Science：关于新冠的绝望未来
The following article is from 麦肯东 Author 古大师
本文经授权转载自 l 微信公众号“麦肯东”
ID l gh_5f469f2c5916
作者 l 古大师
首发于2020-04-19
前些天，哈佛大学公共卫生学院发了一篇Science：
我下载了预印版，读完后脑子里产生了比较吓人的想法：
新冠病毒可能要陪伴人类很久，很久了……
根据论文中的描述，无论是否能研发出疫苗，新冠病毒都可能会陪伴人类到2025年。
那么，2025年以后人类能摆脱新冠病毒吗？
不，只是到时我们就已经习惯了这种隔离的生活方式……
具体来说↓↓
1、被我们寄予厚望的疫苗，作用很可能会非常小！
因为人类感染者产生的抗体有效期可能只有40周（<300天），比疫苗的研发周期都要短！
如果疫苗不能起作用，那么新冠将会变成一个10-50倍致死率的流感，在全世界范围内反复爆发收割人头。
2、未来各国的策略，就是尽可能采用疏离措施，把感染率维持在一个较低的水平，以确保医疗体系不崩溃。
3、新冠会长期成为老年人类的头号杀手，而人类整体的医疗支出会大幅上升，预期寿命会降低。
现在看来更可能的情况是：以后的每一年，病毒都会呼啸而来，直到地老天荒.……
哈佛大学的仿真结果：每一年新冠病毒都会卷土重来
没想到人类还没攻克癌症、艾滋病，而大规模传染病就已经成为新的挑战……
这下我终于理解，为什么说21世纪是生命科学的世纪了！
闲言少叙，接下来就让我们看看这篇牛逼闪闪的Science里的到底说了点啥……
一、论文的思路和方法
这篇paper的题目是↓↓
翻译过来就是“预测大流行后的新冠病毒会如何传播”。
顾名思义，论文先假设，各国都能成功把这波疫情大流行控制住，然后预测未来病毒会如何传播。
注意，这篇文章不是预测最近几个月的感染人数，而是预测在未来很长一段时间（五年，甚至更长）疫情的爆发情况。
果然从视野上，哈佛大学的论文，就跟外面那些妖艳的paper不一样！
但是，一个问题是，这篇文章是在3月初就已经发布了pre-print版本，所以数据主要是基于2月份中国、伊朗和韩国的数据，并没有统计之后一个月欧洲和美国那种惊心动魄的大爆发，那么他们是如何得出结论的呢？
因为他们找了其他4种冠状病毒作为新冠的“参考物”。
我来解释一下，这其实是非常普遍的思考方式，在日常生活中，我们就经常用这种方法来得到一些很难获得的数据。
在日常生活中应用参照物进行测量
具体到这篇论文，作者一共找了四个备选的β冠状病毒属作为参考物，它们分别是：
① SARS
② MERS
③ HCoV-OC43
④ HCoV-HKU1
SARS的病死率9%，MERS的病死率可达36%，而HCoV-OC43和HCoV-HKU1 则只能引起普通的感冒症状，病死率极低。
用“病死率”和“传染性（R0）”两个指标来描述四种冠状病毒的位置↓↓
如果看传染性，新冠与OC43和HKU1接近，但如果看病死率，则远远高于后两者。
所以，最简单的方式就是通过OC43和HKU1的传播情况，建立冠状病毒的模型，再模拟预测新冠病毒在未来的传播。
在初次爆发后，HKU1和OC43每年冬天都会卷土重来，“群体免疫”并没有什么luan用。而同样的剧本，新冠也可能会上演。
作者通过美国呼吸和肠病毒监测系统（NREVSS），拿到2014-2019年五年的抽样数据，以此确定HKU1和OC43分别在流感季中检测为阳性的比例。
接下来的工作就很简单了，只要通过美国门诊流感监测网络（ILINet）就可以获得ILI（也就是流感）每周就诊的数据，结合这个数据就可以知道HKU1和OC43的就诊数据。
再通过CDC（美国疾控和预防中心）的FluView Interactive网站，就可以获得美国整体的流感数据，同样也就按比例获得了OC43和HKU1的感染者数据！
美国疾控和预防中心（CDC）FluView Interactive网站截图
