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疫情可能出现“第二波”高峰吗?哈佛大学这份研究,让人看到关于疫情的“绝望”未来啊……

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疫情可能出现“第二波”高峰吗?哈佛大学这份研究,让人看到关于疫情的“绝望”未来啊……
随着世界各地新冠病毒的防疫措施逐步解封,有些国家又出现新一波的感染病例。

根据美国约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University)的统计数据,全球确诊人数已经超过1000万人,超过50万人死亡。

最近新增的确诊病例让人们开始担忧新冠病毒疫情有可能出现“第二波”高峰,一些疫情已经趋缓的国家确诊感染病例再次显著上升。



各大洲新冠数据对比

美国



新冠病毒确诊病例在美国许多州持续上升,尤其是南部和西部的几个州。

德克萨斯、犹他、阿肯色、亚利桑那等州的新冠病毒疾病入院治疗人数上升,加州和佛罗里达州的单日新确诊病例出现最大增长。

休斯顿医院收治新冠病毒疾病患者的加护病房床位已经接近满载容量。

德国



德国此前一直被视为是欧洲国家抗击新冠病毒疾病的模范,感染和死亡人数一直较低。



但是,最近几个星期德国突然爆发许多新的群聚感染,包括一些老人安疗养院、难民收容中心、肉品加工厂、学校和宗教场所。

其中最严重的是肉品加工厂,北莱茵-威斯特法伦州的通内斯(Tönnies)肉品加工厂,一共有超过1500名工人被感染。

肉品加工厂的群聚感染案例,导致德国的基本传染数“R值”再度攀升到2.88;也导致部分地区再度实施封锁措施。

巴西



巴西确诊病例超过118万人,将近有54000人死亡,是全球确诊病例第二高的国家。

目前,新确诊人数依然居高不下。

印度



上周,印度的单日新确诊病例本周再度突破新高,上周四新确诊病例达16922,超过前一天的15968人。

在全球范围内,印度的新冠病毒疫情排名第四,仅次于美国、巴西和俄罗斯之后。

疫情的小范围增长,让人不由想起,此前哈佛大学公共卫生学院发的一篇Science文章:





读完后大家的感觉就是:不管下一波疫情什么时候爆发、或者会不会来,新冠病毒可能真的要陪伴人类很久,很久了。

根据论文中的描述,无论是否能研发出疫苗,新冠病毒都可能会陪伴人类到2025年。

那么,2025年以后人类能摆脱新冠病毒吗?

不一定,只是到时我们就已经习惯了这种时不时社交隔离的生活方式了……


那么这份报告都讲了些啥呢?具体来说是这样的。

1、被我们寄予厚望的疫苗,作用很可能会非常小!

科学研究表明,人类感染者产生的抗体有效期可能只有40周(<300天),比疫苗的研发周期都要短。

如果疫苗不能起作用,那么新冠将会变成一个10-50倍致死率的流感,在全世界范围内反复爆发,就像每年到来的流感季一样。

2、未来各国的策略,仍然不排除持续采用疏离措施,把感染率维持在一个较低的水平,首要目的是确保医疗体系不崩溃。

虽然目前各国疫情逐渐平稳,社交隔离正在逐步解除,此前的报告在这里看起来暂时不适用;但一旦疫情二次爆发,大家很可能要再次回到社交隔离的生活状态中。



3、新冠会长期成为老年人类的头号杀手,而人类整体的医疗支出会大幅上升,预期寿命会降低。

按照专家的预估,现在看来更可能的情况是:以后的每一年,病毒都会呼啸而来,直到地老天荒.……

哈佛大学的仿真结果:每一年新冠病毒都会卷土重来

谁会想到,没人类还没攻克癌症、艾滋病,而大规模传染病就已经成为新的挑战?怪不得有网友表示:这下我终于理解为什么说21世纪是生命科学的世纪了!


