據國家衛健委公佈數據顯示，全國新型冠狀病毒感染的肺炎疫情確診病例在2月3日（0時-24時）當天新增3,235例。其中，湖北省新確診了2,345例。截至2月4日9時，全國累計報告確診病例20,472例，包括重症病例2,788例；累計死亡病例425例；治愈出院病例633例；共有疑似病例23,214例。

此次新型冠狀病毒的肺炎疫情，其感染人數已遠超2003 年的非典疫情，在全球範圍內已引發眾多國家的高度重視。

圖| 近5 日的確診病例與疑似病例人數變化（單位： 例，信息來自國家衛生健康委員會官方網站）

圖| 近5 日的新增確診病例與新增疑似病例人數變化（單位：例，信息來自國家衛生健康委員會官方網站）

從數據變化可以簡單地推測，疑似病例的增長得到了相應控制，總體上升趨勢正在下行。但確證病例數據的上升趨勢卻依然沒有體現出“低頭”的狀態，甚至最近兩天還有“抬頭”的趨勢。為此，眾多學者、科研團隊正根據過往的流行病學研究，以及科學家已知的情況來考慮最好和最壞情況。

清華大學未來實驗室馬兆遠團隊預測全國感染人數將在2月12日- 19日期間達到峰值，在2月16日前後出現疫情拐點，累積確診人數最高值為4.2萬- 6萬，之後逐漸降低並最終平息。未來實驗室的首席研究員馬兆遠博士向DeepTech表示，他們團隊是根據國家公佈的疫情數據構建了動力學模型來進行預測的，考慮到了現有隔離、檢測和治療方式（最樂觀的估計和一般估計） ，以及春運返程客流的影響。同時，清華醫學院疫苗團隊也提供了相關建議。

圖| 根據截至2 月1 日24 時疫情數據的預測結果，馬兆遠說：“2 月2 日的預測結果誤差為千分之五。”（來源：馬兆遠）

《自然》雜誌在1月31日的報導則稱：最好估計是，中國嚴防死守的相關防控措施開始發揮作用，因此感染人數將減少；而最壞的估計是，在各種糟糕情況疊加下，此次疫情有可能最高會感染至19萬人。

這些情況推演的背後，是一個個數學模型在給出預測數據。必須強調的是，數據統計領域有一個常識：所有的模型都是錯的。任何模型都是一定的假設加推理的結果，因此都有一定的置信區間。具體到本次疫情，充滿了複雜性和不確定性，這讓準確預測疫情發展幾乎不可能完成。

但數學建模是有意義的，好的、相對貼近實際的模型通過不斷迭代，可以給出逐步修正的預測和防控參考。專家們根據此前的模型並權衡當下情況，給出了最好和最糟糕的未來發展推演猜測。

新冠病毒會感染多少人？

中國早已封鎖了此次肺炎疫情傳染的中心城市武漢，並且中國的科研人員迅速與世界衛生組織和其他國家的研究人員共享了有關該病毒的數據。但目前確診病例數量一直在不斷地上升，已經激增至2萬例以上。根據這些最新情況，美國東北大學生物和社會技術系統建模實驗室的一個模型給出預測——該病毒有可能感染武漢及周邊地區近3000萬人口中的3.9萬人。

澳大利亞昆士蘭大學（University of Queensland）的病毒學家伊恩·麥凱（Ian Mackay）認為，目前該病毒傳播得太遠、太快而尚未得到有效遏制。

香港大學的流行病學家本·考林（Ben Cowling）則表示：在最好的情況下，由於相關控制措施的實行而起到的作用開始體現，​​因此感染的人數將減少。但是，現在就斷言隔離人的努力，以及口罩的廣泛使用是否奏效還為時過早。他說，該病毒的潛伏期（長達14 天）要比大多數控制措施已經實施的時間還要長，所以還有待觀察。

英國蘭卡斯特大學衛生資訊、計算及統計中心的喬納森·里德（Jonathan M. Read）和美國佛羅里達大學生物與新病原體研究所、英國醫學研究委員會格拉斯哥大學病毒研究中心的研究人員一起，推算出另一種預測模型：在最壞的情況下，武漢有可能最高會感染至19萬人。此外，科學家們特別擔心在中國境外也出現疫情的新爆發。目前，該病毒已經散佈到東南亞和歐洲部分國家，以及美國的小規模本地人群中，當地政府都迅速隔離了受影響的人。

