新冠病毒传播有多快?

3月 20, 2020
Contact: Debing Su debingsu@umich.edu

Purple globe with orange dots on the map. Image courtesy: Michigan Medicine

随着新型冠状病毒(COVID-19)在世界范围内的传播,越来越多的研究人员正在使用计算模型来预测传播。而首批就此话题的研究来自密西根大学、香港和中国大陆高校的研究人员。

密西根大学数据科学学院(MIDAS)的研究员林倩莹( Qianying Lin), 毕业于香港理工大学,擅长用数学和统计模型来预测流行病趋势。在过去的几个月,她一直与国际合作者合作,估测COVID-19的传播性。

根据他们的估计(已于1月份首次发布),可以预期爆发初期每个感染者会将病毒传播给其他2-3人。他们的文章已被其他团队多次引用,在疾病蔓延之前为卫生官员描绘一幅较准确的画面。

林博士表示:“R0(基本繁殖数量)是传染病的重要属性,特别是对于新兴疾病。与其他预测R0高达5-6的研究不同,我们的估计较为谨慎的,因为我们的报告将早期阶段的比率考虑进去 -早期阶段的比率很低。”

他们对R0的初步估计于1月在《国际传染病杂志》上发表,估计范围为2.24至3.58。次月发表在《临床医学杂志》上的第二篇论文将武汉市病毒极速上升的报告率纳入考虑,获得R0区间为 :2.49至2.63。 (相比之下,季节性流感的R0值为2到3,而高度传染性的麻疹病毒的R0值为12或更高。)

该团队由香港理工大学副教授何岱海(Daihai He) 领导,除林博士外,研究人员还分布在香港和中国大陆的几所大学和机构。他们主要在微信上完成合作。

林博士表示:“就在武汉封锁之后,一月下旬何教授将我招募到他的团队。做新兴传染病工作非常紧张,因为所得的结果不仅有可能影响学术界,而且还可能影响大众、会引起恐慌。我们很多时候都很犹豫。我们尽力让大众对该新疾病保有正确的态度,同时让研究保持透明和严谨。”

林博士在该项目中的角色是对模型进行编程和运行。她于3月在《国际传染病杂志》上发表的新模型纳入了对抗病毒传播而采取的行动,包括个人(即自我隔离)和政府下令采取的措施(即运输关闭,隔离等)。这项研究预测,在政府继续采取严厉措施的情况下,到4月底,武汉市的疫情可以得到完全控制(即在较长时期内没有新的病例)。

这些工作与林博士在密大的主要研究兴趣紧密相关。该研究需要将传统的病例报告信息与遗传数据相结合,以产生更准确的疾病模型。她在冠状病毒方面的工作经验强调需要更复杂的方法来应变, 因为早期报告的缺陷,滞后或不准确之处,可能会使COVID-19等新兴疾病的模型模拟变得困难。 她说:“当前流行病报告比率(reported ratio)频繁变化,入院标准也在变化。纳入遗传数据可以帮助缩小流行病的模型与实际情况之间的差距。”