在科學(xué)家夜以繼日的努力下，新冠疫苗終于成功上市了。去年3月份的時(shí)候，英國(guó)政府提出了群體免疫的概念，我做了一個(gè)視頻，討論了傳染病流行的模型和疫苗對(duì)人群保護(hù)的原理。今天我把這個(gè)視頻的文字內(nèi)容發(fā)出來(lái)，帶著大家復(fù)習(xí)一下。本期內(nèi)容對(duì)應(yīng)視頻請(qǐng)見(jiàn)：群體免疫

2020年，新冠肺炎在全世界蔓延，美國(guó)成為重災(zāi)區(qū)。我們似乎正面臨著100年來(lái)最嚴(yán)重的一次傳染病全球大流行。去年3月12日，英國(guó)召開(kāi)緊急內(nèi)閣會(huì)議，英國(guó)首相約翰遜說(shuō)：英國(guó)不會(huì)采取停課、取消大型集會(huì)等方法來(lái)應(yīng)對(duì)病毒，但每一個(gè)英國(guó)人都要做好失去親人的準(zhǔn)備。

英國(guó)首席科學(xué)家帕特里克也說(shuō)：也許新冠肺炎會(huì)感染英國(guó)60%的人口，才能讓英國(guó)人獲得群體免疫。那么，群體免疫究竟是什么？英國(guó)的這種措施能奏效嗎？點(diǎn)開(kāi)視頻，了解一下！

1??基本傳染數(shù)R0

在流行病學(xué)中，有各種各樣的數(shù)學(xué)模型來(lái)解釋病毒的傳播。為了讓大家理解群體免疫，我們首先來(lái)講講最簡(jiǎn)單的病毒傳播模型。這涉及到基本傳染數(shù)R0和世代間隔T兩個(gè)概念。

為了衡量病毒的傳染力，流行病學(xué)家設(shè)計(jì)了基本傳染數(shù)R0的概念。它是指：如果不對(duì)傳染病做任何控制，每個(gè)感染者平均會(huì)將病毒傳染給幾個(gè)人。例如R0=0.5，就表示每個(gè)感染者平均會(huì)感染0.5個(gè)人，這0.5個(gè)人又會(huì)把病毒傳染給0.25個(gè)人…如果R0=2，就表示每個(gè)感染者平均會(huì)感染2個(gè)人,這2個(gè)人又會(huì)傳染給4個(gè)人… 基本傳染數(shù)是病毒傳播的關(guān)鍵要素，劃分為三個(gè)檔次：

• 若R0<1， 病毒會(huì)逐漸消失。這是因?yàn)槊看伟l(fā)生感染時(shí)，下一代的感染者人數(shù)都比上一代少，于是病毒最終會(huì)消失，不會(huì)成為流行病。

• 若R0=1， 病毒會(huì)成為地方流行病。這是因?yàn)橄乱淮母腥菊吆蜕弦淮娜藬?shù)幾乎一樣多，隨著患者的痊愈和病毒的繼續(xù)傳播，感染者人數(shù)既不會(huì)變多也不會(huì)變少。例如水痘就是英國(guó)的地方性流行病。

• 若R0>1， 病毒會(huì)成為流行病。這是因?yàn)槊總€(gè)感染者都會(huì)把病毒傳染給更多的人，造成感染者越來(lái)越多。理論上講，這樣的病毒或早或晚，一定會(huì)感染全世界的每一個(gè)人。

除了少數(shù)傳染病會(huì)轉(zhuǎn)化成慢性病以外，多數(shù)感染者都只有兩種可能：死亡或者免疫。如果患者患病后痊愈了，免疫系統(tǒng)就會(huì)記住這種病毒，下次病毒再來(lái)的時(shí)候，免疫系統(tǒng)就會(huì)立刻行動(dòng)起來(lái)消滅病毒，這時(shí)候我們就說(shuō)這個(gè)人已經(jīng)對(duì)病毒免疫了。

顯然，基本傳染數(shù)越大，病毒的傳染能力越強(qiáng)。最厲害的傳染病是麻疹，它的基本傳染數(shù)在12到18之間，白喉在6到7之間。新冠病毒是一種新型病毒，科學(xué)家們估計(jì)它的基本傳染數(shù)在3左右。