圖| 世衛組織在1 月31 日表示此次肺炎在中國以外“人傳人”得到了控制（來源：Twitter）

而世衛組織總幹事譚德塞在宣布此次肺炎疫情為“國際關注的突發公共衛生事件（PHEIC）”的新聞發布會現場，就反復多次強調：這次宣布並非因為發生在中國的疫情，主要是為了讓其他國家能更好地對此次疫情進行預防與控制，尤其是為保護一些醫療系統脆弱的國家。世衛組織對中國控制住疫情蔓延有極強的信心，中國政府對這一級別的流行病應對措施的規模和承諾是前所未見的，也是當之無愧的。

在《自然》報導的同一天，《柳葉刀》上發表的一篇最新論文推測，截至2020年1月25日，武漢新型冠狀病毒在武漢可能已經感染了75,815人，新冠病毒的基本傳染數R 0 值為2.68，傳染倍增時間為6.4天。而估算重慶、北京、上海、廣州和深圳等城市來自武漢的輸入病例分別為461（227-805）、113（57-193）、98（49-168）、111（56-191）和80（ 40–139），可信區間為95％，且多個主要城市中已經存在人傳人的病例。

圖｜截至2020 年1 月25 日，根據模型估算出的武漢向中國部分城市輸出的病例數，FOI =感染力（來源：《柳葉刀》）

研究人員使用數學模型基於中國疾病預防控制中心通報的2019-nCoV 病例數據（2019 年12 月31 日至2020 年1 月28 日），並另外加入了國內外旅行（包括火車、飛機和公路）數據和騰訊數據庫在中國大陸300 多個地級市的人口流動數據來估算疫情擴散的規模，在本次測算中考慮到了從2020 年1 月23 日至24 日開始的武漢及周邊城市的嚴查檢疫的影響。

圖｜武漢市和其他五個主要中國城市在交通和城市間流動性降低的不同情景下流行曲線預測（來源：《柳葉刀》）

該研究假設在1月23日武漢封城以及各城市啟動一級應急響應後，新冠病毒的傳染率分別降低了0%、25％和50％（先前有研究表明，非藥物干預措施可以減少多達50％的病毒傳播），按此推算，如果傳染率不降低，武漢疫情將在2020年4月左右達到高峰，中國大陸各城市局部疫情峰值將滯後1-2週。

如果全國所有城市的傳染率降低25%，那麼當地疫情的增長速度和規模都將大大降低，疫情高峰將推遲1個月左右，規模將減少50%左右；如果傳染率降低50%，R 0 值將回落到1.3左右，在這種情況下，疫情將在2020年上半年緩慢增長但不會出現峰值。

不過，鑑於北京、上海、廣州和深圳合計佔中國大陸所有出境國際航空旅行的50％以上，其他國家可能仍會在2020年上半年面臨2019-nCoV蔓延增長的風險。但對於在中國的肺炎疫情發展情況，正如世衛組織表示的那樣，隨著國內對此次疫情的防控措施嚴密程度的提高，此前所有模型的假設條件都會受到如此規模的反應措施的影響而發生結果上的改變。

2013年諾貝爾化學獎得主、美國斯坦福大學結構生物學教授Michael Levitt在2月2日對此次肺炎疫情進行了分析，並表示“疫情將很快結束”。由於Michael的數據分析首先由慧复科技（一家位於北京的智能康復應用公司）發布，所以DeepTech昨日向教授本人進行了確認並得到了肯定答复。

Michael Lev itt的數據來源於Kaggle網站，並與Gisanddata和Jobtube網站的數據進行了核對。他將數據分為湖北省和其他地區（非湖北省），認為絕大部分死亡病例集中在湖北省武漢市和天門市附近90 km× 35 km範圍內，雖然累計確診人數在持續增加，但幾乎所有死亡病例都在湖北（超過95％），如下圖所示。

圖| 湖北省死亡率大於1% 的城市標註紅圈，小於0.5% 的城市標註綠圈；死亡病例集中在武漢市和天門市90 公里×35 公里範圍內（來源：Michael Levitt）

Michael假設新冠病毒肺炎的首個確診病例出現在2019年11月29日，確診/死亡人數相對於天數的變化，並用圖表顯示了自2020年1月22日至2020年2月2日的數據。在圖E中（見下圖），他將從2020年1月29日開始的數據添加了線性趨勢線。對於總倍數、湖北倍數和其他地區的倍數來說，擬合度非常好（相關係數或sqrt（R2）> 0.99）。這表明倍數或將在一周內減小到1.0，自此之後確診和死亡人數將緩慢增長。

具體來說，當日死亡人數除以前一日死亡人數的比率正在減小。自2020年1月25日以來，總死亡人數和湖北省死亡人數呈單調下降趨勢，而自2020年1月29日以來，兩者的下降呈線性關係。通過線性外推法表明，下週開始新增死亡人數將迅速減少。

