Как устроена симуляция эпидемий в Plague Inc. и можно ли ей доверять

В основе геймдизайна игры лежит настоящая научная формула.

В январе 2020-го весь мир пристально следит за вспышкой неизвестного коронавируса в Китае — не в последнюю очередь потому, что до сих пор не до конца известны его свойства, симптомы и пути распространения. В связи с этим феноменальную популярность вновь обрела Plague Inc. — симулятор мировой пандемии.

Сама игра увидела свет в 2012 году. В ней игроку предлагалось создать и развить собственный патоген с целью уничтожить население Земли. При этом в Plague Inc. оказалось довольно много механик и научных фактов, так что некоторые игроки решили ознакомиться с ней чисто в образовательных целях.

Дошло до того, что сами создатели выступили с просьбой не воспринимать их работу серьёзно и обращаться к официальным источникам информации. Мы выяснили, где правда и вымысел в Plague Inc. и насколько её симуляциям можно верить.

Plague Inc. во многом обязана своим появлением на свет другой игре о массовой инфекции — настолке «Пандемия» и её цифровым продолжениям. У игры 2008 года много общего с работой Ndemic Creations — в ней события также разворачиваются по всему земному шару, а игрокам доступны самые разные методы для борьбы с эпидемией. Впрочем, в деталях настольная игра была довольно простой и оторванной от реальности, и Джеймсу Вогану пришла идея улучшить её.

Так появилась на свет Plague Inc. Между двумя проектами было много отличий, но принципиальное — в самой основе геймдизайна.

«Пандемия» представляет собой классическую настольную игру, с игровым полем, карточками для игроков, поочерёдными ходами и бросками кубиков. Эпидемия в ней всего лишь антураж, а все элементы игрового процесса задуманы просто для развлечения игроков. Флэш-версия перенесла игру в новый формат, но сохранила базовые принципы.

Plague Inc. устроена иначе. Вместо того, чтобы придумать правила самому, Джеймс Воган изучил множество исследовательских работ и построил игру вокруг настоящей научной модели, которую повсеместно используют в исследовательских центрах и институтах. Пускай ему пришлось её значительно упростить и перевести в игровую форму, сама по себе основа Plague Inc. такая же, как и в мониторинговых системах ВОЗ и ЦКЗ.

На самом деле появление нового неизвестного вируса или бактерии ещё не гарантирует, что случится массовая эпидемия. Этому должны поспособствовать ещё множество благоприятных факторов. В противном случае болезнь вызовет просто несколько изолированных вспышек.

Для предсказания поведения инфекции в эпидемиологии используется концепция «Базового показателя репродукции» (basic reproduction number или R0). Фактически, это самое главное число, от которого зависит исход эпидемии.

БПР — это среднестатистическое число новых вспышек инфекции, которые возникают от одного случая. Проще говоря — это среднее количество людей, которое заразит больной, пока болеет сам. Если R больше единицы — инфекция будет распространяться в обществе. Если меньше — она сама рано или поздно сойдёт на нет.

Рассмотрим показатель на примере двух случаев. В первом случае семья из четырёх человек заболевает гепатитом А. В ходе течения болезни они успевают заразить ещё двух родственников, один из которых, к тому же, заражает со временем своего брата. Несмотря на то, что абсолютное количество больных растёт, БПР инфекции < 1. В итоге вспышка гепатита сама пройдёт, когда все члены семьи переболеют и перестанут быть заразными.

А вот в другом случае девочка с ветрянкой придёт в класс и заразит пять своих друзей. Кто-то из них заразит группу своих знакомых в кинотеатре, кто-то принесёт инфекцию домой, и количество заражённых будет увеличиваться в геометрической прогрессии. В этом случае необходим строгий карантин и санитарно-эпидемические мероприятия, иначе возникнет эпидемия.

Следует учитывать, что один человек может заразить двоих, другой пятерых, а третий — ни одного. Поэтому БПР рассчитывается именно как среднестатистический показатель.

