上周,我们推送了一篇关于伦敦帝国理工学院弗格森团队研究报告的文章(很不幸,弗格森本人近日也确诊了新冠病毒),他的报告不仅仅把英美两国政府吓到了,也把我们中国的读者吓到了。争论的主要焦点,说白了,就是这次抗疫中,哪个国家表现得好。但这种话题,如果不引入更客观的标准,很难只凭情感或立场说清楚。所以,我们今天要跟大家综述介绍两篇非常重要的文章,都是同一个作者托马斯·普约(Tomas Pueyo)写的。文章把如何理解疫情的严重性,各国应该如何抗疫,以及如何才算抗疫效果比较好,解释得无比清晰。其中一篇文章名为《新冠病毒:为什么你必须得马上行动》(Coronavirus: Why You Must Act Now),3月10日发布后,一周内浏览量达到4000万,这还只算英语版本的阅读量。同时,这篇文章已经被热心的网友翻译成30多个语言版本(也有中文版本,两个版本,简体版与繁体版),在全球广泛传播。| Thomas Pueyo的文章标题及简要介绍。我们将原文和中译本文做成了PDF,后台留言「指数」即可获得电子版。图片来源:Medium
各国网友为什么这么热情翻译这篇文章,原因跟我们写今天这篇文章的理由是一样的:因为道理讲得好。托马斯·普约的文章,数据翔实,论述清晰,实在值得所有关心疫情的人认真读一遍。
01 致死率:疫情控制好坏的标准之一
致死率达到3-5%的国家,在抗疫上表现相对较差,而致死率在1%以下的国家,表现相对较好。当然,不管是3-5%,还是1%,带来的都是让人悲伤的死亡。而且,如果感染基数大,哪怕只有1%的致死率,死亡人数也是触目惊心。致死率并不是一成不变的。不同时间下计算的致死率会有不同。但关于致死率,我们首先需要了解,存在两种算法。我们暂且称为致死率(T,total)和致死率(C,closed):(1)致死率(T)=死亡病例数(Deaths)/ 总病例数(Total Cases)。这种算法可能会低估致死率,因为总的病例数中包含已确诊病例数,病例从确诊到病例结案有一个周期,计算时无法预计病例尚未结案但最后发生死亡的人数。这种算法下的致死率,数据波动相对缓和。(2)致死率(C)=死亡病例数(Deaths)/ 病例结案数(Closed Cases)。这种算法下,因为感染者死亡结案发生的周期要比其他确诊但康复者的病例要短,所以致死率波动很大。刚开始会很高,然后随着时间推移才会慢慢回落。有意思的是,尽管两种算法有差异,致死率也随时间波动,但随着时间的推移,在确诊病人都结案后,两种算法的致死率曲线会汇集,趋于相同。趋同的这个数值,按照不同地区致死率曲线的归纳,大部分情况下,最终这个死亡率趋近于4%左右。以致死率为标准,韩国在疫情控制方面是做得比较好的国家,意大利的疫情几乎崩溃。整体看,以致死率来说,不算好,比意大利还差,比韩国更是差距极大。但这里有一个特殊情况要注意,那就是湖北省和湖北省外的致死率有显著不同。普约在文中也特别强调了这一点,如果我们将湖北省和非湖北省之外的地区分开来看,可能会更符合我们的直观感受:| 图片来源:Thomas Pueyo,Coronavirus: Why You Must Act Now.
