亚当.库哈尔斯基是伦敦卫生与热带医学院传染病流行病学系副教授，致力于使用数学模型研究传染病和社会行为的传播。

他曾参与过对西非埃博拉病毒、南美寨卡病毒等疫情的流行病学研究，研究结果被BBC、《华盛顿邮报》等媒体广泛报道。在2020年的新型冠状病毒疫情期间，库哈尔斯基的团队是全球流行病学领域最活跃的研究团队之一，目前已在《柳叶刀》《自然–医学》等世界著名医学期刊发表多篇论文。他同时还为英国政府制定疫情防控政策提供专家建议。

除了从事科学研究外，库哈尔斯基还积极参与科学传播，在《金融时报》《卫报》《科学美国人》《新科学家》等媒体发表了大量文章，介绍模型方法在各个领域的应用，题材涉及博弈论、人工智能以及社交媒体上的信息传播等。此外，他还是TED的资深演讲者，并获得过惠康基金会“科学写作奖”和英国科学协会“罗莎琳德.富兰克林讲座奖”。

突然爆发的金融危机、效果显著的网络营销、广泛传播的政治谣言、劫持电脑并勒索高额赎金的电脑病毒，这些现象看似彼此无关，但却拥有一个共同的特点：它们都是传染性事件。这并不只是一种通俗化的比喻，实际上，如果隐去标签，金融泡沫和麻疹的传播曲线几乎别无二致。

以历史上的重大疫情和科学人物为线索，《传染》讲述了传染病研究中的模型方法的发展历程。以此为基础，作者用一个个实例展示了如何用这些方法来研究和应对社会问题：用防控性病的方法降低金融危机的爆发风险；通过分析童话的“基因组”追溯其起源；用接种疫苗的策略降低暴力活动的发生率；通过找到社交网络上潜在的超级传播者来提高网络营销的效果……

无论是疾病还是社会现象，传染的前提都是人际网络，而模型方法的核心正是对网络的深入理解和调控。如今的我们身处在一个个复杂并相互影响的人际网络中，从传染的角度去审视和应对各类问题，或许能为我们提供全新的启示。

微生物学家、埃博拉病毒发现者 彼得.皮奥：

如果你对流行病学以及各类危机的应对策略感兴趣，那么一定不要错过这本书。

中国科学院武汉病毒研究所研究员、新发传染病研究中心主任 石正丽：

加深对流行病学和流行病学方法的了解，不仅能使我们更好地认识和应对疾病，也有助于我们理解社会。

中国疾病预防控制中心前首席专家 曾光：

如今，流行病学方法已经被广泛应用于社会学、犯罪学、经济学以及文化研究等领域。《传染》与其他同类题材图书相比一个很大的不同，就是介绍了流行病学方法在这些领域的应用。

清华大学苏世民书院院长、公共管理学院教授 薛澜：

《传染》的一大特点就是生动地介绍了流行病学方法在许多其他领域的应用，让我们领略到跨学科研究工作的魅力。

北京大学医学人文研究院院长 周程：

在《传染》一书中，作者用通俗的语言介绍了流行病学家是如何采集流行病学数据，解析疫情的特征，追溯其源头，并制定防控措施的。更难能可贵的是，作者还把话题拓展到了其他领域，使读者注意到流行病学方法在其他学科中发挥的重大作用。

科学作家、“得到”APP《精英日课》专栏作者 万维钢：

传染病的传播、新产品的普及、时尚的流行、金融的风暴、社会行为的模仿，这些事情其实都是网络事件。“传染”，是让科学家着迷的现象。亚当.库哈尔斯基这本书告诉我们科学家的精彩探索。

医学期刊《柳叶刀》：

各国的政策制定者都需要了解《传染》中介绍的疾病传播模型，媒体上那些空谈流行病学的人也应该读一读这本书。《传染》适时地提醒了我们疾病模型的重要性，没有这些模型，我们在抗击新型冠状病毒的过程中面临的困难将会大得多。

《经济学人》：

在今天的许多国家，流行病学家的工作正影响着人们的自由和日常生活。在新型冠状病毒疫情期间，这些模型研究者分析和预测旅行禁令、社交隔离以及居家政策如何改变疫情的发展趋势。《传染》介绍了这门至关重要的科学的历史，以及它在预测从疾病到假新闻的一切传播中起的中心作用。

