如今,新冠肺炎正在全世界蔓延,欧洲成为重灾区。我们似乎正面临着100年来最严重的一次传染病全球大流行。3月12日,英国召开紧急内阁会议,英国首相约翰逊说:英国不会采取停课、取消大型集会等方法来应对病毒,但每一个英国人都要做好失去亲人的准备。
英国首相约翰逊

英国首席科学家帕特里克也说:也许新冠肺炎会感染英国60%的人口,才能让英国人获得群体免疫。那么,群体免疫究竟是什么?英国的这种措施能奏效吗?点开视频,了解一下!
点开视频,了解一下

1基本传染数R0
在流行病学中,有各种各样的数学模型来解释病毒的传播。为了让大家理解群体免疫,我们首先来讲讲最简单的病毒传播模型。这涉及到基本传染数R0和世代间隔T两个概念。
为了衡量病毒的传染力,流行病学家设计了基本传染数R0的概念。它是指:如果不对传染病做任何控制,每个感染者平均会将病毒传染给几个人。例如R0=0.5,就表示每个感染者平均会感染0.5个人,这0.5个人又会把病毒传染给0.25个人…如果R0=2,就表示每个感染者平均会感染2个人,这2个人又会传染给4个人… 基本传染数是病毒传播的关键要素,划分为三个档次:
  • 若R0<1, 病毒会逐渐消失。这是因为每次发生感染时,下一代的感染者人数都比上一代少,于是病毒最终会消失,不会成为流行病。
  • 若R0=1, 病毒会成为地方流行病。这是因为下一代的感染者和上一代的人数几乎一样多,随着患者的痊愈和病毒的继续传播,感染者人数既不会变多也不会变少。例如水痘就是英国的地方性流行病。
  • 若R0>1, 病毒会成为流行病。这是因为每个感染者都会把病毒传染给更多的人,造成感染者越来越多。理论上讲,这样的病毒或早或晚,一定会感染全世界的每一个人。
除了少数传染病会转化成慢性病以外,多数感染者都只有两种可能:死亡或者免疫。如果患者患病后痊愈了,免疫系统就会记住这种病毒,下次病毒再来的时候,免疫系统就会立刻行动起来消灭病毒,这时候我们就说这个人已经对病毒免疫了。
各种传染病的基本传染数
显然,基本传染数越大,病毒的传染能力越强。最厉害的传染病是麻疹,它的基本传染数在12到18之间,白喉在6到7之间。新冠病毒是一种新型病毒,科学家们估计它的基本传染数在3左右。
2世代间隔T
除了用基本传染数衡量病毒的感染能力,我们还需要用世代间隔来衡量病毒感染的快慢。例如一个病毒的R0=3,那么上一代的感染者是花了1天、1个月还是一年传染给下一代的3个感染者?这显然是有所不同的。世代间隔越小,病毒传播的就越快。
我们以新冠病毒为例:从患者被感染,到出现咳嗽发热等症状,这段时间称为潜伏期。潜伏期有长有短,最短有3天,最长有20多天,有专家指出平均潜伏期在8天左右。在潜伏期内,虽然患者没有症状,但是依然具有感染力,可以感染下一代患者。
潜伏期和世代间隔
如果有一个患者A,他在感染期内感染了患者B,那么A和B就会相继发病。我们把两代患者发病的平均时间间隔叫做世代间隔,它就代表了上一代感染者传染给下一代所花费的时间。有专家研究得出:新冠病毒的世代间隔大约在4天左右。
3病毒多久会征服欧洲?
无论是基本传染数还是世代间隔,都是在完全不对病毒进行控制的条件下估计出的。如果我们采用中国这样严厉的隔离检测措施,传染数就会下降,世代间隔就会拉长。不过,在今年年初中国开始全民抗疫的时候,许多国家并没有对这种疾病有足够的重视,例如1月24日,欧洲出现了第一例新冠肺炎患者,欧洲各国却没有采取足够的措施遏制病毒的蔓延。我们不妨做一个简单的计算:假如不做任何管控,病毒多久会征服整个欧洲呢?
