每次阅读到传染病的研究报告，或者看到新闻报道，总会遇到“传播动力学"一词。乍一听到传播动力学，许多小伙伴惊呆了，这是什么？难道传染病会动吗？有的小伙伴知道传播动力学模型是可以用来预测传染病疫情发展的，可是怎么用呢？还有人听说有“仓室"模型，难道传染病发展过程中还与仓库和房子有关？大家现在肯定是一脸懵！

今天，我们就来科普一下艾滋病的传播动力学！记不住没关系，收藏起来慢慢学，让我们从最简单的仓室模型说起！ Let’s go！

先说说什么是艾滋病的“仓室"?

艾滋病在人群中会经历传播前、传播中、感染后发病中和进展中几个过程，在这个过程链上就会有不同的人群处于不同的状态中，这就是“仓室"。最简单的仓室模型是SIR模型，S是指易感人群，也就是尚未感染但容易感染艾滋病病毒的人群，由于艾滋病不能产生免疫性，因此我们每个人都是艾滋病的易感人群。I是指具有传染性的人群，也就是已经感染了艾滋病病毒且能够发生传播的人群。R是指进展为艾滋病病人的人群。因此，S、I和R就形成了传染病传播过程链上的三个仓室。

我们可以用这三个仓室刻画出艾滋病在人群中传播、发展和转归的全过程：未感染艾滋病病毒的人群S（仓室1），由于与艾滋病病毒感染人群I具有艾滋病相关高危行为（无保护性行为、共用针具静脉注射吸毒等）发生感染而成为艾滋病病毒感染人群I（仓室2），感染人群I经过一定时间的疾病进展而最终成为艾滋病病人R（仓室3）。同时，由于各人群不断在不同仓室中转化和迁移，就像有了一种驱动力来推动着人群状态的变化，于是形成了动力学模型。这里需要注意一下，由于艾滋病是一种不能治愈的疾病，所以人群进入到仓室2和仓室3，即成为艾滋病病毒感染者或者艾滋病病人后，将不能再回到仓室1，即不能再恢复成为易感人群状态。

接下来再来看看怎样对各仓室中人数变化进行预测。当我们知道每个仓室中的人数随时间变化而发生变化后，人群就“动"起来了。

我们需要提前知道一些已知的参数，主要是每个仓室的初始人数、一个感染者单位时间内与易感人群的高危行为接触次数和每次高危行为的传播概率。

举个理想化的例子，已知今天S人群有100人，I人群有1人，R人群有0人，我们来预测一下6个月后S、I、R各有多少人？

假设I人群未采取有效预防措施，如未使用安全套也未进行有效抗病毒治疗，但经常与S人群中的个体发生无保护性行为。假设每次无保护性行为的艾滋病病毒传播可能性是2％，I在6个月内与S人群中的100人每人均发生了1次不安全性行为，则一共发生了100次不安全性行为，那么，6个月内使2人（100×2％）感染上了艾滋病病毒，S人群就变成了98人(100人-2人)，I人群则变成了3人(1人+2人)，R人群仍然是0人，人群总数还是101人。这样我们就预测出了6个月后各仓室的人数了。以此类推，我们还可以预测出1年、2年、3年……后各仓室的人数变化情况。大家这时是不是看到整个模型“动"了起来！

从发现第一例艾滋病病例到现在，艾滋病已经流行了40多年。作为艾滋病防治人员，分析艾滋病疫情未来趋势发展和变化，需要借助预测模型。传播动力学模型已被证实是一种有效的传染病疫情预测方法，对于其中复杂的计算过程，我们会借助计算机软件实现快速运算。艾滋病疫情预测很重要，可以告诉大家传播是否得到控制，还可以为防治资源的配置提供参考依据，就像卫星云图进行天气预报一样。不知道我说明白了吗？欢迎大家多多咨询！

参考文献

[1]马知恩，周义仓.传染病动力学的数学建模与研究[M].北京：科学出版社，2004.

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[3]薛允莲，张晋昕，凌莉，林爱华，卢次勇，何群. AIDS人群传播动力学模型[J]. 中国艾滋病性病;2009,15(6):654-656.

[4]刘洋，张志琳，唐三一. 基于CD4细胞计数的仓室模型与数据分析[J]. 数学的实践与认识;2020,50(1):188-200.