| 图片来源:Thomas Pueyo,Coronavirus: Why You Must Act Now.换句话说,国内在抗疫上,非湖北省的表现要比湖北省的表现相对较好。不过,我们都知道,这背后付出的代价十分巨大,包括经济上的、个人权利上的。而且,在全世界进入疫情高发期后,中国会不会出现二度疫情高发,依然难以确定。只要疫情一天不稳定,中国要支付的代价就不会停止。02 抗疫关键:拉平病例曲线
致死率之外,判断各国抗疫表现的第二个标准,病例曲线被拉平的程度。撇开天气、年龄等因素的影响,影响致死率的重要因素为一国之内的医疗服务能力。医疗服务能力涉及医院病床、特殊医疗设备、一线医护人员、医护人员防护装备,以及检测试剂等方面。简单说,即使目前医学界尚未研制出疫苗,未能找出「解药」,但只要传染的病人能得到医疗体系的悉心照料,那么死亡的概率也会大大降低,尽管会遭些罪。可是,疫情高发的时候,任何一个国家,不管是一线发达国家还是二三线相对不发达国家,医疗服务能力都统统不够。医疗服务不足,是非常致命的。这不仅是因为直接感染的病人死亡概率增大,而且原来与疫情无关但严重依赖医疗服务续命的病人,在疫情冲击之下,也会由于没有及时的医疗照顾而增大死亡概率。| 图片来源:PBS关于新冠病毒的讲解视频,What This Chart Actually Means for COVID-19.红色区域和黄色区域均表示每日感染人数,两者的面积一样,也即感染人数一致,区别在于红色区域更为陡峭,最高峰及两侧大部分区域都超出了医疗服务能力水平线,这些超出部分的病例,危险程度大大增加。而黄色区域曲线更为平缓,最高峰没越过医疗服务能力水平线,因此所有病例都可以得到医疗照顾。总结起来就是:在总病例一样的条件下,病例以不同曲线爆发,对医疗服务能力的挑战不同,对于致死率的影响也不同。病例曲线越平缓,致死率就能控制的越低。反之,病例曲线越陡峭,致死率就会越高。这就是疫情爆发之后,一个地区能否接纳救治病人的关键。再重复一遍:倘若一个地方的医疗资源充足,能有效的收治病人,那么病人发生死亡的概率就会降低,反之,当医疗系统不堪重负时,不仅医院无法收治这么多的病人,使得死亡率上升,还有可能造成原本用于治疗其他类型疾病的医疗资源被挤占,一些没有感染新冠病毒的病人因此受到影响,严重的会间接造成这些人的死亡。不仅如此,超过医疗服务能力之后,一线的医护人员,不但将高负荷工作,也随时面临着医疗防护设备不足而暴露在高感染风险环境。一旦发生医护感染,又会降低医疗系统的服务能力,陷入死循环当中。普约在文章中有一个基本数据:遭受新冠病毒感染后,「约20%的病人需要住院治疗;5%的病人需要住ICU病房进行接受照看;2.5%的病人需要高度医疗看护,同时需要配合呼吸机或体外膜肺氧合(ECMO)治疗。」可呼吸机和ECMO这样的医疗设备,不是随随便便就能生产得出的:
(A few years ago, the US had a total of 250 ECMO machines, for example.)我们可以据此计算一下,现在美国感染病例41,511例,那么,其中就有8302例病人需要住院,2076人需要进入ICU,而1038例病人需要呼吸机和ECMO,连美国现存的机器也无法担保极度重症患者能够用得上。以每千人所匹配的病床数来计,日韩两国的床位相对充裕,每千人分别有14个、12个床位;而美国和英国约为每千人有3个床位。在另一篇文章《新冠病毒:铁锤与舞蹈》(Coronavirus, The Hammer and the Dance)中,普约绘制了美国的病人与病床情况。