圖| 假定2019 年11 月29 日為首例肺炎的數據曲線（ 2020 年1 月22 日至2020 年2 月2 日）：A. 累計確診病例；B. 類似死亡人數；C. 因病致死率； D. 病例數的部分變化；E. 死亡人數的部分變化，三條線均為：總數/湖北/其他地區。（來源：Michael Levitt）

但也有業內人士對DeepTech 表示，Michael Levitt 的數據分析屬於理想狀態，而疫情在臨床角度會發生什麼變化是很難說的。這個推測相對簡單一些，但根據他在圖B 中的數據曲線，可以推測疫情的死亡率如果早發現並採取措施，病情是相對可控的。

數學預測模型靠譜嗎？

那麼，各個研究團隊給出的數學模型為何差異如此之大？數學模型的預測靠譜嗎？

先來看個具體的模型案例。在1 月17 日，英國帝國理工學院的研究團隊，通過武漢出境人數及境外人數患病人數，推測武漢1 月12 日前的新冠病毒患病人數達到1,723 人。

這個研究的邏輯非常簡單，假設每個武漢市民隨機進行國際旅行，那麼從武漢出國的人中，患病的比例和武漢市市民患病的比例是相同的，然後通過國外確診的人數，反推武漢當時的患病人數。

對此研究，牛津大學基因組醫學與統計學在讀博士江熹霖撰文批駁，認為其對武漢疫情預測幾乎沒有參考性。

在江熹霖看來，這個模型忽視了一些重要因素。比如，並不是所有武漢市民都會出國，持有護照是基本的出國條件，要知道，中國公民2019 年持有護照率只有13%，僅僅考慮海外病例對於整個武漢市情況的估計會有較大偏差。

此外，江熹霖分析稱，此次疫情的起源地是武漢華南海鮮市場，地處漢口市中心，因此附近易感人群進行國際旅行的概率可能顯著高於他們模型中所採用的1,900 萬人武漢都市圈。與此同時，根據疫情溯源研究，大多數最初病例都與華南海鮮市場的野味消費有關，而野味消費被認為是奢侈消費，相關人群高收入概率更高，也更有可能進行國際旅行。因此江熹霖認為，這個模型的假設可能並不成立。

目前的數據模型對於假設的依賴極強，如果假設成立的可能性不大，就會引起預測結果的巨大差異，甚至可能有10倍以上的誤差。“用這樣十倍以上偏差的結果來對疫情進行估計，實際指導意義並不大。”

圖| 西非埃博拉病毒疫情圖（來源：Wiki）

再舉一個埃博拉疫情的例子。2013 年底，西非爆發了人類歷史上最為嚴重的一次埃博拉疫情。很快，全球不少醫療機構的研究者就開始使用簡單的數學模型，推演埃博拉的擴散情況，並對疫情的蔓延做出悲觀預測，甚至有人預言將有數百萬人因此罹難。如2014 年9 月，美國疾控中心發布研究結果稱，到2015 年1 月，利比里亞和塞拉利昂將會出現140 萬例埃博拉病例。

要知道，美國疾控中心是全球公共衛生領域的絕對權威，這個龐大的預測數字當時聽起來確實很驚人。

然而到2014 年12 月17 日，世界衛生組織發表數據顯示，埃博拉出血熱疫情肆虐的利比里亞、塞拉利昂和幾內亞等西非三國的感染病例（包括疑似病例）是19,031 人，其中死亡人數達到7,373 人。此後感染病例持續降低，至2016 年1 月14 日，WHO 宣布西非埃博拉疫情結束。

最終，這波疫情的致死人數約1.1萬人。回望當初的各種預測數字，可能會覺得這些研究是多不靠譜。模型不准的根本原因在於，很多醫療機構在推算埃博拉疫情時，單純依賴現有的疾病預測模型，估算幾內亞、塞拉利昂、利比里亞三國的死亡數字，並未充分考慮病毒傳播的複雜性和不確定性。

實際上，任何模型都是一定的假設加推理的結果，因此都有一定的置信區間。事實上，數據統計人士時常強調的一句話就是：所有模型都是錯的。這是針對模型的具體推測結果來說的，推測結果跟實際情況很難完全吻合，所以不加思索地相信模型，甚至還不如沒有模型。

但好的模型是用的。特別是在當下這場人和新冠病毒的賽跑中，建立符合實際的數學模型對疫情進行短期預測具有一定的準確性，其結果能為高效地阻斷疫情傳播帶來啟發，也能為防控措施提供參考，如需要多少病房、多少醫務人員以及醫療物資如何分配等問題。

