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"Les mathématiques permettent-elles de prévoir, contrôler et parfois d'éliminer les épidémies ? "

Les épidémies qui frappent l’humanité depuis des milliers d’années ont été combattues par les vaccins, les antibiotiques et d’autres progrès de la médecine. Mais en raison des mouvements de plus de plus importants des populations de nouvelles épidémies émergent depuis quelques dizaines d’années, dont pour certaines ont n’a pas encore trouvé de vaccin : la dengue, le Zika, le Chikungunya (qui se répand en France métropolitaine), la Covid19, etc., et les plus anciennes comme la tuberculose font mourir plus d’un million de personnes par an dans le monde.

Est-ce que les modèles mathématiques de propagation de ces épidémies, ou de l’efficacité des nouveaux vaccins permettent d’améliorer la situation ? Il va s’agir de comprendre ces modèles et de découvrir quels nouveaux concepts mathématiques (comme les dérivées fractionnaires) ont été développés pour en construire de plus en plus performants. Tu devras également te familiariser avec l’utilisation de l’anglais comme langue de communication des mathématiciens.

Remarque : le défi proposé pour le lycée fait appel à des notions mathématiques qui peuvent aller de la classe de seconde à la classe de terminale (équations différentielles) mais peut également offrir une perspective à l’évolution actuelle des mathématiques..

Votre mission

Plongez dans ce défi en explorant les ressources pédagogiques mises à votre disposition mais également en en cherchant d’autres qui correspondent à vos questions et en réfléchissant à des questions inhabituelles à poser à vos camarades :

Articles scientifiques accessibles.
Activités interactives pour approfondir vos connaissances.
Supports pédagogiques pour guider vos recherches.

Pourquoi c’est important ?

Prévoir l’évolution des épidémies, comme par exemple ce qui s’est passé à partir de 2019 pour la Covid-19, ou calculer le nombre optimal de moustiques infectés par la bactérie Wolbacchia, qui sont élevés dans des fermes de moustique dans le sud de la Chine, et qu’il faut relâcher dans la nature pour éliminer ceux qui propagent la dengue par leur piqures, est un enjeu primordial de santé publique dans tous les pays du monde.

À vous de jouer

À vous de jouer : analysez, apprenez et proposez vos propres réponses à cette question essentielle.

Vidéo à venir

Références bibliographiques

(certains articles scientifiques marqués par * n’étant pas en accès libre (open source), ils seront fournis directement par le chercheur)

Modélisation mathématique des épidémies modèles SIR

https://interstices.info/modeliser-la-propagation-dune-epidemie/

https://www.inrae.fr/actualites/modelisation-pratique-gestion-dune-epidemie

https://briques2math.home.blog/2020/04/21/etienne-pardoux-modeles-mathematiques-des-epidemies/

Moustique infectés par Wolbacchia

https://www.medecinesciences.org/en/articles/medsci/full_html/2019/07/msc190168/msc190168.html

https://www.nature.com/articles/s41598-017-13896-x

Moustiques stériles

https://www.ird.fr/projet-tis-2b-technique-de-linsecte-sterile

Décès de la tuberculose dans le monde

https://www.who.int/fr/news-room/fact-sheets/detail/tuberculosis

Modèle mathématique de la tuberculose

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17513758.2024.2323724#d1e231