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Nature预测:新冠大流行在2021年及以后将如何发展?
2020-08-29

 

 
 

新冠疫情自2020年1月爆发以来,截止到本月10日,据美国约翰斯·霍普金斯大学发布的疫情统计显示,全球累计新冠确诊病例超过20000000!全球平均每日新增确诊病例200000对比中国确诊总数8.9万,这些数字不得不说十分触目惊心。

虽然中国疫情逐渐稳定,但对于全球疫情将如何发展,8月5日,国际著名期刊Nature发表了一篇标题为How the pandemic might play out in 2021 and beyond(《新冠大流行在2021年及以后将如何发展?》)的文章,结合现有研究及数据,揭示了大家所关心的——新冠病毒大流行在2021年及以后的发展趋势。

https://www.nature.com/articles/d41586-020-02278-5

 

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文章开篇说到“2021年6月前,世界将一直处于大流行状态,病毒会继续缓慢传播,社区间歇性封锁会成为新的常态。被批准的新冠疫苗可以提供六个月的保护,但是国际交易减缓了疫苗的分发速度。全世界估计有2.5亿人被感染新冠病毒,175万人会因新冠病毒而死亡。”

像这样的场景可以想象的。在世界范围内,流行病学家正在构建短期和长期预测,为减轻新冠病毒的传播和影响做准备。尽管他们预测的持续时间表各不相同,但建模者在两件事上达成了一致:COVID-19将继续存在,未来取决于许多未知因素,包括人们是否对病毒产生持久的免疫力?季节性是否影响其传播?政府和个人在这场疫情中做出的选择。“很多地方正在解锁,而很多地方没有。伦敦卫生与热带医学学院传染病模型专家Rosalind Eggo(罗莎琳德·艾戈)说:“我们还不知道会发生什么。”

香港大学疾病模型专家吴钊燮说:“未来疫情的传播将在很大程度上取决于社会恢复程度,以及我们采取的预防措施。”最近的模型和中国大陆成功遏制疫情的经验表明,如果大多数人遵守社交规则,那么可以减少新冠病毒的传播。

 图1  中国杭州的观影者们遵循着保持距离和戴口罩的新标准 

截止到目前,全球新冠确诊累计突破2000万,死亡74万。哈佛大学公共卫生学院流行病学家Yonatan Grad(约纳坦·格拉德)说:“许多国家的封锁正在缓解,导致一些人认为这种流行病正在结束,但事实并非如此,我们会有很长的路要走。”

01

在不久的将来会发生什么?

 

新冠大流行病在各地的传播方式不同。中国、新西兰和卢旺达等国在经历了不同程度的封锁后,病例数量已降至较低水平,并在持续预防的同时放宽出行限制。而在其他地方,如美国和巴西,在政府迅速解除封锁或从未在全国范围内启动封锁后,病例却迅速上升。

后者让科学家们非常担心。据科学家估计,现疫情病例数居世界第五位的南非,可能会在8月或9月达到高峰,病例达到100万,而到了11月后,将会初累计1300万病例。

研究人员表示,在COVID-19似乎呈下降趋势的地区,最好的方法是通过检测和隔离新病例以及追踪其接触者来进行仔细的监测。

图2 为了抑制COVID-19高峰,可能需要断断续续地保持多年的社交距离。

但是到底需要多少联系追踪和隔离才能有效控制疫情呢?研究现在,为控制疫情,就得跟踪他在几天内80%的接触者。然而,对于仍在努力应对每周数千例新发感染的地区,追踪80%的接触者几乎是不可能的,而且更糟糕的是,即使是最高的病例数也可能被低估了。6月份麻省理工学院的一个团队分析了来自84个国家的COVID-19测试数据,表明全球感染人数比官方报告的要高 12 倍,死亡人数比官方报告的高 50%,科学家认为目前的病例比数据显示的要多得多。因此,感染的风险比人们想象的要高。

图3 参考文献[1]的数据,更新到2020年7月10日

所以,目前需要尽可能长时间地将戴口罩、保持社交距离、洗手等措施持续下去,以避免第二次大爆发,否则直到冬季,情况又可能会变得更加危险。

02

天气变冷时会发生什么?

