反事实实验至关重要,但容易被误解

正如应对气候变化一样,为了制定政策,我们需要探索各种可能的未来情景,应对新冠疫情

我们加起来在气候研究、文献评估以及为支持国内和国际应对环境挑战的努力方面拥有超过一个世纪的经验。我们认识到严谨科学研究的价值,即使它挑战了传统观念,也认识到在适当情况下保持怀疑态度的重要性。当我们观察流行病学家和公共卫生专家对新冠疫情(例如,这里, 这里, 这里这里)的反应时,我们对他们面临的挑战有了一些了解。我们之前已经看到过这种情况。科学家们为了提供能够拯救生命的信息而做出反应;科学家们因他们的努力而遭受政治攻击。我们不知道这场戏将如何结束,但我们已经看到了足够多的东西,知道气候变化版本第二幕发生了什么。

为了了解新冠病毒的行为并估计其未来的传播,相关工作在 2020 年初就开始了。作为这项工作的一部分,哥伦比亚大学的研究人员进行了一项反事实实验,以回答一个重要的问题:如果美国在 3 月 15 日之前就开始非治疗性干预,会发生什么?根据他们的计算,如果仅提前一周,在 3 月 8 日开始,到 5 月 3 日,本可以挽救大约 35,000 名美国人的生命,并避免超过 700,000 例新冠病例(比实际情况减少 55%)。如果再提前一周开始干预,可以减少 50,000 多人死亡。

6 月 8 日,《自然》杂志发表了两项反事实研究。所罗门·西昂和同事们专注于六个国家(中国、法国、伊朗、意大利、韩国和美国),这些国家实施了旅行限制、保持社交距离、取消活动和封锁命令。他们的计算基于对 1 月中旬开始,新冠病例大约每两天翻一番的估计,表明到 4 月的第一周,多达 6200 万例确诊病例(美国为 385,000 例)被预防或延迟。


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第二项《自然》研究中,赛斯·弗拉克斯曼带领一个小组专注于 11 个欧洲国家。他们研究了估计的病毒“繁殖率”,介于 3 到 5 之间;也就是说,每位感染者预计会在每个时间单位内感染 3 到 5 个人。这个数字被称为“连续间隔”,据估计,新冠病毒的连续间隔约为四天。弗拉克斯曼和他的同事计算出,到 4 月底避免了 310 万人死亡(误差为正负 35 万),但他们发现,只有封锁对估计病例的数量产生了具有统计学意义的影响。

这些数字真的在物理上是合理的吗?是的。这种病毒具有高度毒性,并且指数增长的力量是巨大的。在研究期间,如果放任自流,新冠病毒在人类中的繁殖速度每天增加近 34%。如果你 20 岁,并且可以找到一项免税资产,在未来 44 年内以这种速度作为年回报率,那么今天投资 1 美元,就可以让你在 65 岁时退休,拥有 310 万美元的养老金。

所有这些结果都必须在其完整且适当的背景下进行判断。它们描述了关于应对新冠疫情的形式和时间的不同假设,从而导致病例和因病毒死亡人数的不同轨迹。每条想象的路径还涉及具有其他经济和社会影响的政策干预。最终,决策者有责任考虑这些相互关联的影响之间的隐含权衡,并对可容忍风险的联合水平做出总体评估。除非他们承认科学告诉他们的真相,否则他们无法诚实地做出这种判断。

我们感到震惊的是,美国总统将哥伦比亚大学的分析视为对他处理疫情的个人攻击。“哥伦比亚大学是一个自由主义、可耻的机构,”他断言。“哥伦比亚大学这样做真是可耻,”他继续说,“他们完全是在为他们的小团体的人服务,这些人告诉他们该怎么做。”总统表示,哥伦比亚大学的报告只不过是一份“政治攻击”。更令我们沮丧的是,保守派将他们对冠状病毒模型的感受等同于他们对气候模型的“憎恨”

让我们回到我们上面提到的那场戏。在气候世界中,第一幕包括进行科学研究,并进行类似于针对病毒的反事实实验。例如,考虑以下发现:自工业革命开始以来,人类活动是观测到的全球变暖的主要原因。这一结论来自一套明确的反事实实验,其中运行了多组气候模型,有和没有温室气体排放

在气候剧的第二幕中,科学家们应对公众和政治对他们研究结果的反应。我们非常了解第二幕。冠状病毒建模者现在正在经历它。在一些国家和许多科学领域,科学发现通常被接受,第二幕似乎是不可思议的。但在美国,科学经常被断然驳回或忽视——这是那些在结果中拥有个人和/或机构利益的人设计的虚假宣传活动的受害者。

新冠疫情的反事实研究并非“可耻”或“攻击”。它们是标准操作程序——熟练运用一种调查程序,而这正是进行严肃科学研究的基本方式之一。

正是由于对科学作用的理解,我们才认为这些特定的反事实研究如此重要。它们为实施或未实施的决策的人力成本和收益提供了严格的支持。反事实研究是关于无视科学分析中出现的警告的后果的教训,包括即将离任的奥巴马政府传达的警告,该警告基于现有的最佳科学,强调了在世界任何地方发生新型病毒爆发时,早期采取果断行动的紧迫性。

实际的死亡人数和感染人数并不是这里的重点。真正的新闻是,它们是巨大的并且可信的,而且忽视科学的代价可能非常高昂。一个重大的推论是,即使在实施决策时稍微延迟(或加速)一点点,也可能产生很大的影响。这是一个深刻的信息,它使气候科学家与新冠科学家坐在同一个剧院座位上。

Gary Yohe is the Huffington Foundation Professor of Economics and Environmental Studies, Emeritus, at Wesleyan University in Connecticut. He served as convening lead author for multiple chapters and the Synthesis Report for the IPCC from 1990 through 2014 and was vice-chair of the Third U.S. National Climate Assessment.

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Ben Santer is a climate scientist and a John D. and Catherine T. MacArthur Fellow. From 1992 until his retirement in 2021, Santer pursued research in climate fingerprinting at Lawrence Livermore National Laboratory in California. He served as convening lead author of chapter eight of the Intergovernmental Panel on Climate Change’s (IPCC’s) Second Assessment Report (“Detection of Climate Change and Attribution of Causes”) and was a contributor to all six IPCC scientific assessments.

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Henry Jacoby is the William F. Pounds Professor of Management, Emeritus, in the MIT Sloan School of Management and former co-director of the MIT Joint Program on the Science and Policy of Global Change, which is focused on the integration of the natural and social sciences and policy analysis on threats to the global climate.

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Richard Richels directed climate change research at the Electric Power Research Institute (EPRI). He served as lead author for multiple chapters of the IPCC in the areas of mitigation, impacts, and adaptation from 1992 through 2014. He also served on the National Assessment Synthesis Team for the first U.S. National Climate Assessment.

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