接下来的工作就更简单了，相信每一个二年级的小学生都能做到↓↓
只要构建一个“发生率模型”，把OC43和HKU1的传播数据代入模型，确定模型的参数，就可以预测新冠在未来的传播情况！
这个“发生率模型”需要考虑3个参数：
1、季节性传播参数
HCoV-OC43和HCoV-HKU1主要在温带地区冬季爆发，说明冬季的气候和人类生活习惯可能有助于冠状病毒的传播。
也就是说，不同季节新冠的传播能力可能是不同的。
2、免疫力持续的时间
HCoV-OC43和HCoV-HKU1免疫力只能持续大约40周，而SARS感染后获得的免疫力可以相对更长，但由于缺少具体的数据，所以无法准确判断。
免疫力持续的时间是一个非常关键的指标！
3、交叉免疫程度
很神奇的一点是，不同的β冠状病毒可以诱导相互之间的免疫反应。
当初祸害人类几千年的天花，就是死在了牛痘这个猪队友的交叉免疫之下！
如果对于“交叉免疫”这个概念不理解的话，我可以打一个比方↓↓
比如你买了郭麒麟的皮肤，就不光能获得郭老师的父爱，还很有可能获得于谦老师的遗产！。
调整以上三个模型参数，再通过计算机模拟，就可以得到OC43和HKU1两种病毒的传播数据，结果发现与实际的传播情况拟合得非常好！
所以，这个模型是非常靠谱的！
虚线代表模拟数据，实线代表真实数据
接下来要做的事情，想必各位已经非常清楚了……，就是把发生率模型应用在新冠肺炎的预测中。
二、论文的主要结论
1、新冠病毒可以在一年中的任何时候扩散！
在论文设置的所有季节，SARS-CoV-2 都！爆！发！了！
但前文说过，不同季节还是略有差异，比如秋冬季相交时的疫情会非常猛烈，而冬春季相交时的疫情则爆发和缓，但持续时间比较长。
新冠在秋冬之交的爆发会更猛烈一些
具体的不同时间尺度的模拟，结果如下表↓↓
新冠病毒在四季均有可能爆发，但烈度会有所不同
2、如果感染者痊愈后不能获得长久的免疫力，那么新冠肺炎将会和其他的人类冠状病毒一样，在人类社会中一直存在，不停爆发。
抗体的有效期将直接影响未来新瓜病毒爆发的频次
1）如果抗体的免疫力只能维持40周，那么新冠必然每年都会爆发一次（这种情况下的群体免疫策略就是一个彻底的笑话）。
2）如果抗体的免疫力能维持104周（两年），那么新冠会2、3年出现一次大爆发，但每年也仍然会有小规模的疫情出现。
以上两种情况，就意味着，抗体起作用的周期与疫苗研发的周期相当，或甚至远远短于疫苗研发周期，那么疫苗研发就必须成为一个常态性工作，永远持续下去，尽可能地帮人群建立抗体。
未来每个人每年都要至少注射一次疫苗！
也许是这篇论文的结论太丧，于是四位作者又给了一个最乐观情况下的预测：
3）如果人类获得的免疫力是永久性的，新冠的感染率会大幅下降，病毒会消失五年或更长时间。
最乐观的预测：疫情从明年开始彻底消失
但是，众所周知的是，RNA病毒最大的特点就是，突变率非常高，因为复制RNA时很容易出错，这也造成了RNA病毒对环境极强的适应性。
比如HCoV-OC43和HCoV-HKU1就只能维持大约40周的免疫力。
所以，这种最乐观的情况，基本上是不太可能发生的……
三、人类的“幸运”已经结束了
潘多拉的盒子打开，疫情在全世界蔓延，不是一年、两年，而是五年、十年，甚至可能一直持续下去，这就意味着↓↓
彼此间的隔离将成为常态，人与人之间日常的交际会显著减少，甚至传承了成百上千年的很多风俗习惯也会彻底消失。
未来的服务业将受到极大的抑制，人们会压缩非必须的服务业需求，除了医疗、教育等必须的服务需求外，其他都将尽可能地抑制。
例如对于人类的旅游业、餐饮业、院线、商业地产等等，以及其他一切服务相关行业，都可能被重大打击，可能彻底改变旅游业的业务逻辑。
又比如，NBA的收入结构可能要发生根本的变化，人类体育运动最吸金的产业，可能会变成网络游戏。
这类观众密集的体育赛事可能永远都不会出现了
在线教育、在线医疗、远程服务、VR、AR产业将迎来一波大发展，行业估值的逻辑已经完全改变了……
所以，时代真的变了，你准备好了吗？