2??世代間隔T

除了用基本傳染數(shù)衡量病毒的感染能力，我們還需要用世代間隔來(lái)衡量病毒感染的快慢。例如一個(gè)病毒的R0=3，那么上一代的感染者是花了1天、1個(gè)月還是一年傳染給下一代的3個(gè)感染者？這顯然是有所不同的。世代間隔越小，病毒傳播的就越快。

我們以新冠病毒為例：從患者被感染，到出現(xiàn)咳嗽發(fā)熱等癥狀，這段時(shí)間稱(chēng)為潛伏期。潛伏期有長(zhǎng)有短，最短有3天，最長(zhǎng)有20多天，有專(zhuān)家指出平均潛伏期在8天左右。在潛伏期內(nèi)，雖然患者沒(méi)有癥狀，但是依然具有感染力，可以感染下一代患者。

如果有一個(gè)患者A，他在感染期內(nèi)感染了患者B，那么A和B就會(huì)相繼發(fā)病。我們把兩代患者發(fā)病的平均時(shí)間間隔叫做世代間隔，它就代表了上一代感染者傳染給下一代所花費(fèi)的時(shí)間。有專(zhuān)家研究得出：新冠病毒的世代間隔大約在4天左右。

3??病毒多久會(huì)征服歐洲？

無(wú)論是基本傳染數(shù)還是世代間隔，都是在完全不對(duì)病毒進(jìn)行控制的條件下估計(jì)出的。如果我們采用中國(guó)這樣嚴(yán)厲的隔離檢測(cè)措施，傳染數(shù)就會(huì)下降，世代間隔就會(huì)拉長(zhǎng)。不過(guò)，在今年年初中國(guó)開(kāi)始全民抗疫的時(shí)候，許多國(guó)家并沒(méi)有對(duì)這種疾病有足夠的重視，例如1月24日，歐洲出現(xiàn)了第一例新冠肺炎患者，歐洲各國(guó)卻沒(méi)有采取足夠的措施遏制病毒的蔓延。我們不妨做一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算：假如不做任何管控，病毒多久會(huì)征服整個(gè)歐洲呢？

最初只有1名病人，我們稱(chēng)他為0號(hào)病人，他會(huì)感染3個(gè)病人，稱(chēng)為第一代感染者，然后第一代感染者又會(huì)把病毒感染給第二代的9名感染者… 我們把n代感染者都加起來(lái)，就是總感染人數(shù)：

歐洲一共有7.4億人，我們通過(guò)計(jì)算就能得到病毒需要感染的代數(shù)：

每一代需要4天的時(shí)間，這樣一共需要的時(shí)間是

從1月24日開(kāi)始，如果不加控制，到4月10日左右，新冠病毒將感染每一個(gè)歐洲人，無(wú)一幸免。

面對(duì)這種病毒，英國(guó)政府表示：我們既沒(méi)有藥物，也沒(méi)有疫苗，別無(wú)他法。也許我們只能讓病毒感染大部分的人，當(dāng)這些人痊愈后，就會(huì)獲得免疫力，從而切斷病毒的傳播，這就叫做群體免疫。

4??群體免疫

群體免疫這個(gè)概念早在一百年前就被人提出了。醫(yī)生們發(fā)現(xiàn)：當(dāng)一個(gè)地區(qū)里大部分的人都感染過(guò)一種疾病后，這種疾病給的傳播就會(huì)被延緩。我們用數(shù)學(xué)模型解釋一下：

設(shè)有一個(gè)基本傳染數(shù)是R0的病毒在一個(gè)人群中傳播，在某個(gè)時(shí)刻，已經(jīng)有P的比例的人因?yàn)楦腥具^(guò)某種疾病而具有了免疫力，余下的人沒(méi)有感染過(guò)這種疾病，不具有免疫力。

此后，病毒只能在那些不具有免疫力的人群中傳播，所以1個(gè)感染者不再能感染R0個(gè)人了，而是只能感染R0(1-P)個(gè)人。如果這個(gè)數(shù)字比1還要小，那么傳染病最終就會(huì)消失，這就叫做群體免疫。群體免疫的條件是：