Для эпидемиологии имеют большое значение факторы, непосредственно влияющие на БПР. Они входят в разнообразные формулы, по которым рассчитывается этот показатель. Как правило, учитывается длительность инфекционного процесса, уровень заразности патогена (риск передачи) и восприимчивость населения, хотя могут иметь значение и другие показатели.

Изначально, практически у всех инфекций БПР среди незащищённого населения выше единицы. Ситуация меняется, когда в борьбу с инфекцией включаются службы здравоохранения.

Так, длительность заболевания можно сократить терапией, риск передачи можно уменьшить средствами индивидуальной защиты (маски, презервативы, мытьё рук — в зависимости от болезни), пути передачи можно ограничить карантином в общественных местах и изоляцией больных, а восприимчивость можно снизить путём профилактики — вакцинации.

Самый важный момент в том, что каждому из этих методов не обязательно быть на 100% эффективным. Пусть маска будет защищать в 70% случаев, вакцинация в 80%, а уничтожение основных путей передачи инфекции снизит количество случаев вдвое. Важно, что в итоге все эти показатели повлияют на БПР, и суммарно они смогут его снизить до < 1. Таким образом вместе эти методы борьбы окажутся достаточно эффективными, чтобы остановить эпидемию.

В итоге, борьба эпидемиологов с инфекцией — это, по сути, перетягивание каната. Первостепенная цель — не вылечить всех больных, а остановить распространение инфекции, снизить темп новых случаев. Именно вокруг этой концепции построена игра Plague Inc.

Так, игрок просто постоянно сражается с ВОЗ. Инфекция передаётся животными — государство проводит дератизацию, она начинает передаваться воздушно-капельным путём от человека к человеку — страны закрывают авиасообщение, её начинают переносить комары — люди распыляют инсектициды.

В игре есть несколько серьёзных неточностей, о которых речь пойдёт дальше, но сама основа борьбы с эпидемией показана достоверно. Конечно, игра не учитывает латентное течение заболевания, генетическое разнообразие популяции, вакцинацию и другие важные факторы. Но всё же основная механика — не выдумка геймдизайнеров, а копия настоящих статистических моделей здравоохранительных учреждений.

Основная сложность разработки Plague Inc. была именно в проработке всех этих факторов и создании оптимального игрового баланса между доступностью и реализмом. Так, механики игры учитывают и развитие стран, и уровень урбанизации, и климат, и пути авиа- и водосообщения. Впечатляет, что авторы смогли всё это придумать, прочитав открытые доклады ВОЗ и Мирового Банка.

Так же тщательно были продуманы методы борьбы с инфекцией. Больше половины из них, как то закрытие портов, эрадикация грызунов и насекомых, изоляция больных — взяты из настоящих рекомендаций ЦКЗ и ВОЗ. Хотя, конечно, какую-то часть авторы придумали сами.

О научной значимости Plague Inc. красноречиво говорит тот факт, что самого Джеймса Вогана пригласили прочитать несколько лекций в ЦКЗ. А саму игру использовали в образовательных целях в нескольких университетах мира, в частности в Дерби.

Однако это ещё не делает Plague Inc. достоверной игрой. Приводя в пример признание игры медицинскими учреждениями, следует понимать, что они рассматривают игру как песочницу, доступно демонстрирующую поведение того или иного патогена. Сама игра очень далека от реалистичной симуляции — не в последнюю очередь из-за сознательных компромиссов и допущений, призванных сделать игровой процесс увлекательным.

Plague Inc. — всё же игра, а не научная работа, поэтому её вряд ли стоит критиковать за излишнюю простоту и наличие несуществующих заболеваний. Также можно принять факт того, что в игре все болезни распространяются гораздо быстрее обычных, а какое-либо лекарство отсутствует до самого финала. Так что мы выделим только главные допущения, из-за которых не стоит воспринимать эпидемию в Plague Inc. всерьёз.

Механика генетических улучшений вируса или бактерии — наверное, первое, что бросается в глаза. Конечно, микроорганизмы не мутируют во время течения заболевания. Да, бактерии могут развить устойчивость к антибиотикам, а для вирусов характерны спонтанные генетические мутации раз в несколько лет, но механика, представленная в игре — выдумана разработчиками от начала и до конца.

