大流行将会怎样：2021及那以后的故事【译】

新型冠状病毒将在此常驻——科学家们对今后数月和数年的预期

原文发表于2020年8月5日。因为本人近期又忙又懒，所以拖更至今，不解释。【】内为译者注

 2021年6月，世界已经处于大流行模式下一年半了。病毒以一个缓慢的速率持续传播着；时不时的隔离封锁成为了新的【社会】常态。一个能提供6个月免疫力的疫苗获批投入使用，但国与国之间的利益纠葛减缓了这个疫苗被分发的速度。全世界约有2.5亿人感染，并伴随着约175万人死亡。

这样的场景是COVID-19【译者：即新冠肺炎】大流行可能的结果之一[1]。在世界范围内，流行病学家们正在建立短期和长期的【COVID-19】变化趋势【模型】，以期应对和减轻SARS-CoV-2【译者：即新冠肺炎病毒】这一引起COVID-19的病毒所带来的影响。尽管这些模型的预测【结果】和时效有差异，建模者们在两件事上取得了共识：COVID-19将会持续，以及【它的】未来走向将取决于很多未知因素。【这些因素】包括：人们是否能获得持续性的免疫、季节变化是否会影响它的传播和各国政府与个人将会如何抉择，最后一点或许是最重要的。“很多地方都开始解除封锁了，【但】也有很多地方并没有。我们不确定接下来会发生什么。”来自伦敦公共卫生与热带药物学院（LSHTM）的传染病模型研究者Rosalind Eggo这样说到。

“【这个疾病的】未来很大程度上将取决于不同人群【译者：感染、易感与免疫人群】往后会有多少混合和我们将要采取怎样的预防性措施。”香港大学的疾病模型研究者Joseph Wu说到。近期，由成功的封锁【措施】所得出的模型及相关证据都表明，即使不是所有人、而只是大多数人遵守了【防疫规则】，【人们】行为的改变就能够减缓COVID-19的传播。

上周，全球的COVID-19确诊人数超过了一千五百万，其中有约六十五万人死亡。一位来自哈弗大学T. H. Chan公共卫生学院的传染病学家Yonatan Grad说，许多国家正在放松管制，让一些人误以为大流行就要结束了。“但事实并非如此。我们【的抗疫】还有很长的路要走。”

例如，如果【人类】对这个病毒的免疫力与对其它仍在传播的冠状病毒的免疫力类似，即持续不超过一年；那么【从现在起】直到2025年或更往后，每年都会出现数波COVID-19的感染高峰。在此，《自然》【杂志】带你纵览科学【译者：《科学》杂志感觉受到了冒犯（笑）】，对接下来数月到数年的情况【做出的预测】。

近在咫尺的未来将​会怎样？

大流行在各地的情况并不相同。诸如中国、新西兰、卢旺达等国在封锁了不同的时间后，病例数已经降至极低水平。【它们】在小心注意新发病例的同时正逐步解除管制。【而】在美国和巴西这类很快解除封锁或从未进行过全国性封锁的国家中，病例数则正在激增。

后者让建模学者们忧心忡忡。在南非，一个COVID-19病例数位居世界第五的国家，一群【传染病】模型研究者们估计[2]，该国的病例将在八月或九月达到一个高峰——即约一百万现有病例，并在十一月上旬达到最多约一千三百万累计确诊病例【译者：即有症状感染者】。来自Stellenbosch大学南非传染病建模与分析中心的主任Juliet Pulliam说，就医疗资源而言，“某些区域【当下的疫情就】已经突破了我们承载能力的上限，所以即使【将来的发展】是我们【模拟中】最好的情形，状况也将很糟糕”。

不过，伴随着放松封锁而来的不只有坏消息。前期【研究的】证据表明，像洗手和佩戴口罩这样的个人行为的变化在【政府】解除了严格封锁后仍在被【人们】保留，而这将有助于阻止疾病的传播。在一份6月出炉的报告中[3]，在伦敦帝国理工学院，【英国】医学研究理事会下属的全球传染病分析中心（MRC Centre for Global Infectious Disease Analysis）发现，在53个开始开放的国家中尚未出现如之前所预测的那样的大规模感染。“在【佩戴】口罩、洗手和【保持】社交距离这些方面，人们行为的变化量被低估了。人们的行为方式已经不同于以往了。”帝国理工学院的传染病学家、也是这一研究的作者之一的Samir Bhatt说到。

