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中美展开疫苗接种大赛,谁能率先终结疫情,形势均不乐观

科学有故事

作者|汪诘 来源|科学有故事(ID:kexueyougushi)

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疫情能否结束取决于 4 个关键变量

新冠疫苗终于上市了,疫情很快就会被彻底终结吗?情况比你以为的更复杂。

我相信很多人都和我一样,没料到疫情真的持续了一整年。今年春节依然不能正常地过,很多人都回不了家,只能留在异地过年。

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我们真的很想知道:疫情到底什么时候才能够彻底结束。新冠疫苗不都已经上市了嘛,是不是意味着疫情很快就要彻底结束了?

很遗憾,科学来不得半点儿虚假。我只能诚实地告诉你:终结疫情恐怕并没有我们想象的那么简单,哪怕我们有了疫苗。

在大多数普通人看来,疫情能否彻底结束取决于疫苗的有效率,更专业点儿的说法是“保护率”。一般认为保护率越高,疫情就会越早结束;保护率低,疫情结束的时间就会更晚。但有了疫苗,迟早都要结束。但是,这个认知其实很浅,因为在流行病学家看来,疫情能否彻底结束,并不只取决于疫苗的保护率,还有三个极为关键的变量:感染者基本繁殖数 R0 值、无症状患者的传染率、疫苗的接种率。

现在的情况是,科学家们在做了各种统计分析、调研、推演之后,得出结论是:以人类已经研发出的现有疫苗做武器,有很大的可能性,即便全民接种,也不能彻底终结疫情。

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R0 与无症状感染者

我并不是要语出惊人,哗众取宠,科学只能实事求是。整个人类社会正面临着一个极为复杂、棘手,而且历史上从未出现过的大麻烦。请你耐心听我解释,要理解这个麻烦有多大,并不是非常困难。

首先,我们来认识一下流行病学中的基本关键词:R0。它的定义极其简单,就是指在理想状态下,平均一个感染者能传播给几个人。如果这个数字大于 1,那么,感染者就会越来越多,直到所有人都被感染为止。R0 越大,这个传遍全民的时间就会越短。如果 R0 小于 1,那么,感染者就会越来越少,直到病毒彻底消失为止。R0 越小,病毒消失的速度也就越快。

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R0 的定义虽然简单,但要得到它的数值却极为困难。因为 R0 是一个会不停变化的数值,并不是一个定值。很多因素都会影响到 R0 的值,比如一个社区的人员密度和流动率、社交距离的保持好坏、口罩等防疫物资的配备是否充足等等。

曾经有人提出过一种极端防疫方案:我国所有人都隔离 28 天,这样就能区分出健康人和感染者,然后再封闭国门,这样就彻底终结疫情了。这个方案从理论上来讲是否可行呢?

对不起,不可行。且不说全民隔离 28 天能否做到,人道灾难和经济损失我们能否承担。即便做到了,也无效。为什么?因为新冠病毒有一个极为讨厌的特征,它会造成比例很高的无症状感染者,而且无症状感染者依然会传播病毒。换句话说,28 天之后,有一部分看似健康的人,其实具备传染性。

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对于这件事情,经过一年的研究,目前已经越来越清楚了。《自然》杂志 2020 年 11 月得出的结论是无症状感染者占比约 17%[1]。而《美国医学会杂志》今年 1 月的最新研究公布的数字则高达 30%[2]。这篇论文还指出:如果密切接触,无症状感染者的传染力并不比有症状感染者低。论文推算出的数据是:所有新冠病毒感染中的 59% 来自于和无症状感染者的密切接触。这项研究再次改变了我们对新冠病毒的旧有认知。

那全民做核酸检测行吗?也不行,抛开成本不谈。核酸检测的准确率不是百分之一百,只要有一个漏网之鱼,病毒就会扩散,简直是防不胜防。

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群体免疫如何产生

想要彻底终结疫情,目前只有华山一条路——群体免疫。

要理解群体免疫的概念并不难,我们可以在脑中构建这样一个抽象模型。你把一个国家想象成是一张台球桌,每一个人都是台球桌上的一颗台球。一共有三种颜色的台球。黄色的台球表示已经产生了抗体的人,绿色的台球表示普通健康人,红色的台球表示一个活动的病毒携带者。现在有三条游戏规则:

所有的球都在台球桌上随机滚动;

红球撞到绿球,绿球有一定的几率变为红球;撞倒黄球,两个球都没有任何改变;

红球过一段时间会自动消失或者变为黄球。

在这个模型中,黄球只要多到一定程度,就能对其他绿球形成保护。也就是说,要么红球在没有机会感染其他绿球之前就会消失殆尽,要么红球还能缓慢地繁殖生存,但并不会造成大面积的扩散,就好像今天的麻疹、结核病一样。它们依然存在,但不会爆发。这两种情况,我们都可以认为,群体免疫形成了,疫情终结了。产生黄球的方法只有两种:

健康人在患上新冠肺炎后,有一定的概率产生症状并痊愈,变成黄球;但也有一定的概率不产生症状,仍然保持一个活动的红球状态。

接种了疫苗之后,有一定的概率不发病直接变成黄球,这个概率就是疫苗的保护率;但也有一定的概率被感染最终成为红球。

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如果你能在脑中成功建立起了这个模型,那么你应该就能理解我在一开始说的那个结论:疫情能否彻底终结,取决于四个变量:

1. 疫苗的保护率;

2. 疫苗的接种率;

3. 感染者基本繁殖数 R0 值;

4. 无症状患者的传染率;

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疫苗能否阻断无症状传染,尚不可知

所以,评价一款疫苗的好坏,不仅要看它的保护率,还得看它能否降低无症状患者的传染率。根据美国斯坦福大学的一项研究[3],在这次新冠疫情中,无症状感染者对于 R0 的数值产生了决定性的影响。如果疫苗无法控制住无症状传染,那么疫情就无法被彻底终结,人们将面临无休止的检测和隔离。

现在上市的疫苗到底能不能遏制无症状传染呢?根据美国药监局 FDA 2020 年 12 月 7 日公布的最新情况,初步结论显示,莫德纳疫苗在使用第一剂后,使无症状传染的几率降低了大约三分之二,但证据尚不充分[4]。但很多媒体在报道时都只取了前半句,丢掉了后半句。截止到写稿,注射完莫德纳第二剂疫苗后的无症状感染率还没有公布。至于其他疫苗对无症状传染的遏制率有多少,我查不到任何数据,还有待进一步收集数据。

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推演数据并不乐观

疫情终结的这道数学题非常复杂,它的解法已经超出了我们大多数人的数学能力。但是,有很多专家正在做着各种假设和计算。比如,我在 News Medical 这个英国专业医学信息网站上,看到了医学博士 Liji Thomas 的计算[5]。她的结论是:

假设新冠病毒的 R0 为 2.87,在疫苗遏制住了无症状传染的情况下:95% 保护率的辉瑞疫苗需要覆盖 69% 的人口,就能实现群体免疫。但 70% 保护率的牛津疫苗的人群覆盖率要达到 93%。

但如果 R0 是 4.5,辉瑞疫苗必须覆盖 82% 的人口才能实现群体免疫。但悲剧的是,这种情况下,保护率只有 70% 的牛津疫苗,即使覆盖了 100% 的人口,R0 也只会下降到 1.325,不能形成群体免疫。

如果疫苗不能遏制无症状传染,那么辉瑞疫苗的人群覆盖率至少要达到 90%,而牛津疫苗就算全民接种,R0 最低也只会降低到 1.6。

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到这里,我们来看一下目前已经获批上市的疫苗的保护率:美国辉瑞疫苗保护率 95%,美国莫德纳疫苗 94.1%,英国牛津疫苗 70%,中国国药 79.3%,中国科兴最新官宣两剂是 70%,美国强生 66%。

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我们可以改变二个关键变量

实事求是地说,疫苗的保护率不足以让我们乐观。如果我们希望疫情早日终结,我们每个人都可以为前面提到的四个关键变量中的两个贡献力量:

第一,经常有人问我要不要接种疫苗。我的回答很简单:有机会接种就尽量接种,能接种哪款疫苗就接种哪款疫苗,这都是为提高疫苗的接种率做出贡献。我自己当然也会这样做。

第二,我们可以通过减少流动、做好防护措施来降低 R0。即便接种了疫苗,在形成群体免疫之前,依然要做好防护措施,因为你不知道自己会不会成为无症状感染者;

这两条看似简单,实则很难。根据近日美国《时代周刊》和《纽约时报》的新闻[6],全美有多达 29% 的医护人员对是否接种疫苗犹豫不决;接受调查的纽约消防员中,有 55% 的人表示不会接种疫苗;俄亥俄州州长日前则表示,该州 60% 的养老院工作人员拒绝接种疫苗。

我国是否能比美国提前实现群体免疫,取决于科学家、政府、普通民众三方的共同努力,缺一不可。

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最后,一个科学思考者应该根据最新的事实来改变他的观点。我是这样,你是不是这样呢?

信源:

https://www.nature.com/articles/d41586-020-03141-3

https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2774707?utm_source=For_The_Media&utm_medium=referral&utm_campaign=ftm_links&utm_term=010721

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.05.23.20111419v3.full.pdf

https://www.fda.gov/media/144453/download

https://www.news-medical.net/news/20210125/Herd-immunity-to-SARS-CoV-2-may-not-be-achievable-with-current-vaccines.aspx

http://m.news.cctv.com/2021/01/11/ARTI1ArEhDzJG3UCeOSKa793210111.shtml

编者按:本文转载自微信公众号:科学有故事(ID:kexueyougushi),作者:汪诘


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