可見(jiàn)：基本傳染數(shù)越高的病毒，就需要更多的人具有免疫力，才能獲得群體免疫。對(duì)于新冠肺炎來(lái)講，R0=3，所以只有P>66.7%時(shí)，即2/3以上的人群具有免疫力，群體免疫才能生效。在此時(shí)，感染者會(huì)被免疫者包圍隔離，也能同時(shí)保護(hù)那些未免疫者。

不過(guò)，英國(guó)有6600萬(wàn)人口，按照66.7%的感染比例，要達(dá)到群體免疫，至少要感染4400萬(wàn)人。中國(guó)新冠肺炎的死亡率大約4%，意大利大約7%，即便假設(shè)英國(guó)具有世界上最頂尖的醫(yī)療條件，死亡率僅為1%，也會(huì)造成44萬(wàn)人死亡。相比來(lái)講，2018年英國(guó)全年死亡人口也只有63萬(wàn)，第二次世界大戰(zhàn)英國(guó)軍隊(duì)和平民死亡人數(shù)之和也只有45萬(wàn)。

5??群體免疫能奏效嗎？

英國(guó)一些科學(xué)家說(shuō)：要消滅新冠病毒，只有兩種方法：第一，消滅每一個(gè)病毒。第二，讓多數(shù)人感染，實(shí)現(xiàn)群體免疫。因?yàn)槿绻捎脟?yán)格的措施——例如封城來(lái)控制病毒流行，那么解封之后病毒還是會(huì)擴(kuò)散，而且以后，病毒就會(huì)像流感一樣每年都來(lái)一次。

反對(duì)者認(rèn)為：沒(méi)有理由認(rèn)為新冠病毒會(huì)成為季節(jié)性流感，就好像SARS病毒在2003年之后就銷(xiāo)聲匿跡了。而且，病毒存在變異的可能，如果英國(guó)真的付出了沉重的代價(jià)群體免疫了，當(dāng)病毒變異免疫失靈后，難道我們還要再來(lái)一次嗎？

那么，歷史上究竟有沒(méi)有一種病毒依靠群體消失呢？我們不妨來(lái)談?wù)劼檎睢?/p>

麻疹是一種感染能力非常強(qiáng)的傳染病，它以人為唯一寄主。感染麻疹后，一部分人會(huì)引發(fā)肺炎和腦炎，但大部分會(huì)痊愈，在經(jīng)過(guò)良好治療的情況下，死亡率為0.3%。而且麻疹病毒基本不變異，一次感染終身免疫。如此說(shuō)來(lái)，麻疹病毒非常符合英國(guó)科學(xué)家所說(shuō)的群體免疫條件。那么，麻疹是否因此而消失了呢？

事實(shí)上，從公元10世紀(jì)開(kāi)始，麻疹在地球上傳播了上千年。90%的人都會(huì)在10歲以前感染麻疹，甚至有人估計(jì)99%的人都會(huì)在一生中感染麻疹，所以有一種說(shuō)法：麻疹就像死亡和稅收一樣逃避不了。一直到1980年，每年依然有260萬(wàn)人因?yàn)槁檎疃劳觥?shí)際的傳染病與模型是有差別的，即便全世界絕大多數(shù)人感染了麻疹具有了免疫力，麻疹依然能找到自己傳播的途徑。

6??制勝法寶——疫苗

針對(duì)傳染病，最有效的方法是疫苗。麻疹就是通過(guò)疫苗才被控制住的。1980年開(kāi)始，在世界衛(wèi)生組織和各國(guó)政府的努力下，麻疹疫苗開(kāi)始大范圍使用。麻疹的基本感染數(shù)在12到18之間，如果我們?nèi)0=15，那么需要注射疫苗的人群比例需要：

考慮到疫苗有效性的問(wèn)題，世界衛(wèi)生組織認(rèn)為：需要疫苗的接種率達(dá)到95%以上，才能像消滅天花一樣逐漸消滅麻疹。

可是，疫苗的推廣并非一帆風(fēng)順的。1998年，英國(guó)醫(yī)生安德魯·維克菲爾德在《柳葉刀》雜志上發(fā)表了一篇文章，稱(chēng)注射麻疹疫苗會(huì)導(dǎo)致兒童自閉癥，在世界上引起軒然大波。