 

许多人类呼吸道病毒,如流行性感冒、其他人类冠状病毒和呼吸道合胞病毒都会遵循季节性波动,导致冬季爆发,因此新冠病毒很有可能也会出现这样的情况。康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学医学院的免疫生物学家Akiko Iwasaki(岩崎明子)说:“我预计,在冬季,SARS-CoV-2的感染率以及潜在的疾病后果将会更糟。”有证据表明,干燥的冬季空气提高了呼吸道病毒的稳定性和传播性,吸入干燥空气可能会损害呼吸道免疫防御。

此外,瑞士巴塞尔大学的计算生物学家Richard Neher(理查德·内赫)说,在寒冷的天气里,人们更可能呆在室内,在室内,病毒通过飞沫传播的风险更大。季节性变化可能会影响病毒的传播,并可能使今年冬天北半球的控制更加困难。

在未来,新冠疫情的爆发可能会在每年冬天以波的形式出现。对于已经患有新冠肺炎的成年人来说,风险可以降低,就像流感一样,但这取决于对这种冠状病毒的免疫力消失的速度。

感染其他人类冠状病毒是否能提供抗新冠病毒的保护,目前仍不清楚。在涉及SARS-CoV-2和与之密切相关的SARS-CoV的细胞培养实验中,一种冠状病毒的抗体可以与另一种冠状病毒结合,但不能使其失效或中和。

为了结束这种流行病,要么必须在全世界范围内消灭这种病毒,但大多数科学家认为这几乎是不可能的,因为它已经变得如此广泛——要么人们必须通过感染或疫苗来建立足够的免疫力。据估计,55-80%的人口必须对此免疫,这取决于国家。

不幸的是,人体通过自身感染获取免疫力的概率非常低。在美国,已经有超过166000人死于COVID-19,由美国疾病控制和预防中心协调的一项对数千份血清样本的调查发现,产生抗体的概率仅在1%到6.9%之间。

03

2021年及以后会发生什么?

 

明年大流行的进程将在很大程度上取决于疫苗的到来,以及免疫系统在接种疫苗或从感染中恢复后持续保护的时间。许多疫苗可以提供几十年的保护,如预防麻疹或脊髓灰质炎的疫苗,而其他疫苗,如百日咳和流感,会随着时间的推移会逐渐消失。同样,一些病毒感染会促进持久的免疫,而一些病毒感染却会引起更短暂的反应。哈佛大学的流行病学家Marc Lipsitch(马克·利普西奇)和他的同事在5月份的一篇论文中写道:“到2025年,SARS-CoV-2的总发病率将在很大程度上取决于这种免疫力的持续时间。”

到目前为止,研究人员对新冠病毒的免疫力能持续多久知之甚少。一项研究发现,中和抗体在感染开始后可持续40天;其他几项研究表明,抗体水平在几周或几个月后会下降。如果COVID-19遵循与SARS相似的模式,抗体可能会在5个月内保持高水平,并在2-3年内缓慢下降。然而,抗体生产并不是免疫保护的唯一形式;记忆B细胞和T细胞也能抵御未来与病毒的侵害,不过目前对它们在新冠病毒感染中的作用知之甚少。明尼阿波利斯市明尼苏达大学传染病研究与政策中心主任Michael Osterholm(迈克尔·奥斯特霍尔姆)说:“要想获得关于免疫力的明确答案,研究人员需要长时间跟踪大量人群,我们只能等了。”

在全国齐心协力的努力下,中国疫情已经很好的控制,但是中国以外的其他国家疫情仍十分严峻,不仅每天面临无形的威胁,还有学校停课、研究停研,导致很多实验无法开展。而在强大的中国保护下的科研学子,已经可以逐步回校回所,开始或继续研究课题。所以,倡议所有的科研人重振旗鼓,脚踏实地,做好科研好文章,才能无愧于祖国及各行各业的服务人员多方位保护,而中科幻彩也将为大家的paper保驾护航,优质的文章配图可以使文章更出色,精美的文章封面有机会入选更高区,全方位的服务与精湛的技术让每一位科研人放心、省心。如果你想Get更多标准化的绘图技能,我们有高水准、超系统的科研绘图课程,全国多个城市等你随时加入!


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