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文章来自微信公众号:乐天行动派(ID:letianxingdongpai),本文原载于英国卫报(The Guardian),略有删减,作者:罗兰德·高(Rowland Kao) 爱丁堡大学兽医流行病学和数据科学教授,题图来自:视觉中国
R值是评估疾病传播能力的一种方式。它不是一个固定的数字,它会随着我们行为的改变或免疫力的获得而变化。这是监测疫情的三个重要指标之一,其他指标包括症状的严重程度以及病例数。
R值超过1,意味着感染人数正在增加。
此前在德国,商店和餐馆已经试探性地重新开业,基本传染数R值(reproduction number R)上升到1.1。随着进一步的放开,截至5月25日,R值已经上升到了1.15。而德国解除封锁限制前的三周时间里,R值一直维持在1以下。在首尔,这个控制病毒传播最成功的国家之一,最近爆发的170例感染也均与人员聚集有关——5家酒吧和夜总会成为了传染源头。
在疫情缓解,封锁限制逐步解除的当下,人们开始关注新冠疫情二次爆发的可能性。
如果像定期足球比赛这样的事情经常发生,那么群众聚集就更需要重视。图为周日空无一人的德甲比赛现场。(图源:Hannibal Hanschke)
作为一名兽医流行病学家,我研究病毒是如何在动物和动物种群之间传播,而病毒传播的原理在人类身上大体相同(事实上,许多科学家同时对这两方面进行研究)。公共卫生概念里的疫情二次爆发,往往与人类无法控制的因素有关。这可能包括婴儿的出生(婴儿对某种特定疾病易感,从而造成儿童疾病发病率的起伏)或影响流感季节性的环境因素。但对于新冠肺炎来说,疫情二次爆发的情况更多地取决于可控的行为。
流行病学家非常清楚,在解除封锁措施后,R值可能会上升。如果政府提供有效的检测方式和密切接触者追踪策略,就能在彻底解除封锁措施后控制住病毒。理论上讲,人们无需太担忧新冠肺炎的新病例——卫生部门将有措施来识别和抑制疫情的初期爆发。
更令流行病学家担忧的是,有迹象表明,R值正在不受控制地上升,可能会增加最脆弱人群的暴露风险,同时使卫生系统承受巨大压力。换句话说,和R值一样重要的,是随着R值上升所导致的总体病例数的增加。德国的新增新冠肺炎病例令人担忧,但如果英国出现同样的情况,则更令人担忧。因为目前英国有着更多的新冠肺炎病例。
不同传染病的R值(图源:视觉资本)
R值的区域差异也很重要。与那些会因R值增加带来严重后果的地区相比,在卫生资源充足、现有新冠肺炎病例较少、许多人已经得过新冠的地区解除封锁是较为可行的。特定风险群体(如养老院居民)中R值的差异,可能比全国整体的R值更有意义。同样,我们需要开展广泛的检测和追踪规划,以确定这些风险,并使卫生当局能够迅速控制初发疫情。
我们凭直觉会认为,如果新冠肺炎患者和易感人群之间的接触增加,R值可能会上升。但这种情况不会直接发生。接触量增加10%并不一定意味着R值增加10%,也不意味着感染病毒的总体风险增加10%。
了解人与人之间的接触和互动,如何影响传播效果,是“网络科学(network science)”领域的一个关键概念。这不仅包括研究互联网上恶意程序如何传播仇恨信息,同样也包括感染者如何传播病毒。
对于新冠肺炎而言,单一个体就可能危及整个原本与世隔绝的社区。一旦病毒感染被引入,结果可能是灾难性的。在网络科学中,这种模式被描述为“小世界效应”。这个概念源于这样一种想法,即那些表面上没有共同点的个体之间,往往有他们没有意识到的联系。
这对公共卫生的意义在于,即使只有少数人具备传播病毒的能力,该风险依然十分巨大。因为对于地理位置偏远或孤立的社区而言,这些人依然有可能使其社区面临疾病风险。就新冠病毒而言,英国许多地区迄今只经历了小规模的疫情爆发,因此不大可能利用“群体免疫”来抑制未来疫情爆发。
为了更好地理解为什么群体聚集对病毒传播如此重要,我们可以借鉴网络科学的第二个概念,即“无标度网络”(scale-free networks)。这是指网络中的某些个体与平均水平相比,接触的人数不成比例。人群聚集提供了一种环境,在这种环境中,一个感染了新冠病毒的个体与他人的接触可能比平均水平高得多。新的科学研究表明,某些个体可能比其他个体感染了更多的人。科学家尚未解开的一个关键问题是,这种情况是由于更多的接触还是传染性的差异所造成的。
小世界理论在人际网络中也被称作六度空间理论(图源:网络)
如果感染新冠病毒的少数人与大量人群接触,病毒迅速传播的风险可能变得无法控制。尤其有些活动同时存在着双重风险:吸引很多人从很远的地方来到聚会现场,并让他们在很长一段时间内密切接触。
定期的足球比赛或宗教仪式,这两种活动都是每周举行一次——间隔时间与新冠病毒人际传播所需时间很相似。这样的群体聚集既增加了被感染的机会,也增加了感染其他人的机会。
要降低新冠肺炎二次爆发的发生几率,就需要尽量降低这两个因素的影响。这意味着限制大规模集会,特别是独立个体可能在单一感染过程中重复参加集会的情况;限制长距离出行;或者限制那些使脆弱群体面临较高风险的活动。
至关重要的是,这也意味着建立一个检测和跟踪策略,使卫生当局能够识别新发新冠肺炎病例。这些概念都是直观的,但是网络科学告诉我们,即使是人类接触模式的一个微小变化也可能导致重大风险。
如果我们希望避免新冠疫情的二次爆发,我们要做的显然要比关注R值要多得多。
文章来自微信公众号:乐天行动派(ID:letianxingdongpai),本文原载于英国卫报(The Guardian),作者:罗兰德·高(Rowland Kao) 爱丁堡大学兽医流行病学和数据科学教授