随着一些领导人暂停进一步重启商业的计划,美国五个州的新冠病毒感染人数已飙升至最高水平。亚利桑那州、佛罗里达州、佐治亚州、内华达州和南卡罗来纳州的记录高位标志着病例数量令人担忧的上升,这种情况已持续到第三周。美国已有超过 250 万人感染新冠病毒,至少 12.5 万人死亡,高于任何其他国家。
在疫情初期,芝加哥大学的流行病学家和进化生物学家 Sarah Cobey 将她自己关于流感的研究转向建模 COVID-19 的动态。在这里,她回答了大众科学撰稿人 Marla Broadfoot 的一些问题,内容是关于为什么我们看到病例数量的上升,以及这是否预示着人们担心的第二波疾病浪潮。
[以下是经过编辑的访谈记录。]
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本月,超过 20 个州报告每日新冠病毒病例有所增加。这种上升是第一波还是第二波的一部分?或者,这些类别甚至是对待这种流行病的有用方式吗?
我认为这是一个难题,因为我不确定将我们看到的动态视为浪潮是否有用。我们知道,流感和许多其他呼吸道病原体会引起这种波浪状的流行病,其中波峰和波谷是由易感人群的比例决定的。当易感人群降至群体免疫阈值以下时,流行病开始消退。一旦易感人群比例升至阈值以上,流行病可能会再次爆发。但是,我们现在看到的是一种显然在人群中传播时间不长的病毒——而且我们大多数人仍然易感。我们没有理由看到我们在其他呼吸道病原体中看到的那种波浪状流行病动态。相反,我们看到的是一场大规模的流行病,除非我们采取措施减缓传播(这正是我们目前通过社交距离和口罩等干预措施正在做的事情),否则它可能会在人群中迅速蔓延。随着时间的推移,COVID-19 有可能开始发展出周期性的、类似流感的浪潮。但这还需要很多年。
如果我们要使用通俗的“浪潮”术语,我们应该预期接下来会看到哪些疾病动态?
我们可能会看到各种不同的复苏或浪潮。这真的取决于我们做什么。如果我们坚持类似的干预措施直到疫苗研制出来,我们可能会像日本那样只有一次大的浪潮,日本似乎在病毒管理方面做得非常好。如果人们完全放弃社交距离或佩戴口罩等措施,我们可能会看到类似第二波浪潮的情况。但我不认为这符合我们的行为。
一些专家和政治家认为,新型冠状病毒可能会在夏季消退。然而,新病例仍在上升。最近的趋势是否告诉我们有关病原体季节性特征的任何信息?
大多数已研究的呼吸道病毒似乎在冬季的传播率较高,而在夏季的传播率较低。我们知道,这种季节性并非完全由人类行为驱动。看起来还有其他因素在影响这种季节性时间,例如温度、湿度和阳光。我认为,如果新型冠状病毒对季节性不具有类似的敏感性,那将是很奇怪的。然而,如果您仅查看这里的基本数学,人类行为的改变将对传播产生更大的影响。正如您指出的那样,我们看到许多州的传播正在加剧。但我怀疑,如果不是夏天,情况会更糟。
从过去的流感流行病中可以吸取哪些教训来理解我们现在在 COVID-19 大流行中看到的情况?
我们已经讨论过的一件事是季节性影响。例如,2009 年的 H1N1 流感大流行在春季出现了一波浪潮,在夏季消退,然后在秋季初期又卷土重来。夏季天气可能以类似的方式影响 COVID-19 的传播。但是,我们现在面临的是一种传播性极强的病毒。这使得我们很难将其与我们以前经历过的任何其他流行病进行直接比较。以前的所有流感大流行都发生在具有预先免疫力的人群中,因此,即使这是一种新病毒,人们也已经从接触以前的流感病毒中积累了大量的免疫力。
我们看到的另一件事是 COVID-19 流行病规模和时间的变化——不仅在各州之间,而且在各国之间——这可以追溯到这些地区实施的不同干预措施。这也是我们在 1918 年流感大流行中看到的情况。我们再次看到,这些浪潮的时间可能在我们的控制之下。这将取决于我们将在多大程度上撤回我们自己的干预措施。