疫情何时才会消失?最关键的是这个数据

吴志奇· 2020-02-10
本文来自 爱范儿 ,作者 吴志奇

2019 年 12 月 31 日,武汉市卫健委称发现 27 例新型冠状病毒肺炎。

今年 1 月开始,患者数量大幅上升,蔓延速度之快、范围之广,都令人始料未及——1 月 18 日确认过百例,1 月 24 日确诊过千例,1 月 31 日确认过万例,截止 2 月 3 日 24 时,全国确诊新型冠状病毒肺炎 20428 例……

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▲ 新型冠状病毒,图片来自:TimesDirect.TV

就像在笼子里眼看着风暴靠近。每天,我们的情绪都随着一串串数字起伏不定。

那么,这些数字是否有什么规律,我们是否能够推测出:疫情到底会传染多少人?还会持续蔓延吗?什么时候达到峰值?什么时候又能消失?

是时候了解基本传染数 R0 了。

为什么要重视 R0?

随着新型肺炎的研究持续深入,除了临床和科研,科学的认知也是人们战胜病毒的关键。

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▲ 图片来自:GARD

而衡量病毒传播能力的最重要指标,就叫做基本传染数 R0(Basic repR0duction number of the infection)

它指的是,在自然情况下(没有外力介入,同时所有人都没有免疫力),一个感染到某种传染病的人,会把疾病传染给多少人的平均数。

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如果 R0 < 1,表示传染病得到控制,将会逐渐消失;R0 = 1,传染病则会变成人口中的地方性流行病,就像击鼓传花般一个传一个;R0 > 1,传染病则会以指数方式爆发,一传十百千万,R0 的数字愈大,疾病将越难以控制。

但因为患病个体可能死亡,部分病愈后会产生免疫力,加上种群数有限,这个人数不会无限增长,随着被感染人口降低,传播速度会显著下降。

人类历史上杀人最多的几种传染病,传播力都远超 1,最强的麻疹传播力 R0 达到了 12-18 ,天花高达 5-7,MERS 达到 3.5-6。

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▲ Wiki 数据

确定 R0 的数值,对我们此次防疫和决策至关重要。

2003 年爆发的 SARS 病毒就是最初爆发时 R0 为 2.9,在采取强力的防控隔离措施后,R 值降为了 0.4。

而新型冠状病毒有太多未知。

在以往冠状病毒导致的大规模疫情暴发中,R0 值的范围在 2.0-4.9,当前的冠状病毒大流行已经到了第四代,传播更加地凶猛。

它的传播途径多,飞沫等呼吸道可以传播,门把手会留有病毒核酸,最新研究还能在粪口传播;它也非常狡猾,很多感染者表现都是轻微症状甚至可能无感,这也让人为控制更加困难,而病毒依然像喷嚏般一窝蜂泄出,透明地散射在空气中。

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▲ 图片来自:SlashGear

那这次新型冠状病毒的 R0 到底是多少呢?

新型冠状病毒传染力有多强?

现在,国内外多个研究团队已经对新型肺炎的 R0 值进行了估算,但 R0 值的结论始终众说纷纭。

它简单的预测方式,就是通过「R0 =(估计)1 + 增长率 * 系列间隔(serial interval)」获得,其中增长率从病例开始增长时计算,系列间隔是指在一个传播链中,两例连续病例的间隔时间。

较知名的为英国兰开斯特大学的 Jonathan M Read 等人在 1 月 24 日发表的最初预测版本,研究得出的 R0 值为 3.8。

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▲ 图片来自:NewsIn.Asia

这意味着平均一个患者就会将病毒传染给 3.8 个人。必须通过控制手段阻断 72%-75% 的病毒传播,才能防止病例持续增长。

他们认为,若不加防控,到今年 2 月 4 日,预计病毒感染例数将为 19.15 万。

该研究小组 1 月 27 日发表了最新研究报告,此报告结合了早期确诊病例、潜伏期报告、最新案例数据等,将新型肺炎的 R0 值调整为 3.11,同时指出新型肺炎比 SARS 和 MERS 有更高的传染性。

当天,中国学者参与的建模研究也发表了。

西安交通大学、陕西师范大学等学者在 SSRN 发表的研究认为,在不考虑无症状感染的情况下,2019 新型冠状病毒的基本传染数可能高达 6.47。不过这个 R0 值的时间设置在了疫情爆发初期,所以也相对偏高。

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▲ 图片来自:Gov.SG

另有西安交通大学及南京医科大学等机构研究人员的数学建模,结果也显得悲观。

该研究团队推算出新型冠状病毒 2019 年 12 月 12 日开始流行时,R0 值估计为 4.71,之后预计在中国可能导致 8042 例感染、898 例死亡,致死率为 11.02%。