《金融时报》：

从冠状病毒到电脑病毒，从金融危机到虚假新闻，传染背后的数学规律非常相似。如果你想推广一个产品或者传播一条政治信息，你会希望它的R值越大越好；如果你想遏制一种病毒（无论是生物病毒还是电脑病毒）的扩散，你会希望它的R值越小越好。《传染》汇总了各个领域的科学认知，介绍了事物传播的方式以及如何遏制（或者促进）它们的传播。

《纽约时报》：

很多读者都听说过疾病的数学模型和R值。《传染》的作者亚当.库哈尔斯基认为，R值是理解“传染的法则”的关键。这些法则不仅适用于生物传染，也适用于金融危机中的恐慌、枪支犯罪、“冰桶挑战”等社会传染。

第2章 性病、网络和金融危机

“我可以预测天体的运动，却无法预测人类的疯狂。”据说艾萨克.牛顿在他投资南海公司（South Sea Company）亏损后曾说过这样的话。牛顿于1719年下半年曾购买南海公司的股票，刚刚看到股价上涨，他便立刻抛售兑现。然而，随后股票价格持续攀升，牛顿开始后悔仓促兑现，因此再次购买了股票。随着几个月后股市泡沫破裂，他损失了20 000英镑，约相当于今天的2 000万英镑。.索普（Edward Thorp）和詹姆斯·西蒙斯（James Simons）——投资成功，获得了巨额利润；而另外一些人，却不幸投资失败，遭受亏损。以对冲基金公司长期资本管理公司（Long Term Capital Management）为例，在1997和1998年的亚洲和俄罗斯金融危机中，这家公司损失惨重。长期资本管理公司的董事会成员中有2位诺贝尔经济学奖得主，业绩骄人，曾是华尔街上人人羡慕的对象。在危机发生前，很多投资银行不断向长期资本管理公司增加大额借贷，追求越来越激进的交易策略，到1998年陷入资金不足的困境时，这家公司已经背负了超过1 000亿英镑的债务。

上世纪90年代中期，“金融传染（financial contagion）”这个新出现的短语逐渐在银行家中流行起来。“金融传染”是指经济问题从一个国家扩散至另一个国家。亚洲金融危机便是一个典型的例子。实际上，重创长期资本管理公司的并不是危机本身，而是扩散至其他领域的间接冲击。由于给长期资本管理公司提供了巨额贷款，银行自身也深陷危机。正是由于“金融传染”造成的恐慌，1998年9月23日，华尔街最具实力的银行家们在纽约联邦储备银行（Federal Reserve Bank of New York）大楼10层一起商讨对策。为了避免长期资本管理公司面临的困境扩散至其他机构，这些银行寡头们同意向其提供36亿美元的紧急援助。这次教训代价高昂，但不幸的是，人们并没有引以为戒。差不多整整10年后的2008年，这些银行家们又一次聚到一起，商讨避免“金融传染”的问题。而这一次，情况更糟糕。

2008年的整个夏天，我一直都在思考如何理解和应用统计学中的“相关性”这一概念。当时我刚刚结束大学第三学年的学习，正在伦敦金丝雀码头（Canary Wharf）的一家投资银行实习。“相关性”的基本概念非常简单，它衡量的是事物彼此间的关联程度。如果股票市场是高度相关的，那么所有股票往往一起上涨，一起下跌；如果不相关，那么会出现一些股票上涨，而另一些股票下跌的情况。如果你预测所有股票未来的行情走势一致，那么最好制定出一个能从这种相关性中获益的交易策略。我的工作便是帮助制定这样的策略。

“相关性”并不仅仅是让具有数学头脑的实习生有事可做的小问题，还是理解为什么2008年末会爆发全面经济危机的关键。此外，“相关性”还有助于在更广泛的领域解释危机是如何扩散的，发生扩散的既可以是社会行为，也可以是性传播疾病。我们将在后面的章节中看到，“相关性”是最终将疾病暴发的分析方法运用到现代金融核心问题的一个纽带。

那个夏天，我每天清晨乘轻轨去上班。在停靠金丝雀码头站前，火车会经过银行街25号的一幢摩天大楼，雷曼兄弟公司英国总部就在这幢大楼里。在2007年下半年我申请实习工作时，雷曼兄弟公司是众多求职者梦寐以求的终极目标。这家公司当时是全世界规模最大、盈利最高的投资银行之一，这些机构还包括高盛、摩根大通和美林证券。在2008年3月破产前，贝尔斯登公司也曾是这个精英银行俱乐部的一员。

