如何理解英國帝國理工“全球或有4000萬人死於新冠”的預測?

英國倫敦帝國理工學院的一篇報告,估算了新冠肺炎疫情最壞將致全球4000萬人死亡。這個結果成真的幾率有多高?我們能避開它嗎?

據美國約翰斯·霍普金斯大學系統科學與工程中心(CSSE)研發的"冠狀病毒追蹤器"發佈的實時統計數據圖表顯示,截至4月13日16:34,全球新冠肺炎確診1854464例,死亡114331例,而美國確診病例數目前已經超過55萬例,成為全球確診病例最多的國家。這是對新冠肺炎的正式和實際統計數據,當然,這些數據還會隨疫情發展而改變。

如何理解英國帝國理工“全球或有4000萬人死於新冠”的預測?

▲美國確診病例數字激增(圖片來自網絡)

但是,根據英國倫敦帝國理工學院(MRC)一個有影響力的建模小組(COVID-19團隊)於3月16日在線發表的一篇報告估計,如果沒有采取緩解措施來對抗,新冠肺炎(COVID-19)大流行可能感染全球90%的人口(約70億人),並導致約4000萬人死亡。

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▲1918年爆發大流感,全球範圍內也造成了約4000萬人的致死率(圖片來自網絡)

這個團隊由MRC全球傳染病分析中心主任流行病學教授尼爾弗格森(Neil Ferguson)領導,報告的題目是"新冠肺炎的全球影響以及減緩和壓制策略",也是該團隊發佈的第12份有關新冠肺炎的報告。

尼爾弗格森等人評估的主要依據是基本傳染數R0。按照傳染病學的理論,疾病傳播或衰退有三種可能。一是如果R0小於1,則每個現有感染導致少於一個新感染。在這種情況下,疾病會減少並最終消失;二是,如果R0等於1,則每個現有感染都會引起一個新的感染。該疾病將繼續存在並保持穩定,但不會暴發或流行;三是如果R0大於1,則每個現有感染都會導致一個以上新感染。該疾病將在人與人之間傳播,並且可能爆發或流行。

尼爾弗格森團隊是按照R0大於1來建模估算的,把R0設在2.4到3.3之間,並且以3.0為中心。結果顯示,全球將有70億(64-72億)人感染新冠病毒。同時,以中國病例的病死率(約4%)為參照,全球範圍將導致4000萬(3500-4200萬)病例死亡。

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▲各國人口,社會和混合模式與新冠肺炎傳播和負擔相關性(圖片來自網絡)

同時,這個建模也估計,以R0為2.4計,在沒有任何干預措施下,英國會有51萬新冠病人死亡。在美國,死亡人數將高達220萬。3月29日,美國總統特朗普就引用了這個估算,表示美國將在兩週後迎來新冠肺炎疫情的死亡高峰,可能高達220萬人死亡。

但是,根據這種模式估算時,除了要排除干預措施外,還有其他條件。一是在人群中每個人都完全易患該疾病,二是沒有人接種過疫苗,三是以前沒有人得過這種病,四是沒有辦法控制疾病的傳播。

但是,這幾種情況同時出現很少見。只是在1918年全球大流感(H1N1病毒導致)時出現過,不過當時也有干預手段,如隔離,只是隔離不充分,但是R0值也只是在1.4至2.8之間。並且在2009年H1N1流感再次流行(從北美開始,然後向全球蔓延),由於有了疫苗和抗病毒藥物的使用,2009年的H1N1流感致命性降低了很多,R0值1.4至1.6之間。

現在,由於各個國家都有干預措施,如追蹤傳染源和隔離等,所謂的導致70億人感染和4000萬人死亡只是一個理論值,是虛擬的,並沒有發生。

同時,這份報告提出了新冠肺炎在全球傳播的四種可能發生的情況,A.不採取防疫措施的情況;B.減緩措施的情況,包括人群社交疏離-降低個體彼此接觸的速度(沒有完全抑制傳播);C.減輕影響的情況,包括增加老年人的社交疏離,如年齡在70歲及以上的人的社會接觸率降低60%;D.抑制措施的情況,包括採取減少接觸率(如人與人之間的接觸率降低75%)和隔離可能產生的每10萬人死亡人數。

不採取預防措施的結果當然就是導致70億人感染和4000萬人死亡,抑制措施則採取減少接觸和隔離可能產生的情況。其中,兩種不同的抑制策略在250天之內對感染和死亡有較大的影響。