| 图片来源:Thomas Pueyo,Coronavirus, The Hammer and the Dance.上图中,红色虚线是美国目前的ICU病床情况,约有5万张,虚线以上的ICU病人有300万,也就是说,即便临时改造床位,哪怕十倍于现在的床位数,也将有200多万ICU病人得不到相应的床位照顾。这就是为什么此前伦敦帝国学院弗格森团队在研究报告中预测,在非药物干预的情况下,就算是英美两国采取手段控制,英国将会有25万人死亡,美国将有110万人死亡的原因。此外,根据世界卫生组织官方建模统计:「为应对2019冠状病毒病,每月估计需要8900万个医用口罩,多达7600万双医检手套,而护目镜的国际需求每月为160万副。」这些对各国的医疗服务能力都是巨大的挑战,我们不难理解,为什么有的国家/地区致死率相对较高,有的相对较低。因此,评价各国抗疫表现的另外一个判断标准就是:病例增长曲线的拉平程度。想要降低致死率降低,就要设法拉平病例增长曲线,也就是在没办法消灭新冠病毒的前提下,延缓每日病例的增长(即便在一段时间内,延缓和放任不管策略下的感染人数相同),这样能够减缓医疗资源的巨大压力,争取出时间,等待科学家研制出临床抑制药物以及疫苗。| 图片来源:《金融时报》关于各国/地区的新冠案例曲线图。
以此评价,目前在拉平疫情曲线上,绝大多数国家都做得不够合格。表现得比较抢眼的国家与地区是:日本、新加坡、中国香港、韩国。韩国、日本、新加坡,以及中国香港地区的疫情曲线较为平缓,与世界上其他地区的表现相比,有较大的差异。因此,相应的这些国家与地区在致死率上也控制得比较好。到目前为止,以死亡人数/总病例数来算,这几个地方的致死率都在1%左右。可以预测的是,就算疫情继续推演,更长期来看,它们的致死率曲线还是会汇集在1%以下。其中,尤其应该说说韩国。如果不是因为新天地教会事件的影响,韩国的整体抗疫表现会更佳。拉平疫情曲线的一个重要做法是早期及时排查检测。越早排查,检测的越多,就越能及时介入,以避免更多人受感染,或是轻症转重症,重症转死亡。在这方面,韩国的表现是惊人的:韩国的检测率非常高。从上表不难看出,美国抗疫之初的表现为何饱受批评。韩国每百万人有2138人排查检测,而美国才有1个。英国也不高,只有199个。早期如果排查不积极,疫情曲线必然一路爆发,而疫情曲线的爆发形态,乃是指数型的,只要让疫情的指数型曲线成型,哪怕你是英国、美国这样的发达国家,在指数型的疫情曲线面前,医疗服务能力都是不够看的。那么,传染规模与死亡人数,也就能预估出来。这是冷冰冰的规律与理性。也是为什么弗格森的预测模型出来之后,英国美国吓坏的原因。03 一定要理解疫情病例的「指数型增长」
要理解疫情的严重性,就一定要理解什么是「指数型增长」。如下图所示,全球的疫情确诊情况,病例曲线呈明显、剧烈上升的态势。用更精准的语言来说,它应该叫做「指数型增长」(Exponential Growth)。当病毒无药可解时,偏偏又以指数级方式剧烈传播,带来的结果就是极度致命了。举个例子:有一片池塘,池塘上有一张荷叶,它每天繁殖一倍,也就是说,第二天池塘上会有两片荷叶,第三天会有四片,以此类推。现如果我们知道荷叶铺满池塘需要60天的时间,那么荷叶覆盖池塘的一半需要多长时间呢?这就是指数级增长的特征。一开始,它增长缓慢,不会引起人们的注意,但增长到一定程度时,就猛烈爆发。不幸的是,这次的新冠病毒的爆发和传播就是指数型增长模式。| 图片来源:Thomas Pueyo,Coronavirus: Why You Must Act Now.
