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魔兽世界是怎么影响传染病研究的?

来源:果壳 贝塔-鱼    发布时间:2017-08-08 15:35:58
        上一年,上映不到一周,电影《魔兽》票房已经突破10亿。一部电影,唤起了无数人当年在《魔兽世界》中浴血奋战的美好回忆……哦不对,也可能并不很美好。

        但你可能不知道的是,你在游戏里被团灭的痛苦回忆,曾经被科学家们用来研究传染病,是不是感觉好一些了?

        血神的诅咒

        2005年9月13日,暴雪发布了《魔兽世界》中的全新副本:巨魔城市“祖尔格拉布”(Zul’Gurub)。副本的最终Boss名叫:“哈卡——灵魂剥夺者”,又被称为“血神”。哈卡拥有一个名叫“堕落之血”的减益法术,如果玩家操作的角色中了这个法术,便会造成一定的持续性的伤害。这个技能的可怕的之处在于,它具有传染性,如果有玩家离被感染的角色太近,也会受到感染。

        一般情况下,这个法术造成的伤害只能持续很短的时间,而且具有很高的致死率,所以游戏的设计人员认为这个法术效果具有一定的自限性,无法被带出地下城(一个只有15个玩家的镜像服务器),所以不会导致严重的后果。

        不过,有玩家利用游戏的bug,通过猎人的宠物将这个法术带出了地下城。同时,由于一些角色具有瞬移或传送等技能,使得瘟疫可以很快传播到最远的地方,这也进一步加剧了瘟疫的扩散。于是,一场虚拟世界的大瘟疫爆发开来并很快波及了整个魔兽世界。即便玩家们纷纷采取远离大城市的方法来躲避这场瘟疫,最终还是有超过四百万的玩家受到了感染。


瘟疫发生时尸骨遍地。

        这次更新后的副本所造成的影响连暴雪自己也没有想到。暴雪公司的程序员们先是尝试不让受到感染的角色进入未受感染的区域,并通过隔离免疫的方法来阻止瘟疫的蔓延,不过失败了。最终,他们不得不通过重置游戏设置的方法,取消了这个法术效果来终止这场虚拟世界的大瘟疫。

        “堕落之血”事件因为影响巨大,一度被MMOCrunch网站评为了MMORPG史上五大事件之一。

        虚拟世界:一个优秀的“试验场”

        对于玩家和暴雪来说,当程序修改完毕后,事件就算是平息了,大家可以继续在地下城中厮杀。但意想不到的是,这次事件受到了科学家们的关注,因为它和现实中的真实的瘟疫在暴发和传播的模式上非常相似[1]。

        比如,这种施加到角色身上的法术具有传播性,可以直接传播给临近的其他玩家,如果拿现实中的情况来说,这最接近通过空气气溶胶传播的病原体;其次,瘟疫都是首先起源于局限的区域,然后突破区域限制,扩散到更大的范围;另外,在这场虚拟瘟疫中,级别较高的角色可以依靠自身的属性抵抗法术所带来的伤害,而级别较低的角色会在很短的时间内被杀死。这也类似于现实中不同个体对于病原体所表现出来的易感性差别。

        现实中的瘟疫会更多的杀死易感人群,比如通常的病原体会对老人和小孩等免疫力低下的人群造成更大的伤害,而有些病原体,比如1918年的大流感则主要导致青壮年群体的死亡,这都和免疫力的强弱有关系。所以,科学家们认为,这类角色扮演游戏可以作为平台来建立传染病传播的模型,让我们能够在计算机中模拟现实中瘟疫暴发的情况,并为传染病的防控提供重要的参考。


1918年的大流感。图片来源:WIkipedia

        现实中,流行病学家对于传染病的研究都只能局限在观察和回顾性的水平上。由于伦理道德和经济上的原因,以及风险的不可控,科学家们难以设计实验在现实中对传染病的传播进行研究。然而,在虚拟世界中,这些都不是问题了。

        首先,在虚拟世界里,科学家可以根据需要设计不同规模实验来进行研究,而不用过多的考虑可行性和成本;其次,由于个体的行为对于传染病的传播模式非常重要,而且这些行为和模式可以被精确地测量,所以科学家们可以通过数学建模的方法对传染病的传播进行更深入地研究;同时,科学家们可以随时对虚拟世界的规则和环境进行调整,以让它更好地模拟现实世界的状况。

        传染病是如何流行的?