最初只有1名病人,我们称他为0号病人,他会感染3个病人,称为第一代感染者,然后第一代感染者又会把病毒感染给第二代的9名感染者… 我们把n代感染者都加起来,就是总感染人数:
欧洲一共有7.4亿人,我们通过计算就能得到病毒需要感染的代数:
每一代需要4天的时间,这样一共需要的时间是
从1月24日开始,如果不加控制,到4月10日左右,新冠病毒将感染每一个欧洲人,无一幸免。
面对这种病毒,英国政府表示:我们既没有药物,也没有疫苗,别无他法。也许我们只能让病毒感染大部分的人,当这些人痊愈后,就会获得免疫力,从而切断病毒的传播,这就叫做群体免疫。
4群体免疫
群体免疫这个概念早在一百年前就被人提出了。医生们发现:当一个地区里大部分的人都感染过一种疾病后,这种疾病给的传播就会被延缓。我们用数学模型解释一下:
设有一个基本传染数是R0的病毒在一个人群中传播,在某个时刻,已经有P的比例的人因为感染过某种疾病而具有了免疫力,余下的人没有感染过这种疾病,不具有免疫力。
免疫和不免疫的人群比例
此后,病毒只能在那些不具有免疫力的人群中传播,所以1个感染者不再能感染R0个人了,而是只能感染R0(1-P)个人。如果这个数字比1还要小,那么传染病最终就会消失,这就叫做群体免疫。群体免疫的条件是:
可见:基本传染数越高的病毒,就需要更多的人具有免疫力,才能获得群体免疫。对于新冠肺炎来讲,R0=3,所以只有P>66.7%时,即2/3以上的人群具有免疫力,群体免疫才能生效。在此时,感染者会被免疫者包围隔离,也能同时保护那些未免疫者。
群体免疫
不过,英国有6600万人口,按照66.7%的感染比例,要达到群体免疫,至少要感染4400万人。中国新冠肺炎的死亡率大约4%,意大利大约7%,即便假设英国具有世界上最顶尖的医疗条件,死亡率仅为1%,也会造成44万人死亡。相比来讲,2018年英国全年死亡人口也只有63万,第二次世界大战英国军队和平民死亡人数之和也只有45万。
5群体免疫能奏效吗?
英国一些科学家说:要消灭新冠病毒,只有两种方法:第一,消灭每一个病毒。第二,让多数人感染,实现群体免疫。因为如果采用严格的措施——例如封城来控制病毒流行,那么解封之后病毒还是会扩散,而且以后,病毒就会像流感一样每年都来一次。

反对者认为:没有理由认为新冠病毒会成为季节性流感,就好像SARS病毒在2003年之后就销声匿迹了。而且,病毒存在变异的可能,如果英国真的付出了沉重的代价群体免疫了,当病毒变异免疫失灵后,难道我们还要再来一次吗?
那么,历史上究竟有没有一种病毒依靠群体消失呢?我们不妨来谈谈麻疹。
麻疹
麻疹是一种感染能力非常强的传染病,它以人为唯一寄主。感染麻疹后,一部分人会引发肺炎和脑炎,但大部分会痊愈,在经过良好治疗的情况下,死亡率为0.3%。而且麻疹病毒基本不变异,一次感染终身免疫。如此说来,麻疹病毒非常符合英国科学家所说的群体免疫条件。那么,麻疹是否因此而消失了呢?