贝尔斯登公司被银行家们亲切地称为“贝尔”，因抵押贷款市场（mortgage market）投资失败而倒闭。很快，摩根大通以低于前期估值十分之一的价格将其收购。到那年夏天时，行业里的所有人都在猜测：下一个倒闭的将会是哪家公司？雷曼兄弟公司似乎是最有可能的一个。

对于数学专业的学生来说，能在金融领域实习似乎是个人发展的一条康庄大道，不同于其他任何人。在我认识的同专业的人中，不管他们最终的职业选择如何，所有人当时都获签了金融领域的实习生合同。大约做了1个月左右的实习生后，我的想法发生了变化：我决定去攻读博士学位，而不是立刻找到一份工作。之所以改变想法，主要是因为那年早些时候我学了流行病学这门课，我对一个想法感到着迷：疾病暴发并不神秘，也并非不可预测。运用正确的方法，我们可以把疾病暴发和传播的过程拆解开，加以研究，从而揭露其背后的机制，并进行相关的干预。

但在当时，仍然有一些和金融相关的问题吸引着我：金丝雀码头正在发生什么事情？虽然已经决定要去攻读博士学位，我仍然想弄明白银行业正在经历什么。为什么成排成排的交易桌最近变得空无一人了？为什么屡获盛赞的经济理念突然间土崩瓦解了？情况到底会糟到什么程度？

我的主要工作是分析公司的股价。但在前些年，真正赚钱的是信用投资。有一种投资尤其引人注目：各银行争先恐后地将抵押贷款与其他借贷捆绑在一起，做成债务抵押证券（collateralized debt obligation）。在这种投资中，债务抵押证券的投资者分担了抵押贷款放贷人的部分风险，以换取经济回报。债务抵押证券有时会带来丰厚的回报。以2019年被任命为英国财政大臣的萨义德•贾维德为例，据报道，在2009年离开银行业前，他每年可以通过交易信贷产品获利300万英镑。

债务抵押证券借鉴了人寿保险业的相关理念。保险公司注意到，如果某个人的伴侣去世了，那么他（她）随后死亡的可能性会增加。这种社会效应被称为“心碎综合征”。上世纪90年代中期，保险公司找到了一种方法，可以在计算保险费时将这种效应纳入考虑。没过多久，银行家们就借用了这一理念，并发现了它的新用途。与保险行业关注死亡不同，银行感兴趣的是当人们拖欠抵押贷款时会发生什么？其他家庭会效仿吗？和其他领域一样，金融领域也常常借用这些数学模型。金融数学家伊曼纽尔·德曼（Emanuel Derman）曾经指出，“人的预见能力有限，但想象力却非常丰富，因此，不可避免地，有的模型将会被用到连建模者本人也绝对料想不到的领域。”

不幸的是，抵押贷款模型（mortgage model）有一些重要缺陷。最大的问题也许是模型是基于历史房价的，但房价在20年的大部分时间里都在不断上涨。历史表明，抵押贷款市场中的相关性并不是非常强。举例来说，如果佛罗里达州的某个人拖欠了一笔应付的贷款，并不意味着加利福尼亚州也会有人如此。虽然有人预言过房地产泡沫迟早会破裂，但大部分人仍然持乐观态度。2005年7月，美国全国广播公司商业频道采访了本·伯南克（Ben Bernanke），他当时是小布什政府经济顾问委员会主席，不久后还会担任美国联邦储备委员会主席。当被问到他认为最坏的结局会是什么，如果全国房价都下跌会发生什么时，伯南特说：“那几乎不可能，从来没有发生过全国范围内的房价同时下跌的情况。”

2007年2月，也就是贝尔斯登公司破产的前一年，信贷专家珍妮特.塔瓦科利（Janet Tavakoli）写了一些文章，对债务抵押证券这类投资产品的崛起进行评论。她尤其对评估抵押贷款之间相关性的各类数学模型不以为然。塔瓦科利认为，这些模型基于的是与现实情况相去甚远的假设，因此得出的结论只是数学错觉，使高风险的借贷看起来像是低风险的投资。“相关性交易就像一种具有高度传染性的思想病毒，已经传遍了金融市场，”塔瓦科利写道，“目前为止，虽然‘死亡人数’还很少，但‘被感染者’有的已经患病，而且‘疾病’还在迅速传播。”另一些人也和她一样持怀疑态度，认为用这些流行的相关性分析方法来分析信贷产品太过于简单了。据报道，在某家业内领先的对冲基金公司，有一间会议室里一直摆放着一把算盘，算盘旁边有一个标签，上面写着“相关性模型”。