從那時(shí)起，英國(guó)麻疹疫苗接種率一路降低， 從95%下降到81%，麻疹感染人數(shù)暴增20倍，2006年，一名13歲的小男孩死于麻疹。

后來(lái)經(jīng)過(guò)記者的長(zhǎng)期調(diào)查，發(fā)現(xiàn)維克菲爾德與反疫苗訴訟律師存在利益交換，而且在研究過(guò)程中人為修改過(guò)數(shù)據(jù)。2010年，維克菲爾德被取消從醫(yī)資格，他的論文也被《柳葉刀》雜志撤回。

盡管在科學(xué)界疫苗的安全性和有效性已經(jīng)得到公認(rèn)，但是讓所有人接受這一點(diǎn)并不容易，疫苗注射有一定的不良反應(yīng)率，嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)死亡。一個(gè)家長(zhǎng)在社交媒體上對(duì)疫苗聲淚俱下的哭訴，勝過(guò)千百位科學(xué)家反復(fù)的勸說(shuō)。

許多家長(zhǎng)認(rèn)為：既然大部分都注射了麻疹疫苗，自己就無(wú)需注射，可以搭便車(chē)成為群體免疫的被保護(hù)者。如果人人都這么想，那么麻疹就永遠(yuǎn)不能被消滅。近年來(lái)，世界麻疹疫苗接種率在86%上下徘徊，麻疹總是能找到自己傳播的土壤。接種疫苗，是每一個(gè)免疫系統(tǒng)健全的人的權(quán)利和義務(wù)。

話說(shuō)回來(lái)，就是政府和各種衛(wèi)生組織天天宣傳的疫苗，依然有人不愿意接種。讓大部分感染一種可以致命的病毒從而獲得群體免疫，又談何容易？

7??許個(gè)愿——新冠疫苗

疫苗的研發(fā)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要幾年甚至十幾年的時(shí)間。艾滋病疫苗經(jīng)過(guò)40年的研究，依然沒(méi)有什么進(jìn)展。然而，它的確是我們對(duì)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，全世界的科學(xué)家和科研機(jī)構(gòu)都在全力以赴的研究疫苗。

疫苗研究大概分為這樣幾個(gè)步驟：實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)和改造毒株——?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn) ——人體臨床試驗(yàn)——工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用。以中國(guó)為例，中國(guó)科技部組織了8家研究機(jī)構(gòu)，從五條路向新冠疫苗展圍攻，這五條路分別是：滅活疫苗、基因重組疫苗、腺病毒載體疫苗、減毒流感疫苗、和核酸疫苗。目前，前四種疫苗都已經(jīng)進(jìn)入了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)階段，據(jù)2020年3月16日消息，由陳薇院士領(lǐng)導(dǎo)的基因重組疫苗組已經(jīng)進(jìn)入了臨床試驗(yàn)階段。我們不妨許個(gè)愿：祝新冠疫苗能在很短的時(shí)間出現(xiàn)，這才是我們的制勝法寶。

當(dāng)我?guī)滋烨翱吹接?guó)首相的發(fā)言時(shí)，我的內(nèi)心是崩潰的。因?yàn)樵谖业挠∠笾校鳛橐粋€(gè)誕生了牛頓、法拉第把人類(lèi)帶入工業(yè)社會(huì)和電氣社會(huì)的國(guó)家，作為第一個(gè)使用疫苗、第一個(gè)進(jìn)行臨床對(duì)照試驗(yàn)、第一個(gè)進(jìn)行流行病學(xué)研究的國(guó)家，作為擁有世界上最頂尖的醫(yī)學(xué)雜志、醫(yī)生和醫(yī)療研究機(jī)構(gòu)的國(guó)家，作為曾經(jīng)的日不落帝國(guó)，今天居然向病毒投降，真是讓人匪夷所思。有人把這一次的瘟疫大流行比喻成第三次世界大戰(zhàn)，它一定會(huì)像100年前的西班牙大流感一樣載入史冊(cè)。我希望在幾十年之后，人們翻開(kāi)教科書(shū)，看到的是世界各國(guó)人民放下意識(shí)形態(tài)、宗教信仰、貧富差距的不同，協(xié)力對(duì)抗病毒的可歌可泣的故事，而不是互相推諉、指責(zé)和甩鍋。畢竟，在這一次的世界大戰(zhàn)中，我們的敵人并不是彼此。

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