        虚拟世界的传染病只是一串代码,而现实中的传染病则是由真实的病原微生物感染而导致,这类疾病最重要的特点就是能在动物和人群或人群间进行传播。科学家选择研究游戏,也是为了更好的服务于现实。

        自然界的微生物种类是天文数字,这其中仅有一小部分是对人类致病的,也就是的病原微生物。常见的病原微生物有:细菌、病毒、支原体、衣原体、真菌和螺旋体。另外,有一些寄生虫和昆虫也会寄生于人体,并具有传染性,也可以被归入传染病病原体的范畴。


如果你玩过《瘟疫公司》的话,对病原体类型肯定不陌生。

        人类在漫长的进化过程中,不断接触多种微生物,其中有一些微生物由于本身特点或者经历了适应性的突变进化过程,能够进入人体细胞,并能够在人体内完成全部或部分生命过程,成为可以感染人体的微生物。

        这些可以感染人体的微生物里,有一部分会对人体造成很大的伤害,很容易还未大规模播散就导致宿主的死亡,于是在历史的进化过程中被自然选择清除掉;还有一部分微生物会对人体造成伤害,但却不会导致宿主出现非常严重的症状,更不会导致宿主迅速死亡,于是就被留存下来,与人类一起进化。有些微生物在进化过程中,变得对宿主的损害越来越小,于是能够更长时间的在人体内留存,成为慢性感染的病原体;另有一些微生物,它们在长期进化过程中,与人体间达到了互相适应,互不损害对方的共生状态,甚至还会帮助宿主完成一些代谢功能,于是会被宿主选择性的留存下来,如人类肠道中的一些共生菌。

        对人类有害的病原体其实种类并不多见,而且人体内预先已经存在了抵抗很多病原体的武器。不过,近年来出现的新发病原体或者烈性病原体依然能够对人类造成巨大的威胁。

        在现实中对付真正的大瘟疫,只能通过三个方面来入手:控制传染源,传播途径或者易感人群。这是因为传染病离开了这三个要素中的任何一个,都没有办法持续的流行起来。不过,无论针对于哪一方面,都不是一件容易的事情。

        控制传染源

        顾名思义,传染源就是传染病的源头,一般来说主要指感染了病原体的人或者动物。无论是病人还是感染的动物,都有将病原体传播给健康个体的潜力。

        控制传染源就能够有效地控制传染病。在传染病暴发的时候,人们最常听到的一个词就是:“隔离”。隔离是控制传染病的第一道防线,一旦发现疑似或者确诊的病人,医生或者疾病控制人员就会千方百计的把这些病人控制起来。这样做的原因显而易见,就是防止他们将病原体传播给其他人。

        然而,有些时候控制传染源是一件非常困难的事情。比如,在短时间内突然出现大量的感染者,这种情况下要做到全面隔离并不是一件轻松的事情。另外,有一些疑似感染者或者感染初期的病人并没有出现什么症状,这些人往往容易会出现反抗隔离的行为,甚至会偷偷溜走。在2014年埃博拉病毒暴发的时候,西非就出现过武装分子放走感染者或者家人抢走病人的情况。

        对于动物传染源来说,控制起来更是难上加难。比如可以传播多种病毒的蝙蝠、蚊子和禽类等动物,它们在自然界的数量很大,分布很广,控制难度非常大,而即便像猪这类人工饲养的中间宿主,它们作为疾病的传播源,往往也都是机会性出现的,所以也难以预测和控制。


         在“堕落之血”事件中,暴雪的做法是:直接清除“病原体”,也就是“堕落之血”法术的效果:堕落之血将不会进一步扩散,而已有的效果会立刻终止。而在现实中,人类无法做到这一点。

        控制传播途径

        传播途径是由病原体本身的特性决定的,比如乙型和丙型肝炎病毒主要通过血液途径传播;艾滋病病毒可以通过血液和性途径传播;登革病毒、黄热病毒、寨卡病毒和疟原虫等主要通过蚊子叮咬传播;人流感病毒、鼻病毒、SARS冠状病毒和结核杆菌等主要通过空气中的气溶胶传播;禽流感病毒、埃博拉病毒和人乳头瘤病毒主要是通过接触途径传播;而甲型肝炎病毒、轮状病毒、诺如病毒、伤寒杆菌和霍乱弧菌等主要通过消化道途径传播。而上述病原体中,有一些还可以通过母亲直接传播给胎儿,也就是所谓的母婴垂直传播,比如艾滋病病毒和乙型肝炎病毒。