不过结合更多研究人员的推算,新型冠状病毒的 R0 值乐观了一些,估算均在 2-3 左右。

《新英格兰医学杂志》发表了 《新型冠状病毒肺炎在中国武汉的早期传播》的论文,讲述了迄今最详细的流行病学研究,该研究估计的新型冠状病毒 R0 值为 2.2。

中国疾控中心目前对 nCoV 的 R0 估算也是 2.2。WHO 官方则在 1 月 23 日给出的数值在 1.4-2.5 之间。

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▲ 图片来自:Towards Data Science

只是新型冠状病毒的 R0 值目前仍然存在一定争议。

毕竟它需要大量的准确的数据,很多分析中的数据,可能是最保守估计的数量,或许还没计算无症状感染的情况,而且疾病传染期中也有着太多不确定因素。

还有一个重要前提:估算 R0 值首先是没有外力介入。这就意味着,通过外力介入,这个数值还会朝好的方向变化。

现在,它正随着一系列严格的控制措施和预防策略而下降。

疫情何时才会消失?

当人为措施介入,我们就要开始计算另一个名词:有效传染数 R 了。

它指的是在基本传染数基础上,采取了防疫措施后的传播平均数。其中 R=(1-f)R0,f 代表的是免疫接种率、隔离率等手段。

我们不断在 R0 模型的「最坏情形」上,创造着新的力量:

诊断试剂供应、医疗资源增加、春节假期延长、疑似病例隔离、医护人员冲前…… 这些举措只是日积跬步,每一步却都是争分夺秒、实实在在地降低着 R 值。

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▲ 图片来自:Business Insider

1951 年天花在我国成立之初肆虐时,病例高达 61462 例,死亡 12509 人,直到疫苗出现才在 1952 年全国人民开始接种牛痘,1959 年彻底消灭天花。

但新型肺炎没有有效疫苗,在这个与病毒交战的过程中,我们需要时间。有效传染数一降低,我们就有更多时间来创造更有效的方案。

好消息是,今天中国工程院院士、国家卫健委高级别专家组成员李兰娟团队,在武汉公布了治疗新型冠状病毒的最新研究成果:阿比朵尔、达芦那韦能有效抑制冠状病毒。

不过目前最有效的办法依然是隔离。

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▲ 图片来自:Rappler

1910 年清朝末期大爆发而造成 6 万多人死亡的鼠疫,以及 2003 年的非典,都是从隔离重点区域、管制交通和集体活动开始有效控制。

我们作为一个个潜在参与者,能献力的也就是避免成为感染者、减少外出感染机率。单是安稳地坐着,就已经能够降低 R0 值、守护安全了。

而疫情什么时候才会慢慢消失?

当年,SARS 病毒的平均潜伏期为 6 天,我国 4 月 23 日出台管制措施,4 月 29 日非典疫情达到高峰。国家卫健委表示,新型肺炎的潜伏期大约在 10 天左右。

同理推测,理想情况下,从 1 月 20 日国务院常务会议宣布进一步部署疫情防控工作、1 月 23 日武汉宣布封城,预计也就是 2 月 2 日左右新型肺炎的疫情将达到高峰。

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▲ 图片来自:Manila Bulletin

另外,上述估算 R0 值论文推断中,西安交通大学等学者认为 1 月 22 日起,病毒有效繁殖数量就将下降,疫情有望在 3 个月内慢慢消失;陕西师范大学学者认为疫情将在 3 月 10 日左右达到峰值。

而钟南山院士在 1 月 28 日接受新华社采访时称:

疫情什么时候达到高峰,很难绝对地估计。不过我想应该在一周或者十天左右达到高峰,不会大规模地增加了。

他认为疫情将在 2 月 4 日到 7 日左右达到高峰。不过 2 月 2 日,他又将高峰时间预测推长到未来两周。

可以看出,疫情高峰依然很难准确预测。不过模型终究和现实情况会有一些差距,我们可以从模型中获得一定的参考,获得我们所需的帮助,但也要结合现实的复杂变化来判断和行动。

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▲ 图片来自:Flipboard

在这场「全国战疫」中,死亡、温暖、恐慌、感动、骚乱交叉呈现,社会百态中有人自扫门前雪,也有人不断奔赴前线,相同的是,我们都盼望着胜利的到来。

盼望着 R 值能最快速度降到 1 以下,盼望着疫情快速终结。

毕竟春天来了,新的事物该苏醒了。


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