尽管这些模型存在各种各样的缺陷，抵押贷款产品仍然很受欢迎。但随着房价开始下跌，现实的打击随之而至。2008年夏天，我产生了一个想法：其实很多人都意识到了这意味着什么。虽然这些产品的价值一天比一天低，但只要还有天真的“接盘侠”，似乎就并无大碍。这就好像你扛着一大袋子钱，虽然知道袋子底部有个大洞，但你并不在意，因为你正不断地从袋口往里大把大把地塞钱。

作为一种行业策略，这算得上是破绽百出了。钱袋子目前空到什么程度了？关于这个问题的猜测到2008年8月时已经十分普遍。整个城市的所有银行都在寻找资金注入，竞相争夺中东地区的主权财富基金。在那一段时间里，我记得股票交易员会一把拽住路过的实习生，告诉他们雷曼兄弟公司股价的最新跌幅。我会经过曾经能带来丰厚回报的债务抵押证券团队的办公区，那里的办公桌此时已经空无一人。每逢有安保人员经过时，我的一些同事都会紧张地抬起头，担心他们会是下一个倒霉鬼。恐慌在继续蔓延。最后，破产终于来了。

复杂金融产品的出现——以及长期资本管理公司等机构的破产——使中央银行意识到有必要弄明白金融交易错综复杂的网络。2006年5月，纽约联邦储备银行组织了一场关于“系统风险”的研讨会，他们想要找出影响金融网络稳定的各种因素。

参会者来自多个科学领域，其中之一是生态学家乔治.杉原（George Sugihara）。他在圣迭戈的实验室主要致力于海洋保护方面的研究，使用数学模型研究鱼群的动态变化。杉原对金融领域也很熟悉，曾于上世纪90年代后期在德意志银行工作过4年。当时，多数银行都在迅速扩充团队，到处搜罗精通数学模型的人才。为了能将杉原召至麾下，德意志银行曾为他安排了英国乡间别墅的豪华旅游。据说在晚餐时，一位资深银行家在餐巾纸上为杉原开出了一份巨额的高薪邀请。杉原看到数字后大为震惊，不知道该说什么好。面对杉原的沉默，银行家误以为是杉原嫌少，因此拿回餐巾纸，写下了一个更大的数额。杉原仍然没有说话，银行家因此又一次提高了数额。第三次的时候，杉原接受了邀请。

在杉原为德意志银行工作的那些年里，双方均获利颇丰。尽管面对的是有关金融股票（而不是鱼群）的数据，杉原还是成功地将他在预测模型方面的丰富经验运用到了新的领域。“从本质上说，我模拟的是生意人的恐慌和贪婪。”杉原后来告诉《自然》杂志。

罗伯特·梅（Robert May）是另一位参与此次研讨会的人。他是杉原攻读博士学位的指导老师。作为一名训练有素的生态学家，梅在传染病分析方面颇有建树。尽管被卷入金融研究纯属偶然，梅还是持续发表了数篇探讨金融市场危机蔓延的相关研究。在2013年为医学杂志《柳叶刀》（The Lancet）写的一篇文章中，梅指出，疾病暴发与金融泡沫间存在显而易见的相似性。他在文章中写道：“从曲线的形状上看，金融资产价格的上涨以及接下来的暴跌与麻疹或其他传染病病例的出现及消退几乎完全相同。”他还指出，发生传染病疫情是坏消息，传染病疫情消退则是好消息；相反，金融产品价格上涨被看作是好消息，而价格下降则是坏消息。梅认为这种认知是错误的：价格上涨并不总是好兆头。他写道：“当事物持续上行，但却找不到令人信服的解释时，这实际上是人们愚蠢的例证。”

历史上最著名的金融泡沫事件之一是17世纪30年代席卷荷兰的“郁金香狂热”。在流行文化里，这一事件是有关金融狂热的经典故事。当时，无论是富人还是穷人，都把钱投资到了花卉市场，高级郁金香球根的价格已经与一座宅邸的价格相当。有一名水手，误把郁金香球根当作美味的洋葱吃了，因此被投入大牢。市场相传于1637年崩溃，导致经济遭受重创，有的人跳入运河自溺身亡。然而，按照伦敦国王学院的安妮.戈德加的说法，当时并没有那么规模浩大的球根泡沫。戈德加说她并未找到任何人因市场崩溃而破产的记录，花很多钱购买昂贵郁金香的只是少数富人，经济也没有受到打击，更没有人自溺身亡。

