国为1998年数据，印度为1992年数据，其余为1995～1996年数据）：
中国 印度 巴西 美国 日本 加拿大 德国 韩国 新加坡
医师 161.7 48.0 127.2 279.0 193.2 229.1 350.0 136.1 162.7
护士 98.6
45.0 41.3
972.0 744.9
897.1 957.0 291.2 492.1
从以上数据中我们也可以看出一些问题。那就是，一般发展中国家的医师数常常高于护理人员数，而发达国家大致相反。中国巴西与印度均属发展中国家，中国和印度两者大体持平，其医师与护土比例接近1:1；而巴西的医师与护士比例接近3:1；相反，我们看到，美国该比例也为1:3；日本则接近1:4；韩国该比例也达到了1:2多；新加坡为1:3。这次SARS爆发，大陆暴露了医护人员严重不足的结构性问题。特别在北京，护理人员严重短缺反映了这个结构矛盾。
这次防治SARS也对国家公共政策的其他方面提出了若干挑战性问题。例如，中国中小城镇防治与大城市防治的区别，不同人群和地区的防治对策问题，中国公共政策应对危机的机制和一般措施问题；防治的计划性与防治“非典”的集中控制模型的背后：短期与长期，快速反应与长期建构，计划与市场政策问题如何协调和把握适度？这次SARS突发，事实上给中国政府一个教训，中国国际形象受到严重影响，损失难以估量。某些西方媒体利用我国政府有关部门的某些失误，别有用心地制造新的“中国威胁论”，使我们处于“被动挨打”的不利地位。改善公共政策与政府形象已经刻不容缓。中国政府以及社会应该借这次SARS疫情危机，建立一种健康的公共卫生政策和必要的传染病防治机制，提出建立健康社区和健康城镇的目标。研究福利医疗、公费医疗和保险医疗体制的政策问题。
三 SARS传播与经济学和社会学的关联
SARS病毒并非中国所独有，为什么世界对首先在中国爆发的SARS疫情的反应如此强烈？主要原因就是因为发病地区是全球经济最活跃的地区之一，人口密度高（加上外来人口，广东和香港地区的实际人口已接近1亿人），流动性大（仅广东一地2001年入境旅游人数达1292万人，相当于全国总数的14.5%，流动人口和农民工也在2000万，广东也是国内旅游人数最多、旅游收入最大的地区；2001年香港进出货运车辆913万辆，访港旅客1372万人次，相当于香港总人口的2倍），传染性高的疾病一旦爆发，就具有快速传播性。1997年和1999年禽流感病毒曾两度袭击香港，当时很快受到控制，没有形成全球性危机。这次SARS病毒则不同，它通过国际航班、国际酒店等途径向全球传播，由此引发了这场突如其来的全球性危机。诚如美国哥伦比亚大学新型传染病专家赫斯蒂芬·莫尔斯所说：“SARS表明我们未来可能会遇到什么。使病原体传染大量人口并扩散到全球各地的条件近年来不断发展，而且还会继续发展。”[5]
发达地区的经济联系形成了SARS传染的第一种链式传播模式。
SARS传染扩散绝非单纯疾病问题，而是关乎生活方式的重要问题。我更大胆猜测SARS是一个“暴发型”的现代性的传染性疾病。看看这次SARS传染的源头，以及迅速传播的地方，我们发现，它主要集中于工业化、人口密度大、流动性强的地区，而后才传播到中部地区和西部地区。
从人文和社会学角度看，人是社会性动物，SARS传染的第二种模式是与中国传统社会浓重的亲情、友情链条关联在一起的。为什么在山西、内蒙古这样的地区，SARS传播的如此迅速？这是不是因为在这样的地区，由于人们之间的传统关系还比较浓厚，人们爱串门、聚会，一起喝酒吃饭。谁病了亲戚朋友同事都要去看，甚至陪床；是不是由于这里的人群的人际距离较近而导致传播迅速呢？在SARS初期不为大家所了解时，这可能就是其迅速扩散的一种重要因素。
