„To jest model matematyczny, nie informacja z przyszłości”. Tomasz Rożek o możliwościach przewidzenia, kiedy skończy się epidemia koronawirusa

Gdy wpiszemy w Google jego nazwisko, zobaczymy nagłówki: „Koronawirus. Jak długo potrwa ten chaos? Słynny popularyzator nauki zna odpowiedź”. Czy rzeczywiście? W rozmowie z Hello Zdrowie Tomasz Rożek wyjaśnia, czy możemy wyliczyć, kiedy pandemia się skończy. I czy najgorsze jest dopiero przed nami.

Dziennikarz, fizyk i popularyzator wiedzy Tomasz Rożek prowadzi na You Tubie kanał „Nauka. To Lubię”, gdzie od pewnego czasu prezentuje naukowe wyniki badań związane z przebiegiem i trwaniem epidemii koronawirusa. Czytelniczkom Hello Zdrowie tłumaczy, czy pandemia to czysta matematyka. I co modele matematyczne naprawdę mówią o rozprzestrzenianiu się i możliwościach stłumienia wirusa SARS-CoV-2.

Anna Jastrzębska: „Nasze dni są policzone – przez statystyków” – twierdził Stanisław Jerzy Lec. To prawda?

Tomasz Rożek, „Nauka. To Lubię”: Statystycznie rzecz biorąc – tak. Natomiast indywidualnie – nie. Można powiedzieć, że statystycznie mężczyźni w Polsce żyją około 73 lat , ale nie możemy policzyć, ile będzie żył konkretny mężczyzna.

Jak te wyliczenia mają się do koronawirusa?

Statystycznie można wyliczyć, ile zainfekowanych osób będzie następnego dnia. Natomiast nie można powiedzieć, wskazać w tłumie, kto konkretnie zachoruje. Można policzyć, jak epidemia będzie się rozprzestrzeniać – przy założeniu, że wiemy wszystko na jej temat. Ale nie da się wyliczyć, którego dnia się skończy. Bo rzeczywistość jest bardziej złożona.

Wirus jest nowy, nie znamy jego wszystkich cech, zmienna jest pogoda, nie wiemy, kiedy pojawi się jakieś lekarstwo. Być może za chwilę ktoś wpadnie na pomysł, jak poradzić sobie z wirusem w inny sposób. Czyli w największym skrócie: gdybyśmy znali wszystkie zmienne, bylibyśmy w stanie wyliczyć wszystko z dość dużą precyzją.

Ale w tym przypadku wielu zmiennych nie znamy?

To prawda. Nie do końca wiadomo na przykład, jak będą się zachowywali ludzie. W każdej epidemii pojawiają się takie osoby, które z jakiegoś powodu – nie do końca wiadomo z jakiego – zakażają dużo więcej osób niż inne. W przypadku obecnej epidemii mamy bardzo dobrze opisany przykład „pacjentki 31” z Korei Płd., która zainfekowała bodajże 1900 osób. Wystarczy, że pojawi się jedna taka osoba (a matematycznie nie jesteśmy w stanie wyliczyć, czy, kiedy i gdzie się pojawi oraz jakie będzie jej oddziaływanie), by te szacunki wzięły w łeb.

Jak w ogóle tworzy się model matematyczny wirusa, którego prawie nie znamy, który ma tak krótką historią?

Rzeczywiście, danych jest niewiele, więc taki model tworzy się na podstawie modeli już istniejących i działających, na przykład grypy. W tych modelach wprowadzamy zmiany, opierając się na informacjach o koronawirusie, które mamy na chwilę obecną i które ciągle zdobywamy. Już teraz takie modele dają możliwość pewnego przewidywania, a z czasem będą stawały się coraz dokładniejsze. Musimy jednak pamiętać, że to jest tylko model, a nie informacja z przyszłości. Każdy wirus, każda choroby czy zjawisko ma swoją specyfikę. Najlepszym rozwiązaniem jest więc szukanie analogii i zmienianie tych danych, których już jesteśmy pewni.

