拉平 COVID-19 曲线

保持社交距离会带来不便,但它可以拯救数百万人的生命

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本文发表在《大众科学》的前博客网络上,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


应对冠状病毒 COVID-19 的健康风险,最佳的公共政策是什么?这是每个人都在思考的问题。

借鉴中国目前的经验是明智的,在中国,由于封锁,COVID-19 感染率被消除;而意大利的医院人满为患,医生不得不对病人做出关乎生死的决定,因为没有足够的床位来治疗所有需要的人。当医院过度拥挤时,感染者的死亡率似乎高出一个数量级,因此抑制新感染的发生率具有重要意义,可以让那些需要的人得到治疗。

如果我们什么都不做,未来几周的情况可能会急剧恶化。为了衡量情况可能变得有多糟糕,让我们检查一下公开数据


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我们的第一张图显示了随着时间推移报告的感染数量。对于每个国家,维基百科都有一个持续更新的网站,其中包含指向原始官方来源的链接,例如世界卫生组织、研究机构和卫生部门。绘制的曲线显示了每个国家已知的累计感染人数随日期的变化。彩色点显示了截至 3 月 15 日撰写本文时的当前情况。

来源:安迪·伯克特

除中国和韩国外,数据在所有国家/地区都呈指数增长。由于快速增长,早期行动对于控制感染人数至关重要。将曲线一直外推到方框的边缘意味着美国将在 4 月初达到 100 万感染,西班牙达到 400 万,而英国、荷兰和瑞典分别达到约 10 万。如果 4 月 10 日之前不采取有效行动,美国和欧洲国家可能会达到 1000 万的关口。

如我们的第二张图所示,倍增时间似乎在演变。这些值表示增长曲线的斜率,取八天周期的平均值。

来源:安迪·伯克特

但报告的病例数必须小于实际感染数。包括美国在内的许多国家/地区,直到最近才受到 COVID-19 测试套件可用性的限制。可能还有比公开报告中更多的病例。我们将这些标记为“隐形感染”。韩国进行的测试比美国多得多,并成功地拉平了曲线。美国的 COVID-19 测试的阳性率比韩国高三到十倍,这意味着存在大量的隐形人群。

如果由于“隐形人群”造成的校正因子约为 10,并且只有大约 20% 的感染者出现症状(基于“钻石公主”号游轮的统计数据),那么目前接触冠状病毒的实际人数已经达到 500 万。这意味着:(i) 在感染人群中,死亡率约为2%,至少有 100,000 人会死亡;并且(ii) 如果不建立社交距离,我们距离世界大部分人口被感染只有大约 10 个倍增时间。鉴于测得的倍增时间是几天,这意味着如果不加抑制的指数增长将在一个月内饱和,导致约 1 亿人死亡。但是,如果许多国家像我们希望的那样拉平曲线,那么饱和将需要更长的时间,并且死亡人数可以减少。

这一切意味着什么?目前最明智的政策是“拉平曲线”,并通过抑制社交互动,尽可能延长倍增时间。病毒不会自行移动。它通过人类传播,并在受污染的表面上存活几天。为了拉平曲线,所有国家必须立即进行社交隔离,并对有 COVID-19 症状的患者以及与此类患者有过接触的人进行广泛的测试和全面隔离。

这项政策将减少医院的拥挤并最大限度地降低短期内的死亡率。但是应该记住,它并没有消除病毒,并且很可能会导致“溜溜球”行为——一旦几个月后人们的流动性被允许,COVID-19 的传播将恢复。一旦大部分人口被感染,传播将会饱和,正如安吉拉·默克尔预测的那样,或者大约一年后疫苗被广泛分发

这项短期政策没有考虑到经济影响,由于小型企业、旅游业、旅行和娱乐业在很长一段时间内收入损失,这可能会导致严重的经济衰退。财政影响,加上封锁的社会和心理影响,可能会恶化许多社区的生计。经济不景气可能导致低收入人群死亡,他们最容易受到经济衰退的影响。必须有一个平衡医院拥挤和经济衰退的负面影响的甜蜜点。这个甜蜜点应该是政策制定者的长期目标。

总的来说,毫无疑问,许多人将会接触到 COVID-19。到目前为止,延迟增长对于减少 COVID-19 将造成的总死亡人数至关重要。这种情况类似于在高峰期过后开车以尽量减少碰撞造成的死亡人数。政策制定者的最佳策略必须是尽可能争取时间,以便医院不会过度拥挤。让我们共同努力拉平上面显示的增长曲线。这样做,我们可以拯救许多生命。正如《塔木德》中所说:“凡救一人,即救全世界。”

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Andi Burkert holds the chair for theoretical and computational astrophysics at the Ludwig-Maximilian University of Munich. He is a research associate of the Max-Planck-Institute for Extraterrestrial Physics, Higgs Fellow, Counsellor of the European Astronomical Society and coordinates the cluster of excellence "From the Origin of the Universe to the First Building Blocks of Life," financed by the German Science Foundation. Between 2011 and 2014 he was president of the German Astronomical Society.

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Avi Loeb is the head of the Galileo Project, director of the Institute for Theory and Computation at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, founding director of Harvard University’s Black Hole Initiative, and the former chair of the Harvard astronomy department (2011-2020). He is a former member of the President’s Council of Advisors on Science and Technology and a former chair of the Board on Physics and Astronomy of the National Academies. He has published more than a thousand peer-reviewed papers and is the bestselling author of Extraterrestrial and Interstellar and a co-author of the textbooks Life in the Cosmos and The First Galaxies in the Universe.

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