那些处于病毒肆虐地区的研究者则早已开始研究这些【新的】行为能【对控制病毒传播】有多大帮助。在位于巴西圣保罗的Anhembi Morumbi大学，计算生物学家Osmar Pinto Neto及其同事将保持距离的方式分为“恒定”、“间断”或“渐弱”（即管制措施逐步减弱）。在将如戴口罩和洗手等行为【对传染病】的影响纳入模型后，【他们】测试了超过250000种基于这些【不同】社交距离策略的数学模型。

该研究团队的最终结论为：如果50–65%的人能在公共场所保持谨慎，那么以80天为一个阶段的“渐弱”社交距离管制能阻止在未来两年内出现新的感染高峰[4]。Neto说：“我们需要改变与人交流互动的方式。”他还补充道，总体来讲这是一个好消息，因为即使没有检测或疫苗，行为【的改变】足以为疾病的传播带来显著不同。

来自墨西哥国立自治大学（National Autonomous University of Mexico）（Juriquilla）的Jorge Velasco-Hernández及其同事，同样研究了封锁和【使用】个人防护措施之间的得失利弊。他们发现，如果70%的墨西哥人在能在开始于三月下旬的自愿封锁期结束后，使用如洗手和戴口罩这样的个人防护措施，那么该国的疫情本可能在五月下旬或六月初达到高峰后逐步减弱[5]。然而，该国政府于六月一日解除了封锁措施【之后】，COVID-19的周死亡人数并未下降，而是保持在高点。Velasco-Hernández的团队认为，两个公共节假日成为了【病毒的】超级传播事件，使得在政府解除限制措施前感染率居高不下[6]。

在那些COVID-19【疫情】可能趋于缓和的地区，研究者们认为最好的是用检测来【发现和】隔离新发病例并追踪其密切接触者。香港正是采用这种模式的一个例子。“我们正在不断地实验，进行观察，同时缓慢调整【我们的策略】。”Wu说。他预期这一策略将会阻止大规模的感染重现——除非增加的【国际】航班带来大量的输入病例。【译者：事实证明这个策略并没有什么卵用，你不严格限制航班量，没有大量输入病例才怪。】

但是，究竟多大规模的密切接触者追踪和隔离才能有效限制【新冠】爆发呢？LSHTM传染病数学模型中心的COVID-19工作小组的一份分析【报告】[7]模拟了由5、20、40例输入病例所造成的新发疫情。该研究团队的结论是，要想控制新发疫情就必须进行快速和大规模的密切接触者的追踪——即在几天内要找出【至少】80%的密切接触者。该文的共同作者Eggo说，他们目前正在评估以数字化【手段】进行接触者追踪的有效性，以及【确定】可以对密切接触者进行隔离的时间长度。“要在人们能接受的措施和能限制疫情爆发的措施中求得平衡是十分重要的。”

在那些每周仍有数千个新增感染者的地区，想要追踪80%的密切接触者几乎是不可能的——更别说【那里】实际的病例数可能比所报道的病例数的最大值还要多了。麻省理工学院的一个团队在六月发表的一篇预出版论文1分析了来自于84个国家的COVID-19数据，其结果显示全球的感染者数量比官方的数据高12倍、死亡人数比官方数据高50%（参见‘Predicting cases and deaths’）。“【实际的】病例数要远大于现有的统计数据。因此，被感染的风险要高于人们的想象。”该文的共同作者、麻省理工学院系统动力学研究组的主任John Sterman这样说到。

（数据源[1]）

Bhatt说，至于现在，诸如保持社交距离之类的延缓【疫情的】努力需要尽可能长的时间地持续下去，才能阻止第二波重大【疫情】的发生。“【目前】这样的情况将持续到冬天，届时形势将再次变得有些危急。”

天气冷下来后将会怎样？

现下【情况】已经很清楚了：夏季对病毒的遏制【能力】在各地【效果】不一，但温暖的气候可能帮温带地区限制了病毒的传播。专家们认为，在那些将于2020年下半年变冷的地区，【病毒的】传播将会增加。

许多人类呼吸道病毒——流感、其它人类冠状病毒和呼吸道合胞病毒（RSV）——都有季节性的循环，会在冬天开始爆发，所以SARS-CoV-2也很可能遵循这一模式。“我预测SARS-CoV-2和其它正蛰伏的疾病的感染率在冬天会更变得更糟。”Akiko Iwasaki说到，他是一个来自【美国】（康涅狄格州纽黑文市的）耶鲁大学医学院的免疫生物学家。她还补充道，证据表明，冬日干燥的空气会提高呼吸道病毒的稳定性和传播效率[8]，并且呼吸道的免疫防御可能会因吸入干燥的空气而遭到损坏。

此外，瑞士巴塞尔大学的计算生物学家Richard Neher说，当天气寒冷时，人们更倾向于呆在室内，这增加了病毒通过小液滴【译者：如吐沫星子，注意与气溶胶进行区分】传播的风险。Neher的研究组所进行的模拟表明，季节变化可能影响这种病毒的传播，今年冬天要想在北半球限制它将会十分困难[9].