W jakim momencie jest obecnie Polska, jeśli spojrzymy na krzywą wzrostu zakażeń koronawirusem dla krajów europejskich i azjatyckich?

Jesteśmy mniej więcej trzy tygodnie przed Włochami (czy za Włochami, zależy, od której strony spojrzeć) i mam nadzieję, że włoski scenariusz nie będzie się u nas realizował. Krzywa wzrostu w Polsce jest mniej pionowa niż w wielu innych krajach.

Ale najgorsze dopiero przed nami?

Krzywa rośnie, nie opada, zatem to, co jutro, będzie gorsze niż to, co dzisiaj. Jesteśmy na linii wzrostu, ale trudno powiedzieć, czy półtora tygodnia, dwa czy trzy tygodnie przed momentem przesilenia. Myślę, że nikt na razie nie będzie próbował tego przewidywać. Tym bardziej, że sprawa jest dynamiczna.

Kilka dni temu weszły w życie nowe przepisy, a każdy taki ruch może spowodować, że krzywa ulegnie lekkiemu spłaszczeniu. Na to wszystko nakładają się jeszcze indywidualne wybory ludzi. Np. jeśli pogoda pogorszyłaby się z dnia na dzień, to więcej osób zostanie w domu. Jeśli zaświeci piękne słońce, na zewnątrz będzie 16 stopni, drzewa zaczną wypuszczać liście, to część osób nie wytrzyma i wyjdzie z domów. To są elementy, których nie jesteśmy w stanie przewidzieć. W związku z tym nie możemy powiedzieć, że – dajmy na to – w przyszłą środę osiągniemy maksimum zachorowań, a potem już będzie spadek.

Obostrzenia wprowadzane przez polski rząd mogą zadecydować o tym, czy pójdziemy drogą Włochów, czy tych krajów azjatyckich, które lepiej sobie poradziły z epidemią?

To jest bardziej skomplikowane. Wydaje mi się, że wprowadzone restrykcje nie tyle przekierują nas z jednej drogi na drugą, ale spowodują powstanie trzeciej, polskiej drogi. We Włoszech, Francji, Hiszpanii obostrzenia wprowadzono bardzo późno, więc tutaj na wstępie jesteśmy w lepszej pozycji. Musimy jednak mieć świadomość, że strategia, którą przyjął polski rząd, jest strategią raczej na przetrwanie niż rozwiązanie problemu. W dłuższej perspektywie nie da się przecież utrzymać wszystkich w izolacji – z różnych powodów, nie wspominając już nawet o kompletnej ruinie gospodarczej, do której taka izolacji może doprowadzić.

Kraje dalekiej Azji opanowały sytuację nie tylko dlatego, że wprowadzono tam mniejsze lub większe restrykcje. Stało się tak również dlatego, że te restrykcje były wprowadzane w taki sposób, jakiego nikt w żadnym kraju zachodniego świata by nie zaakceptował. Nie sądzę, że ktokolwiek w Polsce, we Francji czy w Niemczech zgodził się na zamykanie miast, patrolowanie ulic przez wojsko, wyłączanie komunikacji i karanie ludzi więzieniem za to, że bezprawnie wychodzą z domu. A w Chinach tak właśnie było. Kierunek, który obrano w innych krajach azjatyckich, na przykład w Korei czy Singapurze, wynikał z doświadczeń, które te kraje zdobyły w czasie poprzednich epidemii, m.in. SARS. Wówczas rozmaite procedury zostały stworzone, zastosowane, przećwiczone, więc teraz mogły zostać po prostu wdrożone.

