8月20日，國際著名期刊《自然》正式刊印了華中科技大學同濟醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院團隊的最新研究成果“Reconstruction of the full transmission dynamics of COVID-19 in Wuhan”。該研究在4月發(fā)表的總結武漢市公共衛(wèi)生干預措施與疫情流行趨勢關聯(lián)性的JAMA論文基礎上，進一步通過數(shù)學模型評估防控效果，揭示新冠病毒的傳播特征，有利于世界各國更有效地制定預防政策和方案，對我國取得抗疫的最終勝利和應對將來潛在的新發(fā)傳染病具有重要指導意義。論文自7月16日在線發(fā)表以來引起了廣泛關注。
該研究在經(jīng)典的SEIR模型的基礎上，結合已知新冠病毒特征，包括出現(xiàn)癥狀前就具備傳染性、大量感染者由于癥狀輕微而不易被發(fā)現(xiàn)、以及輕癥患者傳染力相對較弱等，并考慮了人口流動和干預強度在不同階段的變化，提出了命名為SAPHIRE的動力學模型，對武漢市截至3月8日的疫情流行曲線進行擬合及參數(shù)估計。通過模型比較，研究估計1月23日武漢封城之后采取的所有干預措施有效地將截至3月8日的總感染人數(shù)降低了96.0%；2月2日后進一步采取的集中隔離“四類人”等系列干預措施則降低了69.6%的感染（圖1）。這些結果體現(xiàn)了聯(lián)防聯(lián)控效果顯著，極大地保護了人民群眾的生命健康。
圖1.不同情況下每日發(fā)病人數(shù)趨勢擬合及預測：（a）實際情況擬合；（b）如果沒有2月17日之后的大排查等措施的趨勢預測；
（c）如果沒有2月2日之后的集中隔離等措施的趨勢預測；（d）完全不干預情況下的趨勢預測。
模型研究揭示了新冠病毒具有兩大特征：高傳染性和高隱蔽性。在早期未采取干預措施的情況下，新冠病毒的再生系數(shù)R高達3.54，傳染力遠高于SARS和MERS等已知的冠狀病毒。在1月23日實施干預措施之后，R顯著下降至1.18，每日發(fā)病人數(shù)增長放慢；2月2日開始集中隔離后R進一步降低至0.51，發(fā)病人數(shù)開始逐日下降；通過2月17-19日的社區(qū)大排查，進一步減少社區(qū)中存在的傳染源數(shù)目后，R降低至0.28，大大縮短了新增病例清零的時間（圖2）。模型估計截至3月8日的新冠感染者中大約有87%（下限為53%）由于無癥狀或癥狀不明顯而沒有被發(fā)現(xiàn)確診，對應的人群感染率約為2.5%。盡管模型中根據(jù)文獻設定未被確診感染者的傳染力只有確診病例的一半，但是由于其人數(shù)比例高，可能對疫情的早期發(fā)展起到重要推動作用。在后期，由于全民戴口罩和社交隔離等綜合措施有效切斷了傳播途徑，盡管這些感染者沒被確診隔離，其傳播能力也被大大限制，并且通過自愈在數(shù)量上逐漸衰減（圖2）。最近歐美國家發(fā)表的多項血清學調(diào)查研究也發(fā)現(xiàn)，當?shù)厝巳褐行鹿诓《究贵w陽性的比例要遠遠高于已確診的新冠病人比例，與本研究結果基本一致，均體現(xiàn)了新冠病毒傳染的高度隱蔽性。另外，南方醫(yī)科大學侯凡凡院士團隊6月5日發(fā)表于《自然·醫(yī)學》（Nature Medicine）上面的血清學研究結果顯示，武漢市醫(yī)護人員及家屬和所住酒店的員工中的抗體陽性率約為3.2-3.8%，但在普通人群中的實際感染率還需要更廣泛的血清學研究來確認。
圖2.新冠病毒的傳播特征：（a）不同階段的有效再生系數(shù)；（b）每日活躍的傳染源總人數(shù)及其構成。
新冠病毒的高傳染性和高隱蔽性大大增加了疫情防控的難度，也解釋了為何病毒能在全球范圍內(nèi)迅速傳播。研究進一步通過模型預測，評估在不同條件下解除防控措施導致疫情反彈的可能性（圖3）。如果有87%的感染者未被發(fā)現(xiàn)并在連續(xù)14天零確診病例之后解除所有防控措施，出現(xiàn)第二波疫情的概率為32%。如果只有53%的感染者未被發(fā)現(xiàn)，相應的疫情反彈概率則降至6%。過早地解除防控措施將大大增加疫情二次爆發(fā)的可能性。這些結果提示，面對狡猾隱蔽的新冠病毒，我們應該在復工復產(chǎn)恢復經(jīng)濟秩序的同時保持疫情監(jiān)控，根據(jù)疫情變化迅速調(diào)整防控措施，謹防二次爆發(fā)。這些研究成果對全球疫情防控和各國制定相應的公共衛(wèi)生政策具備重要參考價值。
圖3.不同假設條件下全面放開防控措施對應的疫情反彈風險
華中科技大學同濟醫(yī)學院公共衛(wèi)生學院為論文的第一完成單位。郝興杰博士、程姍珊副教授、巫德剛博士為共同第一作者。王超龍教授、鄔堂春教授和哈佛大學公共衛(wèi)生學院林希虹教授為論文的共同通訊作者。（文/王超龍）
論文鏈接
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2554-8
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