闲言少叙,接下来就让我们看看这篇牛逼闪闪的Science里的到底说了点啥……


一、论文的思路和方法

这篇paper的题目是:

翻译过来就是“预测大流行后的新冠病毒会如何传播”。

顾名思义,论文先假设各国能成功把这波疫情大流行控制住,然后预测未来病毒会如何传播。

注意,这篇文章不是预测最近几个月的感染人数,而是预测在未来很长一段时间(五年,甚至更长)疫情的爆发情况。

果然从视野上,哈佛大学当时的这个论文还真是与众不同,可以说很有前瞻性。




但是,一个问题是,这篇文章是在3月初就已经发布了pre-print版本,所以数据主要是基于2月份中国、伊朗和韩国的数据,并没有统计之后一个月欧洲和美国那种惊心动魄的大爆发,那么他们是如何得出结论的呢?

因为他们找了其他4种冠状病毒作为新冠的“参考物”。

我们来解释一下,这其实是非常普遍的思考方式,在日常生活中,我们就经常用这种方法来得到一些很难获得的数据。

在日常生活中应用参照物进行测量

具体到这篇论文,作者一共找了四个备选的β冠状病毒属作为参考物,它们分别是:

①SARS

②MERS

③HCoV-OC43

④HCoV-HKU1

SARS的病死率9%,MERS的病死率可达36%,而HCoV-OC43和HCoV-HKU1 则只能引起普通的感冒症状,病死率极低。

用“病死率”和“传染性(R0)”两个指标来描述四种冠状病毒的位置:

如果看传染性,新冠与OC43和HKU1接近,但如果看病死率,则远远高于后两者



所以,最简单的方式就是通过OC43和HKU1的传播情况建立冠状病毒的模型,再模拟预测新冠病毒在未来的传播。

在初次爆发后,HKU1和OC43每年冬天都会卷土重来,“群体免疫”并没有什么luan用。

而同样的剧本,新冠也可能会上演

作者通过美国呼吸和肠病毒监测系统(NREVSS)拿到2014-2019年五年的抽样数据,以此确定HKU1和OC43分别在流感季中检测为阳性的比例。

接下来的工作就很简单了,只要通过美国门诊流感监测网络(ILINet)就可以获得ILI(也就是流感)每周就诊的数据,结合这个数据就可以知道HKU1和OC43的就诊数据。

再通过CDC(美国疾控和预防中心)的FluView Interactive网站,就可以获得美国整体的流感数据,同样也就按比例获得了OC43和HKU1的感染者数据!



美国疾控和预防中心(CDC)FluView Interactive网站截图

接下来的工作就更简单了,相信每一个二年级的小学生都能做到:

只要构建一个“发生率模型”,把OC43和HKU1的传播数据代入模型,确定模型的参数,就可以预测新冠在未来的传播情况!


这个“发生率模型”需要考虑3个参数:





1、季节性传播参数

HCoV-OC43和HCoV-HKU1主要在温带地区冬季爆发,说明冬季的气候和人类生活习惯可能有助于冠状病毒的传播。

也就是说,不同季节新冠的传播能力可能是不同的。

2、免疫力持续的时间

HCoV-OC43和HCoV-HKU1免疫力只能持续大约40周,而SARS感染后获得的免疫力可以相对更长,但由于缺少具体的数据,所以无法准确判断。

免疫力持续的时间是一个非常关键的指标!

3、交叉免疫程度

很神奇的一点是,不同的β冠状病毒可以诱导相互之间的免疫反应。

当初祸害人类几千年的天花,就是死在了牛痘这个猪队友的交叉免疫之下!

如果对于“交叉免疫”这个概念不理解的话,不妨打一个比方:

比如你买了郭麒麟的皮肤,就不光能获得郭老师的父爱,还很有可能获得于谦老师的遗产!。




调整以上三个模型参数,再通过计算机模拟,就可以得到OC43和HKU1两种病毒的传播数据,结果发现与实际的传播情况拟合得非常好!

所以,这个模型是很靠谱的。



虚线代表模拟数据,实线代表真实数据

接下来要做的事情,想必各位已经非常清楚了……,就是把发生率模型应用在新冠肺炎的预测中。


二、论文的主要结论

1、新冠病毒可以在一年中的任何时候扩散!

在论文的设置的所有季节,SARS-CoV-2 都!爆!发!了!

