預測和理解疾病爆發不僅僅涉及流行病學，還需要數學。幾個世紀以來，數學家們一直在研究與流行病和大流行病相關的問題，以及應對這些問題的潛在方法。例如，18世紀的瑞士數學家丹尼爾·伯努利被認為開發了第一個數學流行病學模型，該模型側重於分析天花接種對預期壽命的影響。數學家們一直將這項工作延續至今，包括在新冠疫情期間。
阿巴·古梅爾就是這樣一位研究人員，他是馬里蘭大學帕克分校的數學家和數學生物學家。他最近當選為美國科學促進會（AAAS）的現任院士。像他這樣的數學家對於識別和避免下一次大流行的使命是不可或缺的。然而，要在這項任務中取得成功，需要他們與其他領域的專家團結起來，共同解決這些多方面的疾病傳播問題。
古梅爾向大眾科學講述了他如何利用數學來對抗傳染病，以及他希望在下一次大流行來臨之前解決的問題。
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[以下是經過編輯的採訪稿。]
請告訴我最近一次您的研究發現讓您感到驚訝的經歷。
我們在關於新冠封鎖措施的論文中表明，如果我們比實際情況提前一到兩週開始社群封鎖，病例數、住院人數和死亡率將會大幅降低。這意味著在疾病進入指數傳播階段之前儘早對其進行有力打擊。這將極大地改變美國疫情的程序，並可能挽救數十萬人的生命。
數學家在預防下一次大流行中可以發揮什麼作用？
數學家為幫助預防下一次大流行所做的工作基本上是基於我們已經吸取的教訓。我們從數學分析和建模中瞭解到口罩是有效的，也從社會中發生的事情中瞭解到這一點。口罩覆蓋率高且口罩質量高的社會在減少病例和死亡率方面做得很好。疫苗是有效的，我們已經清楚地表明，如果我們提高所需的群體免疫水平。對於下一次大流行，如果我們有一定有效性的疫苗，我們可以預測為實現疫苗誘導的群體免疫所需的最低疫苗接種比例。
我們正在制定一份待辦事項清單，以期預防下一次大流行，但即使我們真的遭受打擊——而我們終將遭受打擊——也要儘量減輕下一次大流行的負擔，並在其成為問題之前大力抑制它。這些是我們需要做的事情，以確保下一次大流行不會導致一百萬美國人喪生。
有時當我談論這件事時，我會哭泣，因為我看到如果我們做了正確的事情，這一切都不會發生。
在下一次大流行來臨之前，您希望解決哪些緊迫的未決問題？
我感興趣的是確定，在新一輪類似新冠疫情的大流行早期，儲備高質量的口罩並使其廣泛可用，是否可以避免在安全有效的疫苗問世之前關閉經濟的必要性。
我感興趣的是確定全球變暖導致全球氣溫升高對野生動物種群的數量和分佈以及相關的病毒性人畜共患病的影響，以及溢位事件的可能性。
我還感興趣的是量化潛在的、高度傳染性和高度致命的接觸性疾病大流行（如埃博拉病毒病）的負擔。值得慶幸的是，當世界各國共同努力，有效控制了2014-2016年在幾內亞、賴比瑞亞和獅子山爆發的埃博拉疫情時，世界社會避免了這樣一場災難。
在新冠疫情之前，您主要關注蚊媒疾病。在研究涉及媒介的傳染病（如瘧疾）的方法上，是否存在根本差異？
是的，有很大的區別。沒有直接的人與人之間的傳播。蚊子透過叮咬受感染的人類而感染。如果我被感染，蚊子從我身上吸取血液，那麼蚊子也有可能感染我的瘧原蟲並被感染。因此，建模型別是不同的。
西尼羅河病毒不僅透過蚊子傳播給人類，也傳播給其他宿主，如烏鴉。但是鳥類飛行距離很遠，所以我們使用空間模型。
還有哪些其他因素會影響您的建模決策？
您選擇的模型型別取決於您擁有的資料級別。基於主體的模型允許您跟蹤每個人：他們被感染的風險、他們每天的活動等等。這對於確定誰感染了誰非常有用。但它需要大量資料。您需要在個人層面上有大量資料。
您選擇的模型型別取決於您想要解決的問題、您擁有的資料型別以及資料的質量。
當選為美國科學促進會院士對您意味著什麼？
這是一個巨大的榮譽。這份榮譽屬於我支援網路中的眾多人士。
這為我提供了一個額外的平臺，以擴大我在社群外展方面的努力。我一直專注於非洲和世界其他發展中地區，為人們提供機會，讓他們在 STEM [科學、技術、工程和數學] 領域發揮自己的最大潛力。我關注年輕人，尤其是女性。我專注於讓更多農村地區的女性進入 STEM 領域併成為其中的佼佼者。我非常擔心性別不平等。我正在盡我所能彌合這一差距。特別是在我來自的非洲 [奈及利亞]，我們需要更多女性從事 STEM 領域。
我們肩負著巨大的責任。我們需要讓全世界每個人都能接觸到科學。如果只有少數幾個國家在科學上先進，那根本行不通。看看發生了什麼。新冠疫情始於中國，但它成為了每個人的問題。
我們所有人都容易受到遙遠地方發生的事情的影響——STEM 領域的不平等、醫療保健領域的不平等、經濟領域的不平等也是如此。如果我們做得很好，但我們的鄰居卻沒有，那麼我們遭受苦難只是時間問題。遙遠地方發生的病毒性事件也是如此。我們最好注意，因為它乘飛機很快就會來到我們身邊。