未来，SARS-CoV-2可能会在每个冬天都迎来一波爆发。Neher说，就像流感一样，曾经感染过COVID-19的成年人再次被感染的风险会降低，但【降幅】可能取决于【人体】对于此种冠状病毒的免疫力衰退的速度。根据Velasco-Hernández的说法，更严峻的挑战在于COVID-19、流感和呼吸道合胞病毒可能在秋冬季节一起爆发。【为此，】他正在建立一个【预测】这些病毒会如何相互作用的模型。

在其它的人类冠状病毒的感染【史】能否为【患者】提供对抗SARS-CoV-2的防护这点上，一切还是未知数。一项涉及SARS-CoV-2和其近缘的SARS-CoV【译者：即非典病毒】的细胞实验【发现】，【针对】一种冠状病毒的抗体能够与另外一种冠状病毒结合，但不能令其失效或中和其毒力[10]。

要想终结此次大流行，要么必须在全世界范围内消灭这种病毒——但因为这种病毒已经传播得太广，大多数科学家都同意这种方法几乎不可能【译者：反正老子不同意】，要么就必须有足够的人通过被感染或疫苗来获得免疫。据估计，依各国的具体情况而定，这需要使该国人口中55-80%获得免疫[11]。

不幸的是，早期的调查显示这一过程任重而道远。抗体检测能揭示某人是否曾经接触过这个病毒并对其产生了抗体。根据【目前的】检测【结果】估算，仅有一小部分人曾经被感染。这一结论与疾病模型【的估算】相一致。一项涉及了11个国家的研究从感染者的死亡率和这些国家的总死亡人数推断出，截止至5月12日，这些国家的感染率为3-4%。在已经有超过150000人因为COVID-19死亡的美国，疾病预防与控制中心通过对数千个血清样本的调查发现，【该国人群中】抗体的检出率根据地点，从1%到6.9%不等[13]。

在2021年以后会怎样？

明年【新冠】大流行的进程将在很大程度上取决于疫苗何时能出现，以及免疫系统在接种疫苗或消除感染后能保持多久的免疫状态。许多疫苗能提供长达数十年的保护，例如针对麻疹或小儿麻痹的【疫苗】；而另一些【效果】则会随时间消退，包括百日咳和流感的【疫苗】。与之类似的，一些病毒在感染后会激发持续性的免疫，另一些则只会有较为短暂的【免疫】反应。哈弗【大学】的Grad、传染病学家Marc Lipsitch和他们的同事在5月的一篇论文[14]中探索了【大流行】可能的情况（参见‘What happens next?’），其中写到：“【现在起】直至2025年，免疫力的持续性对SARS-CoV-2的总病例数的影响将至关重要。”

（数据源[14]）

研究者们迄今为止仍对SARS-CoV-2的免疫力能持续多久知之不详。一项关于康复中的患者的研究[15]发现，中和性抗体在感染发生后持续了最高40天；另外的几项研究则表明【康复中的患者的】抗体水平在数周或数月后开始下降。如果COVID-19【的免疫】规律与SARS相似，那么抗体将会保持在高水平5个月，然后在接下来2-3年内缓慢下降。不过，制造抗体并非免疫防护的唯一形式；在【人体再次】遭遇到同样的病毒时，记忆性的【淋巴】B和T细胞也会参与抵御病毒，而我们对它们在SARS-CoV-2感染中所扮演的角色还知之甚少。来自明尼苏达大学（明尼阿波利斯）传染病研究与政策中心的主任Michael Osterholm说，要想找到关于某个疾病的免疫力的确切答案，研究者们需要长时间对大量的人群进行跟踪【调查】，“我们只是还需要时间。”

Grad说，如果感染人数持续上升而【人们】没有疫苗或持续性的免疫力的话，“我们将看到这个病毒将呈常态化的大规模传播”。Pulliam说，在那种情况下，这个病毒或将成为地方性流行病，而“这将令人痛心疾首”。此等情形并非难以想象：疟疾——一个可被预防和治疗的疾病——每年杀死了超过400000人。Bhatt说：“这些对于可预防的疾病，糟糕至极的情形却在许多国家上演，并且已经造成了大量生命的流逝。”