其他泡沫事件的影响则大得多。人们首次使用“泡沫”（bubble）一词描述过度投资还是在南海泡沫事件（South Sea Bubble）期间。英国南海公司创建于1711年，控制着美洲的几个贸易和奴隶贩卖公司。1719年，南海公司与英国政府达成了一笔有利可图的金融交易。次年，公司股价暴涨，数周内涨了4倍之多，但几个月后股价又急剧下跌。

1720年春，艾萨克.牛顿抛售了持有的大部分南海公司的股票，但在夏天股价高企时又再次购入。拿数学家安德鲁.奥德莱兹科的话说，“牛顿不仅仅是品尝了泡沫经济的疯狂味道，简直可以说是在开怀畅饮。”另一些人的投资时机则把握得很好。书商托马斯·盖伊投资较早，在股价高企前便全身而退，用赚来的钱创办了伦敦的盖伊医院。

自那以后，历史上还出现过很多泡沫事件，包括19世纪40年代英国的铁路投机狂潮以及上世纪90年代后期美国的互联网泡沫。在泡沫事件的过程中，刚开始时投资者蜂拥而至，导致物品价格急剧攀升，泡沫随后破裂，物品价格继而暴跌。奥德莱兹科将泡沫称为诱惑投资者们脱离现实的“美丽的错觉”。出现泡沫经济时，市场价格节节攀升，远超其真实价值。有时候，人们之所以投资，仅仅是想当然地认为还会有更多人投资，因此他们投资的产品价格还会升高。这就是所谓的“博傻理论”（greater fool theory）：人们知道花高价买下某件物品是愚蠢的，但是却相信有一个更大的笨蛋，会花更高的价格从他们那儿把它买走。

博傻理论最极端的例子之一是金字塔骗局（pyramid scheme）。此类骗局形式多样，但基本理念相同。投资公司向投资者承诺，只要他们能拉来足够数量的投资者，就能分到数量诱人的提成。金字塔骗局遵循严格的运作规则，因此分析起来比较容易。举一个例子，假设一个项目最开始有10个人投资，这10个人中每人必须再找10个投资人。如果这10个人都设法找到了10个投资人，那么团队就会有100名新成员。每一个新加入的成员再去招募另外10个人，团队人数就又会增加1 000人。下一轮又需要10 000人，接着是10万人，接着是100万人。用不了多长时间，就将无法找到足够的“下线”：数轮招募后，泡沫就会破裂。如果知道有多少人容易受到诱惑并有可能加入进来，我们就可以预测骗局将在何时终结。

金字塔骗局具有不可持续的属性，因此一般是违法的。但由于增长快速，并能为顶端人员带来巨额收入，金字塔骗局常常是诈骗分子的首选致富之路，在下线人员数量充足时尤其如此。

金融泡沫没有金字塔骗局那样严格的组织框架，因此较难分析。经济学家让–保罗·罗德里格认为，可以通过将金融泡沫事件分为4个主要阶段来加以分析。第一个阶段是隐匿阶段（stealth phase），这期间，专业投资者们为一个新项目投钱。接下来的阶段是醒悟阶段（awareness phase），更多投资者加入投资。在这个阶段中，由于早期投资者想要兑现，因此会有抛售行为，就像南海公司泡沫事件中牛顿的早期抛售行为一样。当项目广为人知后，媒体和公众也会参与其中，在狂热中将价格越炒越高。最后，泡沫破裂，价格暴跌，进入“灰飞烟灭”阶段（blow off phase），此时可能会出现一个二次微小涨幅，这是由于一些心存侥幸的乐观派投资者期待出现再一次价格上涨。在阶段划分上，金融泡沫与疾病暴发很类似，后者可以分为散发、扩散、暴发、下降4个阶段。

推荐序I

推荐序II

导言

第1章 蚊子定理：用模型思维破译疾病传染

第2章　 性病、网络和金融危机

第3章　 社会濡染：肥胖也能“传染”

第4章　 用环形接种遏制暴力

第5章　 R值支配网络热度

第6章　 病毒“变异”威胁网络安全

第7章　 用达尔文的思想追溯源头

第8章　 在烂摊子上寻找问题：模型的局限和挑战

注释

延伸阅读

致谢