2020年，新冠病毒席卷全球，是近年规模最大的流行病。然而综观21世纪，从2003年的SARS，2009年的H1N1，2015年的MERS到2020年的COVID-19，为何流行病每隔一段时间就会爆发，但又在很快的时间内消退？
教授徐明达是台湾病毒学权威专家，通过《人类与病毒之战》一书，帮我们科普病毒相关知识。
此次的新冠病毒与SARS台风式的急速感染模式。像台风一样突然出现，快速散播，造成很大的伤害后又很快消失。这种流行病在历史上常常发生，若只在某个地区出现，称为小流行病（epidemic），每年在世界各地不同时发生的流行性感冒就属于小流行病，但若病毒同时散播到世界许多地区，就是所谓的泛流行病（pandemic），最有名的就是1918年的世界大流感，2003年的SARS也算是泛流行病。
病毒传播速度，取决于传播模式与潜伏期长短
造成这类传染病的病毒，通常都是遗传物质为RNA的病毒，可能是从动物传到人的新病毒，或是在人体内经突变而成为传染性及毒性增高的新病毒株。人类刚开始对这些新病毒都没有抵抗力，因此若传染的方式很快（例如空气或飞沫传染），会造成杀伤力很大的流行病。但也因为杀伤力太大，大家会开始警觉并做积极的预防措施。当受感染的病人死亡或被隔离，病毒的传播便会产生困难，受感染的人数快速减少，免疫系统也开始对抗入侵的病毒，使受感染的人体内病毒消失，或使病毒的繁殖力降低，使感染停止。
1918年美国流感大流行，传染约两、三个月就几乎消失，2003年SARS也是。这种感染会产生高峰再下降，传染消失所需的时间，则要看病毒的传染速度、死亡率及隔离与治疗的措施而定。感染后、发病前的空窗期愈长，以及得病但还没有症状的人愈容易散播病毒，流行的时间拖得愈久。例如，艾滋病的传染要经过特殊的途径（性行为、输血与吸毒），传播的速度比经由空气传染的速度慢很多，而且要一段时间后才会发病。所以艾滋病从1980年代开始到现在，仍继续在散播中。
根据以往的研究，这种传染病有一个特征：每隔一段时间会发生一次。专家估计，流感病毒每30到50年会出现一种杀伤力强的新病毒，造成严重的世界性大流行。
这些研究清楚指出，打完一场流行病战争后，不要忘记，恶毒的新病毒已经又开始成形。这是人类与自然的战争之一，以前如此，现在如此，将来也会是如此。距上次泛流感发生（2009年）到现在，已超过十年，新一波大流行病蠢蠢欲动，随时可能发生。
为什么流行病会反复爆发，之后又自行消退？
研究也发现，1550至1800年之间，伦敦平均两年发生一次天花流行病，另一个城市则每五年发生一次。这些流行病早期没什么有效的治疗方法，研究显示，在没有有效医疗的情形下，很多病毒的传播也可以自然停下来。相隔几年又会有另一波感染，因为第一波病毒只感染一部分人口。同时，在两个流行病高峰期间，因为新的出生人口及人口的流动，对病毒没有抵抗力的人口密度又慢慢增加，而原有免疫力的人在隔了一段时间后，免疫力也开始下降。当这些易受感染、没有抵抗力的人口达一定密度时，另一波感染就会再度开始，产生周期性感染模式。
如果病毒在第一波感染结束后就消失，那么第二波感染的病毒从何而来？要回答这个问题，得先看看第一波感染结束后、第二波感染开始前，病毒到哪里去了？研究发现有下列几种可能模式。
第一种模式是，在两次感染高峰之间，病毒其实并没有消失，而是藏在某些人的身上。而且病毒不断在身体免疫系统的压力下，产生各种变异株，宿主的免疫力降低时，病毒就又开始繁殖。当对新病毒免疫力低的人口达一定程度时，传染就会迅速蔓延，造成另一波流行病。
第二种模式是，病毒在两次流行病之间，藏在动物、家禽，或者携带病毒的昆虫身上（如蚊子）。病毒在这些生物体内产生突变种，或与生物中类似的病毒产生交配，造成对这种新病毒没有抵抗力的人产生另一波感染。
若流行病爆发有周期性，科学家能否创建公式预测疫情？
造成流行性感冒及SARS的元凶冠状病毒，其基因体都是单链的RNA，这种RNA的核酸串行，复制时容易产生突变，而且很容易与其他种病毒的RNA交换产生新品种，因此这类病毒的变异可以非常快。流感病毒的基因体由七至八段RNA组成，基因交换更为方便。这种快速的变化像千面人，几年一小变，过几年一大变，使免疫系统疲于奔命、无法对付，也造成开发疫苗及抗病毒药物的困难。当身体好不容易产生抵抗力，或者才刚研发出一种克制病毒的疫苗或药物，病毒的基因又改变，免疫系统与辛苦发展的治疗又失效了。
若病毒引起的传染病真的有规律周期性，我们能否利用这种知识，预测下一波流行病感染会在什么时候出现？做这种预测之前，必须把现象量化。换句话说，我们需要数学家将周期性的现象换成数学公式，有了公式以后，就可以推算下一波流行病可能出现的时间。目前也有数学家及流行病学者从事相关研究。其实这种数学分析并不难，数学家最喜欢这样有规律的变化模式。自然界有很多相似的现象，狼与兔子的消长就是很好的例子。兔子很多时，狼吃到兔子的机会很大，繁殖没有问题，数目就越来越多。但狼多到某个程度时，兔子被吃掉太多而变稀少，狼找不到兔子吃而饿死。于是，狼的数目开始减少，而兔子因为没有狼来吃，数目又开始增加。若把狼换成病毒，兔子换成人，就是病毒生长曲线。这样此消彼长、此长彼消的模式，形成波浪状的生长方式。
希望有一天，这种理论可用来推断下次病毒出现的时间，就像预报台风来袭一样，帮助我们早点做好应对流行病感染的准备。