Uusien taudinaiheuttajien aiheuttama systeeminen pandemiauhka — Koronavirus: Muistio
Joseph W. Normanin, Yaneer Bar-Yamin ja Nassim Nicholas Talebin essee
Kiinan Wuhanista nouseva uusi koronavirus on tunnistettu tappavaksi viruskannaksi, joka on myös erittäin tarttuva. Kiinan tähänastiseen vastaukseen on sisältynyt kymmenien miljoonien ihmisten matkustusrajoituksia useissa suurkaupungeissa sen leviämisen hidastamiseksi. Tästä huolimatta monissa maissa ympäri maapalloa on jo havaittu todennettuja tautitapauksia, ja on epäilyksiä siitä, että tällainen eristäminen olisi tehokasta. Tässä muistiossa hahmotellaan joitakin tällaiseen prosessiin liittyviä periaatteita.
On selvää, että kyseessä on äärimmäinen paksuhäntäinen prosessi, joka johtuu parantuneista yhteyksistä, mikä lisää taudin leviämistä epälineaarisella tavalla. [1] [2] Paksuhäntäisillä prosesseilla on erityisominaisuuksia, mikä tekee perinteisistä riskienhallinnan lähestymistavoista riittämättömiä.
Yleinen varovaisuusperiaate
Yleinen (ei naiivi) varovaisuusperiaate [3] määrittelee ne olosuhteet, joissa on ryhdyttävä toimiin tuhouhan vähentämiseksi, eikä perinteisiä kustannus-hyötyanalyysejä tule näissä olosuhteissa käyttää. Nämä ovat tuhoutumisongelmia, joissa ajan myötä tapahtuva altistuminen häntätapahtumille johtaa mahdolliseen lopulliseen sukupuuttoon. Vaikka ihmiskunnalla on erittäin suuret todennäköisyydet selviytyä tällaisesta tapahtumasta, niin ajan mittaan todennäköisyys selviytyä toistuvista tällaisista tapahtumista on lopulta nolla. Vaikka toistuvia riskejä voivat ottaa ihmiset, joiden eliniänodote on rajallinen, tuhosriskejä ei saa koskaan ottaa systeemisellä ja kollektiivisella tasolla. Teknisesti sanottuna varovaisuusperiaatetta sovelletaan, kun perinteiset tilastolliset keskiarvot eivät päde, koska uhat eivät ole ergodisia.
Naiivi empirismi
Seuraavaksi käsittelemme tähän ongelmaan liittyvissä keskusteluissa ilmenevää naiivin empirismin ongelmaa.
Leviämisnopeus: Historiaan perustuvat arviot pandemioiden, ja erityisesti nykyisen pandemian, leviämisestä aliarvioivat leviämisnopeutta johtuen kuljetusyhteyksien nopeasta lisääntymisestä viime vuosina. Tämä tarkoittaa, että odotukset vahinkojen laajuudesta aliarvioidaan sekä siksi, että tapahtumat ovat luontaisesti paksuhäntäisiä, että siksi, että hännästä tulee paksumpi yhteyksien lisääntyessä.
Globaalit yhteydet ovat kaikkien aikojen korkeimmat ja Kiina on yksi maailman verkottuneimmista yhteiskunnista. Periaatteessa virustartuntatapahtumat riippuvat toimijoiden vuorovaikutuksesta fyysisessä tilassa, ja uusien taudinaiheuttajien ilmestymiseen väistämättä liittyvään tulevaisuuteen kohdistuvan epävarmuuden takia, yhteyksien väliaikainen vähentäminen mahdollisesti tartuttavien yksilövirtojen hidastamiseksi on ainoa lähestymistapa, joka suojaa viruksen tai muun taudinaiheuttajan ominaisuuksista tehtäviä virhearvioita vastaan.
Perusuusiutumisluvuku eli tarttuvuuden tehokkuus: Arviot viruksen perusuusiutumisluvusta R0 — niiden tapausten lukumäärä, jonka yksi sairastunut voi keskimäärin tartuttaa sairauden infektiovaiheessa muuten tartuttamattomassa populaatiossa — ovat vinoutuneita alaspäin. Tämä ominaisuus hännän paksuudessa [4] johtuu yksittäisistä “supertartuttajien” tapauksista. Yksinkertaisesti R0 arvioidaan keskiarvosta, jonka konvergenssi vie enemmän aikaa, koska se itsessään on paksuhäntäinen muuttuja.
Kuolleisuus: Myös kuolleisuus ja sairastuvuus ovat vinoutuneita alaspäin, koska havaittujen tapausten, kuolemantapausten ja näiden kuolemien raportoinnin välillä on viivettä.