Warto wspomnieć o jeszcze jednej rzeczy. W tych krajach wykorzystuje się również mocno informacje cyfrowe, pozyskane z chociażby z telefonów komórkowych: gdzie kto jest, z kim się kontaktował. Pewnie w Polsce służby, gdyby chciały, takie informacje również mogłyby pozyskać, jednak – o ile mi wiadomo – byłoby to nielegalne. Potrzebna byłaby zgoda sądu w każdym indywidualnym przypadku, należałoby pewnie zmienić prawo… No więc, podsumowując, to jest bardziej złożony obrazek.

W krajach, w których nie uda się stłumić wirusa, prognozuje się zakażenie 60-80 proc. populacji. Powinniśmy się przygotować na to, że będzie z nami albo do opracowania skutecznej szczepionki (według prognoz potrzeba na to kilkunastu miesięcy), albo do zachorowania zdecydowanej większości ludzi (i nabycia tzw. odporności populacyjnej)?

Z odpornością populacyjną jest pewien kłopot. Ona zakłada bowiem, że każdy, kto zachoruje, stanie się odporny. A my nie mamy dzisiaj pewności, że z koronawirusem jest tak samo. Są przecież przypadki osób, które zostały zainfekowane po raz drugi. Nie jest ich wiele, ale trzeba by wyjaśnić, jak to działa. Możliwe, że w niektórych grupach społecznych czy etnicznych sytuacja może się rozwijać inaczej – mamy przecież nieco inne genomy, nie jesteśmy identyczni. Na ten moment nie mamy niezbędnych informacji. Stawianie na odporność stadną czy populacyjną na tym etapie nie może być więc poparte naukowymi argumentami.

A możemy przewidzieć, jak długo będzie nam zagrażał SARS-CoV-2?

Nie mogę odpowiedzieć na pytanie, jak długo ten wirus będzie nam zagrażał, tym bardziej, że mamy różne możliwości zdławienia go, nie tylko przez szczepionkę, która – jak się wydaje – mogłaby definitywnie rozwiązać ten problem. Pod warunkiem oczywiście, że ten wirus nie będzie mutował tak jak grypa. Bo trzeba wiedzieć, że SARS-CoV-2 jest wirusem RNA, a wirusy RNA mutują sto razy szybciej i bardziej niż wirusy DNA. Grypa w każdym sezonie jest trochę inna, w efekcie czego, jeśli zaszczepię się w tym sezonie, to niekoniecznie będę odporny w przyszłym.

Pamiętajmy też, że cały czas trwają prace nad wynalezieniem leku. Lek przypuszczalnie mógłby być  równie skuteczny jak szczepionka, a wydaje się, że bliżej nam do znalezienia leku niż szczepionki. Nie możemy też wykluczyć, że wirus nie wygasi się samoistnie na okres lata, nie ma też pewności, że nie powróci jesienią.

Czyli matematyka nie daje odpowiedzi na wiele pytań.

Oczywiście że nie. Natomiast musimy i chcemy wykorzystywać matematykę do opisu naszego otoczenia, bo język matematyki jest transparentny i przewidywalny. Nie twierdzę, że jest prosty – czasami bywa bardzo trudny, ale da się z niego wyciągać wnioski. Może nam dostarczać argumentów do pewnych działań.

Musimy jednak pamiętać, że modelowanie nie polega na przewidywaniu przyszłości. Polega na próbie przewidzenia przyszłości, pod warunkiem, że mamy wszystkie elementy układanki. A ten wirus znamy od trzech czy czterech miesięcy, więc nie oczekiwałbym, że wszystko zadziała tak, jak sobie wymodelujemy.

Natomiast trzeba modelować, żeby mieć pojęcie, w którą stronę mogą pójść sprawy. Ale zbyt duże przywiązanie do modeli jest błędem, bo może nas sprowadzić na manowce. To tak jak z prognozowaniem pogody – przez to, że jest to bardzo dynamiczny i złożony układ, jesteśmy w stanie pogodę wymodelować na dwa, trzy dni do przodu. Kiedy zaczynamy modelować na siedem dni do przodu, to tak jakbyśmy rzucali monetą.