疫情从中国开始爆发,到全球范围内爆发,呈明显的爬升趋势,尤其是从2月12日开始,感染病例曲线猛然变得陡直,之后增长略为平缓,但从2月底开始,曲线又往上攀升,没有放缓的迹象。| 图片来源:Thomas Pueyo,Coronavirus: Why You Must Act Now.对比全球除中国大陆以外国家和地区的病例曲线,我们也可以明显地看到,从2月底开始,原本平缓的曲线突然爆发式增长。这波疫情如此凶狠,最重要的特征,就是指数级别增长的传染力量。新冠病毒可以指数级别传播的原因,乃在于它不仅传染力强,还非常隐蔽。当一个人最初感染时,由于病毒有潜伏期,他可能并没有意识到自己已经染上病毒,或者意识到自己生病但没有及时去就医诊断。就这样,从感染到确诊之间,存在一定的时间差。还有很多人染病之后并无症状,或者要过了很多天才会出现症状,而等到出现症状时,已经传染给其他人。所以,理解这波疫情的凶狠,一定要牢牢记住一点:确诊病例有时间上的滞后性。因为滞后性,所以当我们看到各国政府公布的确认病症数字时,这个数字只是代表了那个时刻点的部分疫情,这个时刻点的全部疫情,实际上要到病情潜伏期全部过去后,倒过来回顾才能知晓。实际疫情要远远超出各国政府当时能掌握的情况,但公众容易被公布出来的相对较小的确诊数字迷惑,以为不算严重,在主观上不容易引起足够重视。等到重视的时候,疫情已经结束了指数增长的早期阶段,进入了凶猛发展的时期。我们这些分析的方法、数据,都来自托马斯·普约的文章,原文和中译本文我们做成了PDF,大家到公号后台留言「指数」即可获得。| 图片来源:Thomas Pueyo,Coronavirus: Why You Must Act Now.上面这张图,是普约在文章中提到的最重要的一张图表,展示了从去年12月8号到今年2月11号湖北新冠疫情的发展态势。请注意,这张柱状图表,在每一个日期点上,都有两种颜色的条柱。橙色代表官方发布的每日确诊病例数,也就是那个时间点政府能掌握的数据。灰色显示的是每日实际病例数。也就是当时已经染病,但因为没有症状,没被发现的病例数。这些病例数,要等患者确诊后,通过医生们的询问,知道患者最早出现病症的时间,才能被推断出来。很显然,在每一个时点上,灰色条都要远远大于橙色条。也就是说,当你在某个时点上看到政府公布的橙色条的数据,其实只是实际疫情的一小部分。以这张图上的湖北为例,1月21日,政府宣布新增不到100个病例(橙色)时,实际当日新增感染的病例超过1500个(灰色条)。1月22日,武汉封城前一天,湖北当日的新增确诊病例为444例(橙色条),实际当天新增病例应该为2000例(灰色条)。我们只要1月22日之前的所有灰色条累加起来就可以得到数字:12000例。所以,当我们看到政府公布数字444例,实际上应该是2000例,而实际累计更是12000例。但是,回顾下,1月22日那天,公众的印象里,肯定没有病例已经破万的恐怖感知。这就是前面所说的这波疫情的凶狠之处。潜伏期+无症状+指数增长,使得我们对于疫情发展,在直观感受上滞后了。当然,从上面这张图也能看出,1月23日武汉封城举措的重要性。封城之后,灰色条代表的实际疫情,很快就开始下降。1月23日武汉封城,紧接着,湖北其他15个城市也相继封闭,整个灰色条从原先的显著式增长开始变得平缓,并逐渐降低,也就意味着实际感染病例数的下降。当然,2月1日灰色条又突增,这是因为之前受到感染而没有及时检测的患者,在不知情的情况下传播了病毒,而病毒经过潜伏期后,约一周的时间开始爆发。尽管到2月4日,橙色条还在不断上升,但这时确诊病例数的增加并不意味着疫情的爆发,只是越来越多早前被感染的患者得到了确诊。如果不考虑社会经济代价,只从控制疫情的角度说,武汉封城是正确的举措。而其他国家,意大利、美国、德国、法国,疫情增长迅速,吃亏也是吃亏在这一点上。只要没有意识到疫情发展的灰色条与橙色条之差异,都会遭遇疫情的突然高速爆发的危险。当然,封城并非唯一可以采用的举措(封城是一种硬着陆手段,代价过于巨大)。早期广泛的检测,是另外一种很好的、能控制疫情的替代手段。韩国是杰出的代表。越是在早期广泛覆盖式的检测,就越是能发现灰色条与橙色条的差别,就越能意识到问题严重性,也越有机会采取对应隔离措施,从而降低损害。无论如何,理解这波疫情的可怕,一定要理解每一个时点上,灰色条与橙色条的差异。病毒的隐蔽性、潜伏期,共同造就了这样一个危机,每个时间点上,我们确诊的病例永远只是冰山一角。为了让大家加深印象,我们换个角度,再解释下这个差异的可怕。当我们听到一个死亡病例时,外面实际应该有多少感染者?一个病人,从生到死,经历了以下几个阶段:
感染 →(潜伏)→ 确诊 → 死亡。
前面提过,按照不同的疫情控制水平,致死率有两个数字,控制得好,致死率为1%;控制得不好,致死率为4%。如果致死率为1%,那么这位病人得病的那个初始时刻,应该共有100人被感染。因为病毒的高传染性,到这位病人最终死亡的时刻,这100人又会传染很多人。这个数值被称为有效传染数(Re),数值在不同的阶段有变化。比如,在武汉封城前,疫情不加控制的时候,中位数一般估计为2.38(95% 可信区间: 2.04-2.77)。封城后,1月24日至2月3日,有效传染数一般估计为1.36(95%可信区间:1.14-1.63),1月24日至2月8日的有效传染数为0.99(95%可信区间:0.76-1.33)。为了简化说明,我们用一个更简单的概念「倍率」来说明:即多少天整体病例翻一倍。倍率当然也跟各个政府采取隔离控制的力度有关。力度越低,倍率越低,感染数翻倍的时间越短,病毒的传播速度越快。github.com/midas-network/COVID-19/tree/master/parameter_estimates/2019_novel_coronavirus
github.com/midas-network/COVID-19/tree/master/parameter_estimates/2019_novel_coronavirus
所以,一个人从感染病毒到死亡的周期算下来是5+15=20天。(3)倍率:很不幸,如果以湖北为例的话,湖北开始的控制力度很差,所以倍率要比其他地区低。按照下表的估算,倍率的时间范围在【3天-9.3天】之间,中位值为4.6天,我们粗略计算,就用5天这个数值。github.com/midas-network/COVID-19/tree/master/parameter_estimates/2019_novel_coronavirus
5天翻一倍,20天就是翻四番。100个感染者变成了1600个感染者。假设我们前面说的这个病人在2月19日不幸去世,那么他确诊的时间应该是2月4日,染病的时间应该是1月31日。致死率为1%的时候,1月31日这天有100人受感染,这位病人确诊的2月4日,感染人数翻倍为200人,到2月19日他去世的时候,感染人数达到1600人。所以,当我们听说有1例死亡的时候,其实已经有了1600个感染者。这就是指数型增长的可怕之处,一开始人们对一两例死亡或者确诊病例并不在意,直到荷叶长满池塘,出现爆发式增长,才开始采取措施抗疫。当然,荷叶中的池塘不会一直无限制的长下去,遍布我们的整个星球。因为病毒传播同样需要一定的条件,离开宿主之后,病毒会死亡;而且当受感染的患者被隔离起来,无法向外传播时,病毒的威力就那么强大,病例增长速度会逐渐趋缓。说的极端一点,就算啥都不做,新增病例也会逐渐放缓。最终,就像下图中的黄色曲线所示,形成一条「S」型曲线。| 图片来源:PBS关于新冠病毒的讲解视频,What This Chart Actually Means for COVID-19.
上图中的这条S型曲线代表总病例数,过曲线上某点的切线的斜率,代表当日的新增病例数。可以看到,随时间变化,曲线的斜率开始逐渐增大,但在经过某个「拐点」之后,曲线的斜率越来越小。我们把切线的斜率也用曲线表示出来,就像上图的红色曲线那样。图中的白色虚线代表医疗系统的防疫水平,如果红色曲线位于白线之上,意味着医疗系统无法应付新增病例的窘境,这就是我们前面提到的,当新增病例曲线超过医疗服务能力时,致死率会受到直接影响。各个政府在抗疫过程中的种种措施,最终都体现为对红色曲线的影响,以及对白色曲线的提高。越积极干预,就越能缩小红色曲线与白色医疗服务线的差距。04 「拉平曲线」,该怎么办?