哈弗大学的研究团队表示，如果【新冠】病毒激发的免疫力是短期的——就像另外两种人类冠状病毒OC43和HKU1一样（人体只能提供约40周的免疫力【译者：9月2日看到一篇冰岛的文章表示，新冠抗体免疫至少能持续4个月而不消退*】）——那么人们【在免疫力丧失后】就能再次变为易感，而【新冠】就可能年年爆发。明尼苏达大学传染病研究与政策中心发布的一份基于【过去】八次全球性大流感的补充报告指出[17]，COVID-19将至少在接下来的18-24个月内仍会彰显其存在，其疫情或者是一系列在高峰与低谷间反复的渐弱波动，或者是小火慢炖【译者：原文为“slow burn”，如有什么更好的想法请联系我】一样的、无波动的持续传播。Osterholm表示，因为这次的大流行【的过程】到目前为止与过去流感大流行的趋势并不相同，所以这些所设想的场景仍然只是单纯的猜测。“我们正处于一场史无前例的冠状病毒大流行之中。”

另外一种可能是，SARS-CoV-2的免疫力是终身的。在此种情形下，就算是没有疫苗，这个病毒在扫荡了全球后也将自取灭亡，于2021年销声匿迹。然而，哈弗大学的研究团队发现，如果免疫力【的持续性】是中等程度的——持续两年左右，那么这个病毒可能会看似销声匿迹，却最终会在不晚于2024年时卷土重来。

不过，这种预测并没有考虑到【人类】研发出了有效的疫苗【的情况】。Velasco-Hernández说，依据【我们人类】付出的努力和投入的资金数量，以及已有在进行人体测试的备选疫苗【来判断】，疫苗不太可能永不出现。世界卫生组织列举了26种正在进行人体试验的COVID-19疫苗，其中12种处于临床2期，6种处于临床3期。Wu说，即便是一个不能提供完全免疫力的疫苗也可能有助于减轻这个疾病的危害并防止【人们】住院。无论如何，疫苗的生产和分发都将需要数月时间。

新冠对这个世界的影响不会是均等的。Eggo说，那些有【大量】老龄人口的地区在疫情发展的后期会不成比例的保有更多病例；她所在的团队在6月18日发表的一个基于六国数据的数学模型显示，儿童和20岁以下的人感染这个疾病的可能性大概只有老年人的一半。

在此次大流行面前，有一件事在各个国家、城市和群体中都是相同的。“【那就是】我们对于这个病毒所知甚少，”Pulliam说，“在我们得到更多的数据之前，我们只能与大量的不确定性相伴而行。”

原文信息：

Nature 584, 22-25 (2020)

doi: 10.1038/d41586-020-02278-5

1.         Rahmandad, H., Lim, T. Y. & Sterman, J. Preprint at SSRN https://ssrn.com/abstract=3635047 (2020).

2.         Santana-Cibrian, M., Acuna-Zegarra, M. A. & Velasco-Hernández, J. X. Preprint at medRxiv https://doi.org/10.1101/2020.07.23.20161026 (2020).

3.         Estimating Cases for COVID-19 in South Africa: Long-term National Projections. 2020.

4.         COVID-19: The CIDRAP Viewpoint. 2020.

5.         Acuña-Zegarra, M.A., M. Santana-Cibrian, and J.X. Velasco-Hernández, Math. Biosci., 2020. 325.

6.         Davies, N.G., Nature Med., 2020.

7.         Flaxman, S., Nature, 2020.

8.         Havers, F.P., J. Am. Med. Assoc. Intern. Med., 2020.

9.         Hellewell, J., Lancet Glob. Health, 2020. 8.

10.       Kennedy, D.M., et al., J. Clin. Virol, 2020. 128.

11.       Kissler, S.M., et al., Science, 2020. 368.

12.       Kwok, K.O., et al., J. Infect., 2020. 80.

13.       Ly, H., Cell Rep., 2020. 31.

14.       Moriyama, M., W.J. Hugentobler, and A. Iwasaki, Annu. Rev. Virol., 2020.

15.       Neher, R.A., et al., Swiss Med. Wkly, 2020. 150.

16.       Nouvellet, P., Report 26: Reduction in Mobility and COVID-19 Transmission. 2020.

17.       Wu, L.P., Emerg. Infect. Dis., 2007. 13.

18.       Zhao, J., Clin. Infect. Dis, 2020.