        传播途径决定了病原体的播散能力,通过空气传播的病原体要比通过接触途径传播的病原体更容易播散开来,这也是为什么虚拟世界中的那场瘟疫可以在很短的时间内波及整个魔兽世界。1918的西班牙大流感在持续两年的暴发中,就一共导致了差不多2500万到4000万人死亡。

        不同病原体的传播能力不同,如果用"一个病人平均能将疾病传给几个人"来描述的话:埃博拉病毒为1-2人,SARS冠状病毒和HIV为2-5人,流行性腮腺炎病毒为4-7人,天花病毒为5-7人,百日咳杆菌为12-17人,麻疹病毒为12-18人[2]。


        这在传染病学里称为基本再生数R0,它表示在完全易感人群(没有疫苗和其他预防措施干预)中,每一个新发病例所造成继发感染病例的平均数。很容易想到,当R0>1时,传染病会进一步扩散,当R0<1时,传染病将逐渐消失。而传染病防控的目标就是通过疫苗或者其他干预手段,将传染病的R0降至1以下。科学家们估计,魔兽世界那次虚拟瘟疫暴发的时候,R0最高达到了每小时100例,也就是每一个感染的角色在一个小时内就能导致另外100个角色被感染。

        针对于不同的传播途径,人们可以采取不同的方法来进行控制。比如灭蚊灭虫来预防蚊虫叮咬传播的疾病、对器械消毒灭菌来预防血液传播疾病、使用安全套预防性传播疾病等其他有针对性的办法。

        在“堕落之血”事件中,正是因为“近距离传播”这种传播方式,才让“瘟疫”在短时间内就席卷了整个虚拟世界,当暴雪意识到这一点时已经晚了。在瘟疫已经大规模扩散并失去控制的时候,即便有办法立刻切断传播途径,也难以让瘟疫在短时间内平息。最终,暴雪不得不直接清除了“病原体”。

        保护易感人群

        在传染病暴发的时候,保护易感人群的做法很容易理解,就是防止更多的人被感染。可以采取的方法有很多,最为有效的方法就是健康教育和使用有效的预防性疫苗。通过健康教育的方法,让易感人群学会保护自己的方法,使用疫苗让易感人群获得抵抗病原体的免疫力。

        然而,易感人群不仅仅是容易受到感染的人群,他们反过来也很容易作为疾病的传播源。传染病学中有一个很酷的名词叫作:“超级传播者”,举一个例子就可以讲清楚这个概念。一个经常出入性服务场所的嫖客就是艾滋病和一些性病的易感者,他们可以作为桥梁,将传染病传播给不同的性服务工作者,甚至可以传播给他的家人,不同的性服务工作者可以再将疾病传播给其他嫖客,这些嫖客再将疾病传播给他的家人。这类易感人群在传染病传播中扮演者非常可怕的角色,有的时候只需要一个超级传播者,就可以引起一场传染病的流行。


        在“堕落之血”事件中,“超级传播者”显然就是那些拥有传送功能的法师们,他们会用传送法术和传送门,让更多的瘟疫携带者传播到整个艾泽拉斯的大陆中。

        现实世界中,我们不可能像暴雪那样,直接上线一个“补丁”来制止传染病的流行。而且,影响传染病流行过程的因素很多,这包括了自然因素和社会因素,如环境,气候,社会经济条件,人民生活水平,人口流动,交通方式等等。不过还好,对于有些传染性疾病,人们已经拥有越来越高效的预防性疫苗和治疗药物。

        然而,现实中,很多地方都有可能成为魔兽世界的“地下城”,比如活禽交易市场,食用野生动物的餐馆和过着传统狩猎生活的村落等等。而经济全球化的发展和交通的便利,也使得现实中的传染源获得了“瞬移或传送”的技能,这无疑也让传染病的传播变得越来越容易。为了更好的应对传染病,特别是新型突发传染病的发生,在全世界的共同努力下,全球范围内已经建立起一个以世界卫生组织为中心的突发传染病预警和应对系统,这是人类抵抗传染病的最前沿的哨兵站和指挥所。

        我们在游戏里受的苦,可以帮助人类更好的抗击传染病——这听起来真的很棒。(编辑:Mo)


        参考文献

        1.ET Lofgren, NH Fefferman. The untapped potential of virtual game worlds to shed light on real world epidemics. The Lancet infectious diseases, 2007

        2.Butler D & Morello L, Nature, 2014



        作者:贝塔-鱼
       

        原文链接:http://www.guokr.com/article/441519/



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