显然,所有衡量政府抗疫表现的标准中,最重要的就是我们一开始谈到的致死率。只要不死人,总是能慢慢熬过去。但一旦会死人,事情就可以坏的不可收拾。而要想降低致死率,无非就是上面提及的两种方式:
(1)抬高医疗服务水平,提升医疗水平和医疗系统的容载能力。不过短时间内,想要大幅提高显然是不太可能的,我们跑不赢病毒的传播速度。
(2)「拉平曲线」,降低新增病例的增长速度。
如果新增病例增长得足够慢,现有医疗系统就能保持正常的运转,控制死亡率,更好地应对疫情,也能为疫苗研制争取更多时间。通俗来说,我们无法消灭冠状病毒,只能延迟感染病毒的机会,直到人类成功研制出疫苗,彻底解决病毒。图片来源:Thomas Pueyo,Coronavirus: Why You Must Act Now.答案也显而易见。我们无法掌控病毒,但能控制我们自己:扩大社交距离(Social Distancing)。我们中国人两个多月以来做的就是这件事儿,待在家,尽量不外出,减少与他人接触,实在要出门必须带上口罩。各地都加大了对流动车辆及人口的监督排查,封城封路封小区,学校停课,企业推迟复工,关闭一切非必要营业场所......效果也是显而易见的。我们上文提到,湖北几乎从封城一开始,实际感染病例的数量就开始下降。截至目前,湖北的新增病例已经降至零,中国的疫情基本得到控制。就像前面说到的,韩国、日本、新加坡很早出现了感染病例,但曲线整体平缓,同时致死率相对其他国家要低。这几个国家,普遍采取了「抑制」策略:运用强力措施,确保所有的病例得到检测、控制和隔离,有效降低病毒的流动性,阻断病毒的传播。不过,小的代价也是代价,这也是为什么很多国家迟迟不采取严格措施的原因,抑制成本过高,会对经济造成打击。他们选择了另外一种「缓解」的策略。缓解策略并不强制限制人们的出行或活动,关闭公共场所,而仅仅「建议」那些患病或体弱易感的人隔离。最具代表性的是英美两国。但随着帝国理工学院的报告,英美两国已经改变主意,转向抑制策略。普约在《新冠病毒:铁锤与舞蹈》中,将抑制措施形容为「铁锤」(Hammer ),它可以带来新增病例和死亡率的迅速下降,为进一步的防疫工作提供准备时间。铁锤策略如果能生效,之后,就会是相对宽松的「舞蹈」(Dance)过程。只要能在「铁锤期」控制住疫情,「舞蹈期」只需要基本的手段就可以稳定并实现好转。国际比较的话,有些国家措施得当,「有效的检测、有效的追踪、旅行禁令、有效的隔离与检疫」,比如日本、韩国和新加坡,甚至没有经历「铁锤」阶段,就迎来了「舞蹈期」。中国,全球这波疫情爆发地,最初应对有迟滞,之后抡起「大铁锤」,在付出巨大社会经济代价之后,湖北之外,疫情控制尚算良好,但最终能不能迎来「舞蹈期」,还有考验。英国,美国,欧洲其他一些国家,开始舍不得「铁锤」,最终还是不得不抡起「铁锤」,目前正处在最可怕的高爆发阶段,能不能以比较小的代价过渡到「舞蹈期」,还有待观察。总体而言,不管情愿不情愿,最终大部分国家都要抡起「铁锤」。正如普约在文章说的:「铁锤」什么时候开始落下呢?现在。越早越好。因为——
「这是一个指数级的威胁,每一天对于我们都很重要。」
(This is an exponential threat. Every day counts. )■
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