Патогены приобретают свойства случайно, и далеко не факт, что мутация окажется полезной. Как правило подобные процессы занимают годы. А изменение путей передачи или возникновение новых форм осложнений в разгар самой инфекции — вымысел.

Также, подобные мутации происходят точечно, с возникновением новых штаммов. Вся популяция патогена не может измениться одновременно. В реальной жизни те свойства, которые бы вирус или бактерия имели в начале — остались бы и до конца эпидемии.

На фоне предыдущего допущения мало кто замечает, что к тому же в игре инфекция ведёт себя разумно. Так, за распространением эпидемии следит сам игрок, выбирая в нужный момент подходящие улучшения, открывая подходящие пути распространения и сдерживая развитие высокой летальности до самого финала.

В результате чей-то разум следит за распространением патогена по всему земному шару, а потому адекватно и своевременно реагирует на любые контрмеры правительства и ВОЗ. В реальной жизни бактерии и вирусы лишены подобного коллективного разума, поэтому и бороться с ними намного легче.

Отсутствие иммунитета — наверное, самое важное допущение игры. Так, авторы могли ещё найти компромисс с другими механиками, но им пришлось свести нашу природную защиту к нулю, чтобы у патогена был шанс победить. На фоне этого остальные допущения не имеют значения — без иммунитета человечество давно бы погибло от обычной простуды.

Во-первых, в игре восприимчивость к патогену — 100%. В реальной жизни вредные инфекционные агенты сталкиваются с естественными барьерами слизистых оболочек, оборонной линией макрофагов и прочими мерами защиты. Многие из нас имеют врождённые антитела к тем или иным возбудителям.

Во-вторых, при возникновении заболевания, наша иммунная система сама способна рано или поздно его уничтожить. Один из ключевых механизмом защиты заключается в создании чувствительных к возбудителю антител, которые блокируют его размножение и жизнедеятельность, или вообще разрушают.

Так, лечение большей части вирусных заболеваний симптоматическое, задача врача в таких случаях — снижать интоксикацию и предотвращать осложнения, пока организм сам не уничтожит возбудитель.

В этом случае всё зависит от индивидуальных особенностей каждого организма, и даже во время массовых эпидемий находились люди, которые могли переболеть болезнью в лёгкой форме и излечиться.

В конце-концов, возбудители инфекций должны иметь определённый генетический код, чтобы вызывать болезни у нашего вида. В природе существует множество смертельных болезней животных, которые вообще не способны вызвать инфекцию у людей, и наоборот, опасные для нас вирусы и бактерии могут переносить звери без каких либо признаков болезни.

За счёт генетического разнообразия человеческой расы, вряд ли какой-то один отдельный возбудитель способен вызвать вымирание мирового масштаба. Всё равно останется часть людей, не чувствительная к заболеванию.

Даже в современном мире, во время всемирной эпидемии ВИЧ, вируса, уничтожающего иммунную систему, существует небольшой процент людей, обладающих врождённой неуязвимостью к вирусу. В случае пандемии они бы выжили, и человечество продолжило бы существовать.

В итоге, достоверность Plague Inc. зависит от того, что вы хотите узнать. Если вас интересует механизм развития эпидемий, пути передачи заболевания и методы борьбы с ним, то игра — достаточно правдоподобная песочница, в доступной и понятной форме объясняющая ключевые аспекты эпидемиологии.

Её главное достоинство в том, что разработчики вышли за рамки обычных правил геймдизайна и взяли за основу настоящую медицинскую модель, которую используют в научных целях ВОЗ и ЦКЗ.

Если же вам интересно, какие последствия у эпидемии могут быть в реальности, тогда игра вас разочарует. В действительности ни один возбудитель практически не может уничтожить человечество целиком. Даже для того, чтобы эпидемия приобрела всемирный характер, создателям пришлось несколько раз серьёзно нарушить законы природы.

Так что, если разобраться, страшилка о конце света на самом деле стала воодушевляющим напоминанием о стойкости человечества как вида.

#мнения #plagueinc #разбор