联系到前文分析的我国医护人员比例结构中医师数高于医护数的状况，我猜测目前我国医护人员的缺乏，实际上也是因为有这种传统亲情作为基础，中国传统亲情文化形成了对中国护理和医疗制度的补充，病人的家属充当了医护。这在一般疾病时是有效的医护方式，但是遇到传染病时，这种医护模式就反映出重大缺陷了，SARS爆发早期，这就成了重要的疾病传染方式。而当我们有效地阻隔这种接触，或减少这种亲情+传统接触后，SARS传染率下降迅速，这也给我们对传统文化下的社会关系一个新的思考机会。随着我国现代化进程加快，这种亲情和传统文化究竟是对什么有利对什么不利，我们要因此而思考，但是因SARS而起的思考，会不会走到另一个极端呢？完全摈弃传统亲情文化，中华民族未来会是怎样呢？这些在复杂性视野下都是不确定的事情，因此，才需要多思慎行。
SAPS疫情肯定对中国经济产生影响，这是毫无疑问的事情。远东经济评论估计中国内地的经济损失可能在2200万美元左右，香港可能在1700万美元左右，台湾可能在820万美元左右。实际上，问题还不仅在于影响多大，更在于影响什么。经济系统从来就是复杂系统。一个小波动引起大风暴，一只蝴蝶轻轻扇动翅膀，引发一场龙卷风。这在经济这样的复杂系统里都是可能的事情。有人认为，因SAPS危机，一些卫生产业火了起来，IT和通讯火了起来，健康产业和轿车产业火了起来。我们认为应该对这种“火”进行细致分析，它是暂时的呢，还是持久的呢？产业链条的相关性如何？甚至作社会学分析时，都应该进一步分析类似如下这样一些数据，可能会得出一些有益的结论。如：医生和护理这个职业在职业声望中因这次SARS是提高了呢还是下降了呢？作为教育方面，医学院校这次和以后会提高招生比例呢还是会压缩招生比例呢？报考志愿里报考医学院校的考生比例下降还是上升呢？我之所以提出这些问题，是想提醒经济学和社会学界以及政府和社会注意，SARS的传播不仅仅是一个医学问题，它甚至会影响到社会职业、分层和结构。另外，在SARS蔓延过程中，哪些群体是弱势群体？民众知情权与国家公共安全的关系应该如何把握？这些问题都是这次SARS危机中提出的问题，是需要进一步思考的问题。
四 从复杂性科学研究的自身视野看防治SARS
在复杂性科学视野下观察SARS防治，我们认为存在两个相互关联的不同方面，我把它们分别称为复杂性科学“视野一”和复杂性科学“视野二”。
（一）复杂性科学“视野一”
复杂性科学视野一下的SARS防治观，首先是对以上所有各种方面的有机综合，这本身就是一种复杂性系统科学的视野，因为它提倡多学科、多样性和多元化。综合就把单一学科以及看似无关的研究、观点和学科联系起来，并且在综合中保持多样性、多元化。我把这种视野称为复杂性科学“视野一”。例如，在疾病防治方面，我最近看到一个问题的地理学视野，一份关于美国地理学30年发展评估报告认为地理学，“除了对（医学）基础设施供应与分布问题做出贡献以外，地理学分析还对了解疾病传播做出很大的贡献。自19世纪伦敦霍乱流行时起，就利用霍乱病例制图的方法确定其传染源地。此后，地理学分析就成为流行病学的重要组成部分。随着致命病毒的出现，地理学视角对传染病研究的重要性比过去更为关键”。例如美国地理学家通过对纽约大都市区通勤人流强度与艾滋病感染率相关的分析发现，该地区每日往返人流与具有空间可变性的社会经济条件对艾滋病毒传播起着交流渠道的作用。[6]
目前国家卫生部已经利用地理信息系统排布SARS在中国各省区的分布图，表明中国的地理学家也正在介入SARS预警和研究。但是，目前的工作还仅仅是面对公众意义上的工作。真正的研究要与传染病、流行病学资料结合，真正找出疾病分布（患者职业、传染链条，……等等）及其传播途径。
（二）复杂性科学视野二
复杂性科学视野二，是从作为复杂性科学（即被称为复杂性科学本身）的那些理论给我们的启示出发，探讨看看能否给SARS研究和防治带来一些启示。
首先，传染病模型分析的启示是混沌模型的启示。注意本文的图1，图1中的香港SARS新增数折线与疟原虫传染折线非常相似，再看图2。图2左图与图1折线也很相似。而图2是通过混沌的流行病学模型构造出来的。图2的右图是流行病患者与未免疫的未感染者之间的相互作用相图。事实上，已经出现多个关于复杂性科学研究应用于流行病学领域的案例和理论研究。