但前文说过,不同季节还是略有差异,比如秋冬季相交时的疫情会非常猛烈,而冬春季相交时的疫情则爆发和缓,但持续时间比较长。

新冠在秋冬之交的爆发会更猛烈一些

具体的不同时间尺度的模拟结果如下表:



新冠病毒在四季均有可能爆发,但烈度会有所不同

2、如果感染者痊愈后不能获得长久的免疫力,那么新冠肺炎将会和其他的人类冠状病毒一样,在人类社会中一直存在,不停爆发。

抗体的有效期将直接影响未来新瓜病毒爆发的频次

1)如果抗体的免疫力只能维持40周,那么新冠必然每年都会爆发一次(这种情况下的群体免疫策略就是一个彻底的笑话)。

2)如果抗体的免疫力能维持104周(两年),那么新冠会2、3年出现一次大爆发,但每年也仍然会有小规模的疫情出现。

以上两种情况,意味着抗体起作用的周期与疫苗研发的周期相当,或甚至远远短于疫苗研发周期,那么疫苗研发就必须成为一个常态性工作,永远持续下去,尽可能地帮人群建立抗体。

未来每个人每年都要至少注射一次疫苗!

也许是当时这篇论文的结论太丧,于是四位作者又给了一个最乐观的情况下的预测:

3)如果人类获得的免疫力是永久性的,新冠的感染率会大幅下降,病毒会消失五年或更长时间。



最乐观的预测:疫情从明年开始彻底消失

但是,



众所周知的是,RNA病毒最大的特点就是,突变率非常高,因为复制RNA时很容易出错,这也造成了RNA病毒对环境极强的适应性。

比如HCoV-OC43和HCoV-HKU1就只能维持大约40周的免疫力。

所以,这种最乐观的情况,基本上是不太可能发生的。

三、人类的“幸运”已经结束了

潘多拉的盒子打开,疫情在全世界蔓延,不是一年、两年,而是五年、十年,甚至可能一直持续下去,

这意味着:

彼此间的隔离将成为常态,人与人之间日常的交际会显著减少,甚至传承了成百上千年的很多风俗习惯也会彻底消失。



未来的服务业将受到极大的抑制,人们会压缩非必须的服务业需求,除了医疗、教育等必须的服务需求外,其他都将尽可能地抑制。

例如对于人类的旅游业、餐饮业、院线、商业地产等等以及其他一切服务业相关行业可能都是重大的打击,可能彻底改变旅游业的业务逻辑。

又比如NBA的收入结构可能要发生根本的变化,人类体育运动最吸金的产业,可能会变成网络游戏。

这类观众密集的体育赛事,什么时候会再回来?



在线教育、在线医疗、远程服务、VR、AR产业将迎来一波大发展,行业估值的逻辑已经完全改变了。

四、未来会怎样?

模型结果显示,不管新冠病毒是否呈现季节性,在未来超过 2 年时间里间歇性保持社交隔离都是一个更好的结果。

虽然疫情确实载逐渐平稳,但毕竟发展还有很强的不确定性,目前并不能确定间歇性隔离需要持续到 2022 年,不过更广泛的病毒测试将有助于我们更加准确判断各个地区的疫情进展,并采取更加细化和适合当地的隔离措施。



因此,在缺少疫苗和治疗能力的情况下,最终控制疫情需要依靠群体免疫力逐步提升,因此保持社交隔离一方面要能够控制患病人数缓慢上升,另一方面也不能让所有人都将病毒隔离在外,因为这就无法获得对新冠病毒的免疫能力。

论文的作者之一马克·利普希奇(Marc Lipsitch)也指出,通过允许病毒传播期达到比其他传播期更高的流行率,大概率能加速获得群体免疫。

目前无法确定治愈后是否会产生免疫力,且免疫力的持久性会不会长久,只能根据相关病例推测,新冠病毒免疫力应该可持续一年。

但几乎可以肯定的是,新冠状病毒不会像2002年至2003年暴发的非典病毒(SARS)那样永久消失,也不会强大到让病毒一轮席卷后消退。



当务之急是开展血清学的纵向研究,能帮助确定个人对新冠病毒免疫力的程度和持续时长。

即便这次的疫情结束,也必须持续跟踪和检测病毒。



因此,在有效的疫苗和治疗手段面世前,我们要做好和病毒长期抗击的准备。

所以,时代如果真的变了,你准备好了吗?


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1条评论
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1楼 英国Islington访客 发表于2020-06-29

感谢投稿

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