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魔獸世界是怎麼影響傳染病研究的?

上一年,上映不到一周,電影《魔獸》票房已經突破10億。一部電影,喚起了無數人當年在《魔獸世界》中浴血奮戰的美好回憶……哦不對,也可能並不很美好。

但你可能不知道的是,你在遊戲里被團滅的痛苦回憶,曾經被科學家們用來研究傳染病,是不是感覺好一些了?

血神的詛咒

2005年9月13日,暴雪發布了《魔獸世界》中的全新副本:巨魔城市「祖爾格拉布」(Zul』Gurub)。副本的最終Boss名叫:「哈卡——靈魂剝奪者」,又被稱為「血神」。哈卡擁有一個名叫「墮落之血」的減益法術,如果玩家操作的角色中了這個法術,便會造成一定的持續性的傷害。這個技能的可怕的之處在於,它具有傳染性,如果有玩家離被感染的角色太近,也會受到感染。

一般情況下,這個法術造成的傷害只能持續很短的時間,而且具有很高的致死率,所以遊戲的設計人員認為這個法術效果具有一定的自限性,無法被帶出地下城(一個只有15個玩家的鏡像伺服器),所以不會導致嚴重的後果。

不過,有玩家利用遊戲的bug,通過獵人的寵物將這個法術帶出了地下城。同時,由於一些角色具有瞬移或傳送等技能,使得瘟疫可以很快傳播到最遠的地方,這也進一步加劇了瘟疫的擴散。於是,一場虛擬世界的大瘟疫爆發開來並很快波及了整個魔獸世界。即便玩家們紛紛採取遠離大城市的方法來躲避這場瘟疫,最終還是有超過四百萬的玩家受到了感染。

瘟疫發生時屍骨遍地。

這次更新后的副本所造成的影響連暴雪自己也沒有想到。暴雪公司的程序員們先是嘗試不讓受到感染的角色進入未受感染的區域,並通過隔離免疫的方法來阻止瘟疫的蔓延,不過失敗了。最終,他們不得不通過重置遊戲設置的方法,取消了這個法術效果來終止這場虛擬世界的大瘟疫。

「墮落之血」事件因為影響巨大,一度被MMOCrunch網站評為了MMORPG史上五大事件之一。

虛擬世界:一個優秀的「試驗場」

對於玩家和暴雪來說,當程序修改完畢后,事件就算是平息了,大家可以繼續在地下城中廝殺。但意想不到的是,這次事件受到了科學家們的關注,因為它和現實中的真實的瘟疫在暴發和傳播的模式上非常相似[1]。

比如,這種施加到角色身上的法術具有傳播性,可以直接傳播給臨近的其他玩家,如果拿現實中的情況來說,這最接近通過空氣氣溶膠傳播的病原體;其次,瘟疫都是首先起源於局限的區域,然後突破區域限制,擴散到更大的範圍;另外,在這場虛擬瘟疫中,級別較高的角色可以依靠自身的屬性抵抗法術所帶來的傷害,而級別較低的角色會在很短的時間內被殺死。這也類似於現實中不同個體對於病原體所表現出來的易感性差別。

現實中的瘟疫會更多的殺死易感人群,比如通常的病原體會對老人和小孩等免疫力低下的人群造成更大的傷害,而有些病原體,比如1918年的大流感則主要導致青壯年群體的死亡,這都和免疫力的強弱有關係。所以,科學家們認為,這類角色扮演遊戲可以作為平台來建立傳染病傳播的模型,讓我們能夠在計算機中模擬現實中瘟疫暴發的情況,並為傳染病的防控提供重要的參考。

1918年的大流感。圖片來源:WIkipedia

現實中,流行病學家對於傳染病的研究都只能局限在觀察和回顧性的水平上。由於倫理道德和經濟上的原因,以及風險的不可控,科學家們難以設計實驗在現實中對傳染病的傳播進行研究。然而,在虛擬世界中,這些都不是問題了。

首先,在虛擬世界里,科學家可以根據需要設計不同規模實驗來進行研究,而不用過多的考慮可行性和成本;其次,由於個體的行為對於傳染病的傳播模式非常重要,而且這些行為和模式可以被精確地測量,所以科學家們可以通過數學建模的方法對傳染病的傳播進行更深入地研究;同時,科學家們可以隨時對虛擬世界的規則和環境進行調整,以讓它更好地模擬現實世界的狀況。

傳染病是如何流行的?