图2 SEIR模型
例如，混沌学的流行病SEIR模型构造如下：[7]
令S(t)、E(t)、I(t)和R(t)分别表示未免疫的未感染者、被感染尚不能感染他人者（携带者）、患者和痊愈者在总人口中所占比例（密度）。于是
其中1/u为预期平均寿命；r为被感染者转变为患者的概率。即1/r为潜伏期；a为有效接触率；b为恢复率，即1/b为平均传染期。在条件(1)和感染率a变化条件下，图2即为该方程组解的结果之一。我们认为，利用这个方程组，根据具体条件，加入SARS的各种时间序列数据，应该能够反映或模拟SARS在某地的传播状态。这个方程组的示意解表达子我们这样的认识：混沌理论等复杂性科学可能对于流行病、传染病演化的规律有更真切、更本质的认识。复杂性科学“视野二”因此是一个可取的视角。
其次，我们由混沌的特性可获得防治SARS的一些基本认知。混沌一般具有三个基本特征，第一，混沌对初值具有极端敏感性；第二，混沌不可长期预测；第三，混沌是本质上貌似随机性的确定的非周期运动。
因此，根据混沌特性，在预防SARS的过程中，从混沌演化过程看，我们还需要有这样的认识，首先，在防治SARS时，要注意最初的疾病发作。传染病的某种爆发都与最初对这种疾病缺乏足够的重视有关。这次SARS的爆发也应该说更进一步验证了这个认识。混沌的“蝴蝶效应”应该引起各国政府和有关部门以及研究者的充分认识。其次，根据混沌的第二，三个特征，混沌长期如何演化既然是不可预测，我们不能指望根据SARS演化的时间序列预测它以后一定变小或变大，因为它不具有周期性变化规律。正确的战略是及时隔断传染者，减少SARS迅速传播。SARS作为一种流行性传染病，其自然的过程很可能与其他流行性传染病一样是一个混沌形态的运动，但是加上人为的控制（这种控制必须极为严格，因为科学家曾经证明当不够严格的控制加在传染性疾病上时，对其混沌演化的作用极小）后，则可能把这种混沌振荡的幅度变得较低，从而在一定幅度内控制SARS的传播。
另外，如果SARS是一种混沌，即它的时间演化过程是混沌，那么它的空间演化形态必然是具有分形性质的形态，对于像SARS这样的病毒空间传播，在社会学视野下，是按照人际关系网络传播的，在分形视野下，则是按照类似物理结晶的D-L扩散生长模型机理传递的。例如，SARS是通过现代化交通工具迅速从广州等地传播到北京等地的，这是一种链式分岔的传播模式，然后，北京周边地区的SAPS传播则通过铁路、公路线和飞机等交通工具等传播到该地，在该地的传播则变成一种扩散模式，通过亲情、友情和工作接触扩散开来。在目前SARS已经波及26个省市自治区的情况下，防治SARS扩散的方式相比之下变得更重要了。而其他未感染5省则应该重点切断SARS传播的交通模式，重点把好进出关。
混沌具有在一定阈值下迅速分岔，放大，倍周期增长的长程关联特征。防止混沌放大、爆发的一个有效方法是控制阈值。所以关键是要寻找SRAS的控制阈值，例如在SEIR模型中，就是要知道a（有效接触率）在不同值的情况下，SEIR模型如何演化？因此传染病如果是混沌，控制、隔离，使得有效接触率下降到阈值之下就变得十分重要。如果可以在地域空间分割开混沌的关联，使得一个局部一个局部低于混沌所需的阈值，那么也不失为一种可取的控制方法。
总之，复杂性科学给了我们一个更科学的认识流行性传染疾病复杂演化的工具。在这个视野下，我们认为它可能不仅可以综合各种视野和观点，而且它本身也能够提供了它自己关于SRAS防治的某种科学视野。它告诉我们，SARS的防治绝非单纯医学问题。它是一个复杂的多学科、多视野问题集。既然如此，就需要我们使用多学科的语言、范式，运用复杂性科学的视野来研究它，只有这样，我们才能处事不惊，遇危不慌，科学地、人文地处理各种复杂疾病问题。
【收稿日期】2003-06-05