西安交通大學數學與統計學院副院長、數學與生命科學學院研究中心主任肖燕妮就強調，任何一項基於數學模型的預測結果，都不應該脫離條件的製約；也正是基於這些條件，公眾才能理解某些看似“可怕”的預測結果背後的真正意義。

因此，科研人員在發布自己的研究結果時，一定要清楚地講明，自己的預測是在什麼樣的條件下獲得的。這是避免引起公眾恐慌的最好辦法。

疫情會帶來多少死亡？

在疫情爆發的過程中，除了發病人數很難預測，計算病毒的致死率（即死亡的感染者比例難）同樣很難，因為有關新病例和死亡的記錄在不斷更新。

迄今為止，在2萬多例的感染者中有425例死亡，顯示新型冠狀病毒的死亡率為剛剛超過2%，該數據明顯低於SARS，後者的致死率在14%-15％。英國利茲大學的病毒學家馬克·哈里斯（Mark Harris）就表示，隨著鑑定出輕度和無症狀的病例，新型冠狀病毒的已知死亡率可能會進一步降低。

當前，並沒有有效的抗病毒藥物。儘管一些國際研究團隊正在研製相關藥物和疫苗，但短期內派不上用場。

《自然》雜誌稱，因病死亡人數的變化，還會受到中國衛生系統如何應對大量病例措施的影響。給病人打點滴和使用呼吸機，可以確保患者體內的免疫系統在抵抗病毒時，獲得足夠的體液補充和氧氣。

澳大利亞國立大學的傳染病專家桑賈亞·塞納納亞克（Sanjaya Senanayake）表示，中國在武漢已經建造兩家新醫院，以容納被感染的患者；但是如果這種病毒傳播到資源匱乏的世界其他地區，比如非洲的低收入地區，那麼當地的衛生系統就可能會陷入困境。

如果病毒傳播到世界各地，即便死亡率並不高，但死亡人數也將是十分可觀的。澳大利亞悉尼大學全球健康保障專家亞當·卡姆拉特·斯科特（Adam Kamradt-Scott）表示，目前2％~ 3％的死亡率對於傳染病來說仍然很高。1918年的流感爆發（通常被稱為西班牙流感）感染了大約十億的人口，佔當時世界人口的三分之一，並造成了超過2.5％的感染者死亡——估計有5000萬人。

但斯科特也說了，這種新型的冠狀病毒可能並不會觸發這種“世界末日”的情況，因為它通常不會感染或殺死年輕健康的人。

關於疫情拐點，中國專家的預測與看法

在數學和統計學家給出各種預測的同時，中國疾病控制和傳染病專家也對疫情發展趨勢做出了預測。

1月28日，中國工程院院士、國家呼吸系統疾病臨床醫學研究中心主任鍾南山的研判是，新型冠狀病毒感染的肺炎疫情什麼時候達到高峰很難絕對估計，但應該在一周或者十天會達到比較高的水平。按此推算，疫情可能在28日的10天后達到高峰，即元宵節後。

同日，中國科學院院士、中國疾病預防控制中心主任高福也明確推測，拐點會在元宵節前後出現。他指出，病毒發生有自身規律，目前防控措施正在起到作用，疑似病例在減少。“預計元宵節情況可能好轉。我個人比較樂觀，甚至評估比這個(元宵節)還早。”

對於傳染病疫情來說，拐點出現的標誌，是疑似感染數和發病數雙雙下降。

對此，也有專家持保守態度。原中國疾病預防控制中心副主任、公共衛生和流行病學專家楊功煥在接受界面新聞採訪時就表示，期盼疫情拐點現在就到來有些操之過急，要遵循客觀規律，在拐點到來前感染的病例數出現一些增落減低，都是正常現象，一點波動不能說明問題。

楊功煥認為，從全國層面來說，疫情要經歷兩個潛伏期，在經過第一個14 天的潛伏期之後，拐點應該在二月中旬或之後到來，隨後便是第二個潛伏期，到時的每日確診人數的增長速度將會逐漸放緩，但確診病例仍會緩慢增加。

中國疾控中心副主任馮子健則在1 月31 日接受《新京報》採訪時表示，其實誰都難以做出這種判斷。“我們就是冷靜、認真地觀察各項防控措施落實情況。”

已經帶領團隊進駐武漢多日的中國工程院院士、軍事科學院軍事醫學研究院的研究員陳薇，在1月31日接受《中國科學報》的採訪時表示：“從現在來看，拐點可能很快就會到來。但是第一個拐點到來之後，疫病會不會還有第二峰、第三峰呢？對此我們還是要做好最壞的打算，拿出最充分的方案，準備最長期的奮戰。”