事实上,从公元10世纪开始,麻疹在地球上传播了上千年。90%的人都会在10岁以前感染麻疹,甚至有人估计99%的人都会在一生中感染麻疹,所以有一种说法:麻疹就像死亡和税收一样逃避不了。一直到1980年,每年依然有260万人因为麻疹而死亡。实际的传染病与模型是有差别的,即便全世界绝大多数人感染了麻疹具有了免疫力,麻疹依然能找到自己传播的途径
6制胜法宝——疫苗
针对传染病,最有效的方法是疫苗。麻疹就是通过疫苗才被控制住的。1980年开始,在世界卫生组织和各国政府的努力下,麻疹疫苗开始大范围使用。麻疹的基本感染数在12到18之间,如果我们取R0=15,那么需要注射疫苗的人群比例需要:
考虑到疫苗有效性的问题,世界卫生组织认为:需要疫苗的接种率达到95%以上,才能像消灭天花一样逐渐消灭麻疹
可是,疫苗的推广并非一帆风顺的。1998年,英国医生安德鲁·维克菲尔德在《柳叶刀》杂志上发表了一篇文章,称注射麻疹疫苗会导致儿童自闭症,在世界上引起轩然大波。
安德鲁·维克菲尔德
从那时起,英国麻疹疫苗接种率一路降低, 从95%下降到81%,麻疹感染人数暴增20倍,2006年,一名13岁的小男孩死于麻疹。
后来经过记者的长期调查,发现维克菲尔德与反疫苗诉讼律师存在利益交换,而且在研究过程中人为修改过数据。2010年,维克菲尔德被取消从医资格,他的论文也被《柳叶刀》杂志撤回。
《柳叶刀》撤回稿件

尽管在科学界疫苗的安全性和有效性已经得到公认,但是让所有人接受这一点并不容易,疫苗注射有一定的不良反应率,严重的甚至会引发死亡。一个家长在社交媒体上对疫苗声泪俱下的哭诉,胜过千百位科学家反复的劝说。
上个世纪妖魔化疫苗的漫画
许多家长认为:既然大部分都注射了麻疹疫苗,自己就无需注射,可以搭便车成为群体免疫的被保护者。如果人人都这么想,那么麻疹就永远不能被消灭。近年来,世界麻疹疫苗接种率在86%上下徘徊,麻疹总是能找到自己传播的土壤。接种疫苗,是每一个免疫系统健全的人的权利和义务
话说回来,就是政府和各种卫生组织天天宣传的疫苗,依然有人不愿意接种。让大部分感染一种可以致命的病毒从而获得群体免疫,又谈何容易?
7许个愿——新冠疫苗
疫苗的研发是一个漫长的过程,需要几年甚至十几年的时间。艾滋病疫苗经过40年的研究,依然没有什么进展。然而,它的确是我们对抗病毒最有效的手段。在新冠肺炎病毒在全世界蔓延的今天,全世界的科学家和科研机构都在全力以赴的研究疫苗。
疫苗研究大概分为这样几个步骤:实验室培养和改造毒株——动物实验 ——人体临床试验——工业生产和应用。以中国为例,中国科技部组织了8家研究机构,从五条路向新冠疫苗展围攻,这五条路分别是:灭活疫苗、基因重组疫苗、腺病毒载体疫苗、减毒流感疫苗、和核酸疫苗。目前,前四种疫苗都已经进入了动物实验阶段,据2020年3月16日消息,由陈薇院士领导的基因重组疫苗组已经进入了临床试验阶段。我们不妨许个愿:祝新冠疫苗能在很短的时间出现,这才是我们的制胜法宝。
陈薇院士
当我几天前看到英国首相的发言时,我的内心是崩溃的。因为在我的印象中,作为一个诞生了牛顿、法拉第把人类带入工业社会和电气社会的国家,作为第一个使用疫苗、第一个进行临床对照试验、第一个进行流行病学研究的国家,作为拥有世界上最顶尖的医学杂志、医生和医疗研究机构的国家,作为曾经的日不落帝国,今天居然向病毒投降,真是让人匪夷所思。有人把这一次的瘟疫大流行比喻成第三次世界大战,它一定会像100年前的西班牙大流感一样载入史册。我希望在几十年之后,人们翻开教科书,看到的是世界各国人民放下意识形态、宗教信仰、贫富差距的不同,协力对抗病毒的可歌可泣的故事,而不是互相推诿、指责和甩锅。毕竟,在这一次的世界大战中,我们的敌人并不是彼此。
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