虛擬世界的傳染病只是一串代碼,而現實中的傳染病則是由真實的病原微生物感染而導致,這類疾病最重要的特點就是能在動物和人群或人群間進行傳播。科學家選擇研究遊戲,也是為了更好的服務於現實。

自然界的微生物種類是天文數字,這其中僅有一小部分是對人類致病的,也就是的病原微生物。常見的病原微生物有:細菌、病毒、支原體、衣原體、真菌和螺旋體。另外,有一些寄生蟲和昆蟲也會寄生於人體,並具有傳染性,也可以被歸入傳染病病原體的範疇。

如果你玩過《瘟疫公司》的話,對病原體類型肯定不陌生。

人類在漫長的進化過程中,不斷接觸多種微生物,其中有一些微生物由於本身特點或者經歷了適應性的突變進化過程,能夠進入人體細胞,並能夠在人體內完成全部或部分生命過程,成為可以感染人體的微生物。

這些可以感染人體的微生物里,有一部分會對人體造成很大的傷害,很容易還未大規模播散就導致宿主的死亡,於是在歷史的進化過程中被自然選擇清除掉;還有一部分微生物會對人體造成傷害,但卻不會導致宿主出現非常嚴重的癥狀,更不會導致宿主迅速死亡,於是就被留存下來,與人類一起進化。有些微生物在進化過程中,變得對宿主的損害越來越小,於是能夠更長時間的在人體內留存,成為慢性感染的病原體;另有一些微生物,它們在長期進化過程中,與人體間達到了互相適應,互不損害對方的共生狀態,甚至還會幫助宿主完成一些代謝功能,於是會被宿主選擇性的留存下來,如人類腸道中的一些共生菌。

對人類有害的病原體其實種類並不多見,而且人體內預先已經存在了抵抗很多病原體的武器。不過,近年來出現的新發病原體或者烈性病原體依然能夠對人類造成巨大的威脅。

在現實中對付真正的大瘟疫,只能通過三個方面來入手:控制傳染源,傳播途徑或者易感人群。這是因為傳染病離開了這三個要素中的任何一個,都沒有辦法持續的流行起來。不過,無論針對於哪一方面,都不是一件容易的事情。

控制傳染源

顧名思義,傳染源就是傳染病的源頭,一般來說主要指感染了病原體的人或者動物。無論是病人還是感染的動物,都有將病原體傳播給健康個體的潛力。

控制傳染源就能夠有效地控制傳染病。在傳染病暴發的時候,人們最常聽到的一個詞就是:「隔離」。隔離是控制傳染病的第一道防線,一旦發現疑似或者確診的病人,醫生或者疾病控制人員就會千方百計的把這些病人控制起來。這樣做的原因顯而易見,就是防止他們將病原體傳播給其他人。

然而,有些時候控制傳染源是一件非常困難的事情。比如,在短時間內突然出現大量的感染者,這種情況下要做到全面隔離並不是一件輕鬆的事情。另外,有一些疑似感染者或者感染初期的病人並沒有出現什麼癥狀,這些人往往容易會出現反抗隔離的行為,甚至會偷偷溜走。在2014年埃博拉病毒暴發的時候,西非就出現過武裝分子放走感染者或者家人搶走病人的情況。

對於動物傳染源來說,控制起來更是難上加難。比如可以傳播多種病毒的蝙蝠、蚊子和禽類等動物,它們在自然界的數量很大,分佈很廣,控制難度非常大,而即便像豬這類人工飼養的中間宿主,它們作為疾病的傳播源,往往也都是機會性出現的,所以也難以預測和控制。

在「墮落之血」事件中,暴雪的做法是:直接清除「病原體」,也就是「墮落之血」法術的效果:墮落之血將不會進一步擴散,而已有的效果會立刻終止。而在現實中,人類無法做到這一點。

控制傳播途徑

傳播途徑是由病原體本身的特性決定的,比如乙型和丙型肝炎病毒主要通過血液途徑傳播;艾滋病病毒可以通過血液和性途徑傳播;登革病毒、黃熱病毒、寨卡病毒和瘧原蟲等主要通過蚊子叮咬傳播;人流感病毒、鼻病毒、SARS冠狀病毒和結核桿菌等主要通過空氣中的氣溶膠傳播;禽流感病毒、埃博拉病毒和人乳頭瘤病毒主要是通過接觸途徑傳播;而甲型肝炎病毒、輪狀病毒、諾如病毒、傷寒桿菌和霍亂弧菌等主要通過消化道途徑傳播。而上述病原體中,有一些還可以通過母親直接傳播給胎兒,也就是所謂的母嬰垂直傳播,比如艾滋病病毒和乙型肝炎病毒。