Yhä tappavaimpien nopeasti leviävien uusien taudinaiheuttajien kulkeutuminen: Kasvavan liikkuvuuden myötä olemme entistä lähempänä olosuhteita, joissa sukupuutosta on tulossa entistä varmempaa sekä taudinaiheuttajien nopeamman leviämisen että yhä pahenevien taudinaiheuttajien valikoivan dominanssin vuoksi. [5]
Epäsymmetrinen epävarmuus: Viruksien ominaisuuksilla, jotka ovat epävarmoja, on huomattavia vaikutuksia toteutettuja toimien tehokkuuteen. Esimerkiksi onko tartuttavia oireettomia kantajia olemassa. Näiden epävarmuustekijöiden vuoksi on epäselvää, onko toimenpiteillä, kuten lämpötilaseulonnoilla suurissa satamissa, toivottuja vaikutuksia. Käytännössä kaikki epävarmuus yleensä ottaen todennäköisesti pahentaa — ei paranna — ongelmaa, koska nämä prosessit ovat kuperia epävarmuuden suhteen.
Fatalismi ja toimettomuus: Ehkä näiden haasteiden vuoksi kansanterveydellinen vastine on fatalistinen, ja siinä hyväksytään se, mitä ikinä tapahtuukaan, koska uskotaan, että mitään ei voida tehdä. Tämä vastaus on väärä, koska oikein valittujen äärimmäisten interventioiden vaikutukset voivat olla erittäin suuret.
Johtopäätökset: Tavanomaiset yksilötason toimintatavat, kuten eristäminen, kontaktien jäljittäminen ja seuranta, kukistuvat (laskennallisesti) nopeasti massiivisesti kasvavien tartuntojen kohdalla, joten niihin ei voida luottaa pandemian pysäyttämiseksi. Moniskaalaiset populaatiotason lähestymistavat, mukaan lukien kontaktiverkostojen järeä karsiminen kollektiivisten rajojen ja sosiaalisen käyttäytymisen muutoksen sekä yhteisön omavalvonnan avulla, ovat välttämättömiä.
Yhdessä nämä havainnot johtavat siihen, että nykyiseen ja mahdollisiin tuleviin epidemioihin tulee soveltaa varovaisuusperiaatetta, jonka on pidettävä sisällään liikkuvuuden rajoittamista epidemian alkuvaiheessa; etenkin kun taudinaiheuttajan todellisista parametreista on vähän tietoa.
Liikkuvuuden vähentäminen lyhyellä aikavälillä maksaa jotain, mutta siinä epäonnistuminen maksaa lopulta kaiken — jos ei tässä tapauksessa, niin jossain tulevassa. Epidemiat ovat väistämättömiä, mutta asianmukaiset varotoimenpiteet voivat vähentää koko maapallolle aiheutuvaa systeemistä uhkaa. Poliittisten päättäjien on kuitenkin toimittava nopeasti ja vältettävä harhaluuloa, jonka mukaan epävarmuuden asianmukainen kunnioittaminen mahdollisen peruuttamattoman katastrofin edessä tarkoittaa “vainoharhaisuutta”, tai käänteistä, uskoa siihen ettei mitään ole tehtävissä.
—
Viitteet
[1] Y. Bar-Yam, Dynamics of Complex Systems. CRC Press, 1997.
[2] — , “Siirtymä sukupuuttoon: Pandemiat kytkeytyneessä maailmassa”, 2016.
[3] N. N. Taleb, R. Read, R. Douady, J. Norman ja Y. Bar-Yam, “The precautionary principle (with application to the genetic modification of organisms)”, arXiv preprint arXiv:1410.5787, 2014.
[4] N. N. Taleb, The Statistical Consequences of Fat Tails. STEM Academic Press, 2020.
[5] E. M. Rauch ja Y. Bar-Yam, “Long-range interactions and evolutionary stability in a predator-prey system”, Physical Review E, vol. 73, no. 2, s. 020903, 2006.
Suomennos Joseph W. Normanin (Twitter), Yaneer Bar-Yamin (Twitter) ja Nassim Nicholas Talebin (Twitter) esseestä “Systemic risk of pandemic via novel pathogens — Coronavirus: A note”. Essee ilmestyi 26.1.2020.
Joseph Norman tutkii monimutkaisia järjestelmiä ja työskentelee datan ja tilastojen parissa. Norman on väitellyt näkötutkimuksen alalta.
Nassim Nicholas Taleb on tunnettu amerikkalainen matemaatikko ja tilastotieteilijä, joka on tunnettu lukuisista kirjoistaan ja artikkeleistaan.
Yaneer Bar-Yam on fyysikko, järjestelmätieteilijä ja New England Complex Systems Instituten perustaja. Hän on erikoistunut monimutkaisten järjestelmien tutkimukseen ja tehnyt tutkimusta lukuisilla eri tieteenaloilla aina materiaalitieteistä neuraaliverkkoihin.
Kirjoituksen on suomentanut Thomas Brand (Twitter).
—
Kiitos Petri Syvänteelle ja Matti Heinolle kirjoitusvirheiden korjauksista.