如果各國在每10萬人每週死亡1.6人時開始採取抑制措施(包括加強檢測、社交隔離等),預計約24億人感染,全球死亡人數為1050萬;如果在每10萬人每週死亡0.2人時就開始採取抑制措施,預計約4.7億人感染,全球死亡人數為190萬。

尼爾弗格森團隊對世界各地死亡率數據的分析表明,意大利、英國、美國的死亡率已經分別於3月2日至3日、3月17日、3月22日達到了0.2/10萬的門檻,所以必須採取更多的行動。

事實上,尼爾弗格森團隊報告中提到的幾個重點國家都採取了措施。意大利從當地時間3月10日起在意大利全國範圍內實施"封城",近日意大利教育部長宣佈全國學校4月3日後繼續停課,博物館、體育館、游泳池、劇院、文化中心全部關閉;夜總會、舞廳、遊樂場、電影院、賭場、滑雪場等娛樂場所也全部關閉;禁止舉行婚禮、葬禮等儀式,暫停教堂內的彌撒及其他宗教活動等。

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▲4月10日,在意大利首都羅馬,一輛清潔車清洗人民廣場的地面。意大利確診病例當天增至147577例,死亡病例18849例,治癒病例30455例。意總理孔特同天表示,原定4月13日結束的全國"封城"措施將延長到5月3日。(圖片來自網絡)

美國是3月16日實施"社交隔離防疫指導方針",要求美國人應儘量在家學習工作,避免10人以上的團體聚集;避免在酒吧、餐廳和美食廣場進餐或喝酒,避免隨意旅行、購物旅行和走親訪友等,並把這一政策執行到4月底。

英國從3月23日實施為期三週的全國封城防疫狀態,嚴格限制公眾出行,包括所有出售非必需品的商店關閉,圖書館,遊樂園等場所關閉,禁止兩人以上的公共聚集等。如果不遵守規則,警方有權強制執行,包括罰款和驅散集會。

正因為採取了措施,不僅尼爾弗格森團隊報告預測的70億人感染新冠病毒和4000萬人死亡並非事實,只是一種警示,而且就連採取了措施的國家也會大大減少感染人數和死亡人數。3月29日,美國總統特朗普是在尼爾弗格森團隊報告預測的基礎上提出,美國新冠肺炎死亡人數原本可能達到220萬,如果美國能夠將其控制在10-20萬就意味著"做得很好"。

這實際上是明示,採取措施與不採取措施的死亡人數的巨大差異,前者為220萬,後者為10-20萬,但是,就連後者也是過高。所以,美國國家過敏症與傳染病研究所主任福奇指出,延長目前的防疫措施到4月底將有望控制疫情,"我們努力做的就是不讓這些數字(死亡10萬-20萬)變成現實。"

事實上,美國每年的季節性流感都會死亡1萬人以上,而且2017-2018年度美國有6.1萬人死於流感。因此,10-20萬人的死亡只是一種更為嚴重的流感產生的後果而已。不過,即便如此,這也是一種理論上的推論,實際上並不太可能出現。

採取行動也正是貫徹世界衛生組織(WHO)提出的圍堵政策,體現為檢測和隔離。首先是,檢測、檢測、檢測,檢測每一個疑似病例,然後隔離。這對於阻止新冠病毒的傳播至關重要,因為醫護人員可在患者沒有症狀的情況下識別並隔離感染者。由此,既可以減少感染人員的總數,另一方面也能為研究人員和藥企爭取更多的時間來研發藥物和疫苗。

70億人感染和死亡4000萬人只是一個理論值,成為現實的可能幾乎為零,因為各個國家正在採取措施。科學家的模型計算只不過是一種嚴重警告而已。如果採取了行動,在美國,或許也不會有10萬人死亡,全球的死亡率也只是會保持在1%-4%,或許更少。

參考文獻:

1.Coronavirus latest: pandemic could have killed 40 million without any action,Nature, News, 27 MARCH 2020,CORRECTION 31 JANUARY 2020

https://www.nature.com/articles/d41586-020-00154-w

2.Patrick GT Walker, Charles Whittaker, Oliver Watson et al. The Global Impact of COVID-19 and Strategies for Mitigation and Suppression

https://www.imperial.ac.uk/media/imperial-college/medicine/sph/ide/gida-fellowships/Imperial-College-COVID19-Global-Impact-26-03-2020v2.pdf

3.特朗普:美國兩週後迎新冠肺炎疫情"死亡高峰",海外網,2020-03-30

https://news.sina.com.cn/w/2020-03-30/doc-iimxxsth2544029.shtml

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出品:科普中央廚房

監製:北京科技報 | 科學加客戶端

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