傳播途徑決定了病原體的播散能力,通過空氣傳播的病原體要比通過接觸途徑傳播的病原體更容易播散開來,這也是為什麼虛擬世界中的那場瘟疫可以在很短的時間內波及整個魔獸世界。1918的西班牙大流感在持續兩年的暴發中,就一共導致了差不多2500萬到4000萬人死亡。

不同病原體的傳播能力不同,如果用"一個病人平均能將疾病傳給幾個人"來描述的話:埃博拉病毒為1-2人,SARS冠狀病毒和HIV為2-5人,流行性腮腺炎病毒為4-7人,天花病毒為5-7人,百日咳桿菌為12-17人,麻疹病毒為12-18人[2]。

這在傳染病學里稱為基本再生數R0,它表示在完全易感人群(沒有疫苗和其他預防措施干預)中,每一個新發病例所造成繼發感染病例的平均數。很容易想到,當R0>1時,傳染病會進一步擴散,當R0<1時,傳染病將逐漸消失。而傳染病防控的目標就是通過疫苗或者其他干預手段,將傳染病的R0降至1以下。科學家們估計,魔獸世界那次虛擬瘟疫暴發的時候,R0最高達到了每小時100例,也就是每一個感染的角色在一個小時內就能導致另外100個角色被感染。

針對於不同的傳播途徑,人們可以採取不同的方法來進行控制。比如滅蚊滅蟲來預防蚊蟲叮咬傳播的疾病、對器械消毒滅菌來預防血液傳播疾病、使用安全套預防性傳播疾病等其他有針對性的辦法。

在「墮落之血」事件中,正是因為「近距離傳播」這種傳播方式,才讓「瘟疫」在短時間內就席捲了整個虛擬世界,當暴雪意識到這一點時已經晚了。在瘟疫已經大規模擴散並失去控制的時候,即便有辦法立刻切斷傳播途徑,也難以讓瘟疫在短時間內平息。最終,暴雪不得不直接清除了「病原體」。

保護易感人群

在傳染病暴發的時候,保護易感人群的做法很容易理解,就是防止更多的人被感染。可以採取的方法有很多,最為有效的方法就是健康教育和使用有效的預防性疫苗。通過健康教育的方法,讓易感人群學會保護自己的方法,使用疫苗讓易感人群獲得抵抗病原體的免疫力。

然而,易感人群不僅僅是容易受到感染的人群,他們反過來也很容易作為疾病的傳播源。傳染病學中有一個很酷的名詞叫作:「超級傳播者」,舉一個例子就可以講清楚這個概念。一個經常出入性服務場所的嫖客就是艾滋病和一些性病的易感者,他們可以作為橋樑,將傳染病傳播給不同的性服務工作者,甚至可以傳播給他的家人,不同的性服務工作者可以再將疾病傳播給其他嫖客,這些嫖客再將疾病傳播給他的家人。這類易感人群在傳染病傳播中扮演者非常可怕的角色,有的時候只需要一個超級傳播者,就可以引起一場傳染病的流行。

在「墮落之血」事件中,「超級傳播者」顯然就是那些擁有傳送功能的法師們,他們會用傳送法術和傳送門,讓更多的瘟疫攜帶者傳播到整個艾澤拉斯的大陸中。

現實世界中,我們不可能像暴雪那樣,直接上線一個「補丁」來制止傳染病的流行。而且,影響傳染病流行過程的因素很多,這包括了自然因素和社會因素,如環境,氣候,社會經濟條件,人民生活水平,人口流動,交通方式等等。不過還好,對於有些傳染性疾病,人們已經擁有越來越高效的預防性疫苗和治療藥物。

然而,現實中,很多地方都有可能成為魔獸世界的「地下城」,比如活禽交易市場,食用野生動物的餐館和過著傳統狩獵生活的村落等等。而經濟全球化的發展和交通的便利,也使得現實中的傳染源獲得了「瞬移或傳送」的技能,這無疑也讓傳染病的傳播變得越來越容易。為了更好的應對傳染病,特別是新型突發傳染病的發生,在全世界的共同努力下,全球範圍內已經建立起一個以世界衛生組織為中心的突發傳染病預警和應對系統,這是人類抵抗傳染病的最前沿的哨兵站和指揮所。

我們在遊戲里受的苦,可以幫助人類更好的抗擊傳染病——這聽起來真的很棒。(編輯:Mo)

參考文獻

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


貝塔-魚

原文鏈接:http://www.guokr.com/article/441519/


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