拉平 COVID-19 曲線

保持社交距離會帶來不便,但它可以拯救數百萬人的生命

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本文發表在《大眾科學》的前部落格網路上,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


應對冠狀病毒 COVID-19 的健康風險,最佳的公共政策是什麼?這是每個人都在思考的問題。

借鑑中國目前的經驗是明智的,在中國,由於封鎖,COVID-19 感染率被消除;而義大利的醫院人滿為患,醫生不得不對病人做出關乎生死的決定,因為沒有足夠的床位來治療所有需要的人。當醫院過度擁擠時,感染者的死亡率似乎高出一個數量級,因此抑制新感染的發生率具有重要意義,可以讓那些需要的人得到治療。

如果我們什麼都不做,未來幾周的情況可能會急劇惡化。為了衡量情況可能變得有多糟糕,讓我們檢查一下公開資料


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我們的第一張圖顯示了隨著時間推移報告的感染數量。對於每個國家,維基百科都有一個持續更新的網站,其中包含指向原始官方來源的連結,例如世界衛生組織、研究機構和衛生部門。繪製的曲線顯示了每個國家已知的累計感染人數隨日期的變化。彩色點顯示了截至 3 月 15 日撰寫本文時的當前情況。

來源:安迪·伯克特

除中國和韓國外,資料在所有國家/地區都呈指數增長。由於快速增長,早期行動對於控制感染人數至關重要。將曲線一直外推到方框的邊緣意味著美國將在 4 月初達到 100 萬感染,西班牙達到 400 萬,而英國、荷蘭和瑞典分別達到約 10 萬。如果 4 月 10 日之前不採取有效行動,美國和歐洲國家可能會達到 1000 萬的關口。

如我們的第二張圖所示,倍增時間似乎在演變。這些值表示增長曲線的斜率,取八天週期的平均值。

來源:安迪·伯克特

但報告的病例數必須小於實際感染數。包括美國在內的許多國家/地區,直到最近才受到 COVID-19 測試套件可用性的限制。可能還有比公開報告中更多的病例。我們將這些標記為“隱形感染”。韓國進行的測試比美國多得多,併成功地拉平了曲線。美國的 COVID-19 測試的陽性率比韓國高三到十倍,這意味著存在大量的隱形人群。

如果由於“隱形人群”造成的校正因子約為 10,並且只有大約 20% 的感染者出現症狀(基於“鑽石公主”號遊輪的統計資料),那麼目前接觸冠狀病毒的實際人數已經達到 500 萬。這意味著:(i) 在感染人群中,死亡率約為2%,至少有 100,000 人會死亡;並且(ii) 如果不建立社交距離,我們距離世界大部分人口被感染只有大約 10 個倍增時間。鑑於測得的倍增時間是幾天,這意味著如果不加抑制的指數增長將在一個月內飽和,導致約 1 億人死亡。但是,如果許多國家像我們希望的那樣拉平曲線,那麼飽和將需要更長的時間,並且死亡人數可以減少。

這一切意味著什麼?目前最明智的政策是“拉平曲線”,並透過抑制社互動動,儘可能延長倍增時間。病毒不會自行移動。它透過人類傳播,並在受汙染的表面上存活幾天。為了拉平曲線,所有國家必須立即進行社交隔離,並對有 COVID-19 症狀的患者以及與此類患者有過接觸的人進行廣泛的測試和全面隔離。

這項政策將減少醫院的擁擠並最大限度地降低短期內的死亡率。但是應該記住,它並沒有消除病毒,並且很可能會導致“溜溜球”行為——一旦幾個月後人們的流動性被允許,COVID-19 的傳播將恢復。一旦大部分人口被感染,傳播將會飽和,正如安吉拉·默克爾預測的那樣,或者大約一年後疫苗被廣泛分發

這項短期政策沒有考慮到經濟影響,由於小型企業、旅遊業、旅行和娛樂業在很長一段時間內收入損失,這可能會導致嚴重的經濟衰退。財政影響,加上封鎖的社會和心理影響,可能會惡化許多社群的生計。經濟不景氣可能導致低收入人群死亡,他們最容易受到經濟衰退的影響。必須有一個平衡醫院擁擠和經濟衰退的負面影響的甜蜜點。這個甜蜜點應該是政策制定者的長期目標。

總的來說,毫無疑問,許多人將會接觸到 COVID-19。到目前為止,延遲增長對於減少 COVID-19 將造成的總死亡人數至關重要。這種情況類似於在高峰期過後開車以儘量減少碰撞造成的死亡人數。政策制定者的最佳策略必須是儘可能爭取時間,以便醫院不會過度擁擠。讓我們共同努力拉平上面顯示的增長曲線。這樣做,我們可以拯救許多生命。正如《塔木德》中所說:“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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