Naure:5張強有力的圖片揭示冠狀病毒SARS-CoV-2大流行

從發表的論文到碳排放再到確診病例,這些數據揭示了史無前例的病毒疫情爆發及其在全球的影響。


1.冠狀病毒如何在世界範圍內傳播?
從2019年底開始,新型冠狀病毒SARS-CoV-2(之前稱為2019-nCoV)在中國湖北省武漢市(人口1100萬)肆虐。2020年1月下旬和2月上旬,也就是中國疫情最嚴重的時候,這種病毒引起的COVID-19病例每天都增加了數千人。

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圖片來自WHO。


從那以後,每天在中國出現的感染數量急劇下降,這在很大程度上歸功於所採取的遏制措施,不過如今,COVID-1疫情已成為全球性的大流行病。韓國、伊朗、意大利和其他地方的大規模疫情推動了150多個國家和地區的病例數量激增。
中國境外已確診的病例總數如今已超過中國境內的確診病例。3月13日,世界衛生組織(WHO)總幹事Tedros Adhanom Ghebreyesus說,歐洲已成為大流行的中心。
2.COVID-19與其他疾病相比如何?
目前對COVID-19病死率---一種衡量最終死亡的感染者所佔比例的指標---的估計提示著SARS-CoV-2的致命性不及導致其他大規模疫情的病原體,比如,嚴重急性呼吸道綜合徵(SARS)冠狀病毒(SARS-CoV)、中東呼吸綜合徵(MERS)冠狀病毒(MERS-CoV)和埃博拉病毒。

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圖片來自Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-00758-2。

但是這種感染似乎比季節性流感等其他疾病更容易傳播。對這種病毒的基本再生數(R0)---平均一個感染者會將這種病毒傳播給多少人---的計算結果表明R0為2至2.5。
像病死率一樣,R0是一個估計值,在不同的地區、不同的年齡組和不同的時間內可能有很大的差異,而且很可能被修訂。它是使用考慮了感染者保持傳染性的時間、他們感染接觸者的可能性以及他們與其他人接觸的頻率的模型計算出來的。
3.研究人員以多快的速度發佈新型冠狀病毒研究?
疫情爆發促使對SARS-CoV-2及其引起的COVID-19疾病的研究激增。為了估算研究活動的規模,Nature期刊在bioRxiv、medRxiv、ChemRxiv和ChinaXiv服務器上使用“novel coronavirus”、“ncov”、“COVID-19”和“SARS-CoV-2”術語進行了研究檢索,編輯了WHO列出的出版物並進行了Google學術搜索。截至3月12日,已有約900篇與冠狀病毒有關的論文、預印本和初步報告。

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圖片來自Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-00758-2。

這些研究涵蓋了一系列主題,包括這種病毒的結構;它如何在不同的社區中傳播;這種疾病的臨床特徵;潛在的藥物靶標;檢疫措施的有效性如何;以及疫情爆發對衛生工作者的心理影響。在此之後,在疫情爆發初期分享的預印本論文中,至少有20篇已經在同行評審的期刊上發表。
研究人員還使用GISAID和GenBank等在線平臺共享了這種病毒的基因組數據,並且正在開展針對潛在疫苗或藥物的多項臨床試驗。Nature期刊的分析不包括這些報告或數據。它也不包括用英語以外的其他語言發表的研究,比如中文期刊。因此,迄今為止,它可能低估了這種冠狀病毒的總體研究數量。
4.出行限制如何影響碳排放和空氣質量?
中國控制疫情的努力似乎已抑制了能源消耗和空氣汙染。美國宇航局和歐洲航天局收集的衛星數據顯示,中國全國範圍內化石燃料燃燒過程中產生的大氣中二氧化氮(NO2)含量急劇下降。

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圖片來自NASA Earth Observatory。

每年,企業和工廠為了慶祝農曆新年(從今年1月25日開始)關閉工業活動。這通常會導致NO2含量短暫下降。美國宇航局戈達德太空飛行中心大氣科學家Fei Liu說,“通常情況下,汙染水平會在7~10天后回升,但今年並沒有發生。”初步分析表明農曆新年後的NO2汙染比往年同期減少了10%~30%。根據歐洲航天局Sentinel-5P衛星的數據,在意大利北部也發現了類似的二氧化氮汙染下降趨勢,那裡的城市仍然處於封鎖狀態。
赫爾辛基能源與清潔空氣研究中心的一項分析顯示,為遏制冠狀病毒SARS-CoV-2所做的持續努力使得中國的工業活動減少了15%~40%。2月份煤炭消費量創四年新低,煉油業下降了三分之一以上。總體而言,該中心的分析表明,由於不斷努力遏制這種冠狀病毒,中國的碳排放量下降了25%以上。
5.與2003年SARS疫情相比,當前的大流行情況如何?
從一開始,冠狀病毒SARS-CoV-2就與2002-2003年SARS疫情進行了比較。這兩種病毒都被確定為新的冠狀病毒,比少數幾種引起普通感冒的相關冠狀病毒更為致命。人們發現SARS-CoV-2從果子狸跳躍到人類,而果子狸從蝙蝠那裡感染了這種病毒。SARS-CoV-2也被認為來自蝙蝠,或由蝙蝠直接傳播或者通過一種尚未被識別的哺乳動物傳播給人類。這兩種病毒都造成混亂和經濟災難。但是,這兩次疫情爆發的進展截然不同,特別是在傳播速度和程度方面。


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圖片來自Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-00758-2。

SARS疫情持續了三個月後才被確認為是一種獨特的疾病。然後,在將近兩個月的時間裡,人們尋找到導致這種疾病的病原體:SARS-CoV本身的鑑定和基因組測序主要來自中國以外的研究人員。
相比之下,在第一個已知病例出現的三週後,中國通報世界衛生組織,一種類似肺炎的病例在激增。此後兩週,中國研究人員分離出新型冠狀病毒SARS-CoV-2,進行了基因測序,並開發出診斷測試方法,從而為中國提供了必要的手段來開展世界上有史以來最大規模的傳染病控制措施之一。


SARS-CoV-2雖然不如SARS-CoV那樣致命,但是它的傳播範圍更廣。從發現首例感染病例起,不到兩個月的時間裡確診病例的數量超過了SARS疫情幾個月的時間裡達到的病例總數。在三個月內,SARS-CoV-2(COVID-19)造成的死亡人數是SARS-CoV(SARS)的五倍多。(生物谷 Bioon.com)
參考資料:
Ewen Callaway et al. The coronavirus pandemic in five powerful charts. Nature, 2020, doi:10.1038/d41586-020-00758-2.


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