來源:中科院物理所

作者:Smriti Mallapaty

北半球的冬天就要來臨,研究人員提醒說,新冠肺炎疫情很可能將加重,尤其是在病毒傳播沒有得到控制的地區。

“這種病毒將迎來‘全盛時期’,”斯坦福大學的微生物學家David Relman說,“我們認爲未來幾個月的形勢相當嚴峻。”

許多呼吸道病毒(包括流感病毒和一些冠狀病毒)引起的感染在冬季增多,夏季減少。研究人員說,在新冠肺炎大流行中,要說新冠病毒是否會成爲季節性病毒還爲時過早。但是基於對病毒傳播方式和人們在寒冷月份的行爲的瞭解,越來越多的證據表明,一個小的季節性效應可能會推動冬季更大的暴發。

哈佛醫學院的數學家Mauricio Santillana創建了新冠病毒傳播模型,他說在通風不良的地方進行室內活動的頻率將增加,這將加劇疾病傳播的風險。

但即使有小的季節性效應,加劇病毒傳播的主要驅動因素將是大量仍然易感染的人,普林斯頓大學的流行病學家Rachel Baker說。研究人員表示,這意味着即將進入夏季的地方的人們也不應掉以輕心。

“到目前爲止,影響疫情規模的最大因素將是控制措施,如保持社交距離和佩戴口罩。”Baker說。

迄今爲止的證據

病毒感染的季節性趨勢由多種因素驅動,包括人們的行爲和病毒的特性——有些病毒不喜歡炎熱潮溼的環境。

實驗室實驗表明,新冠病毒偏好寒冷、乾燥的環境,特別是沒有陽光直射的地方。例如,人工紫外線輻射可以使表面[1]和氣溶膠[2]中的新冠病毒顆粒失活,特別是在40°C左右時。在較溫暖、潮溼的環境中,傳染性病毒在表面上的降解速度也更快[3]。普林斯頓大學的數學生物學家Dylan Morris說,在冬季,人們往往將房屋加熱到20°C左右,空氣乾燥,通風不暢。“冬季的室內條件對病毒的穩定性相當有利。”

爲了評估某種特定病毒的感染率是否隨季節上升或下降,研究人員通常會研究其在某一特定地點的傳播情況——一年多次,歷時多年。但在沒有時間優勢的情況下,他們試圖通過觀察世界各地的感染率來研究季節性對於新冠病毒傳播的影響。

10月13日發表的一項研究[4]考察了新冠病毒感染率在此次疫情的頭4個月,即大多數國家採取控制措施之前的增長情況。結果發現在紫外線較少的地方,感染率上升最快,並預測如果不採取任何干預措施,病例將在夏季下降,冬季達到高峯。在冬季,“風險會上升,但你仍然可以通過良好的個人行爲來大幅降低風險,”康涅狄格大學的生態學家、該研究的共同作者Cory Merow說,“天氣只是滄海一粟。”

但西班牙巴塞羅那大學的環境經濟學家Francois Cohen表示,在疫情初期,檢測也相當有限,而且仍然不可靠,所以至今無法確定天氣對病毒傳播的影響。

Baker曾嘗試利用另一種冠狀病毒對溼度的敏感度數據,分析氣候對大流行期間病例的季節性模式的影響。她和她的同事們模擬了[5]紐約市感染率在幾年內的上升和下降情況:對於有和沒有氣候影響的情景,以及不同級別的控制措施分別進行模擬。他們發現,如果控制措施只是剛剛能控制住病毒,那麼當季節變化時,小小的氣候效應就會導致大規模的暴發。“那時氣候可能是一個關鍵因素。”Baker說。該團隊於9月10日將其研究結果發佈在預印本服務器medRxiv上;作者建議,冬季可能需要採取更嚴格的控制措施,以降低暴發風險。

未來前景

如果新冠病毒可以在寒冷的條件下更好地生存,那麼仍然很難將這種影響從人們的行爲影響中分離出來,倫敦衛生和熱帶醫學院的數學流行病學家Kathleen O‘Reilly說。“流感已經存在了幾百年,但是爲什麼在冬季會出現流感高峯,具體的機制仍不太清楚。”O’Reilly說。

即使研究人員有更可靠的新冠病毒數據,他們在疫情早期大部分人口仍然易感時,也只能看到小的或小到忽略不計的季節性影響,Relman說。

但是隨着時間的推移,季節性影響可能會在推動感染趨勢中發揮更重要的作用,因爲更多的人會建立起對病毒的免疫力。Baker說,這通過自然感染可能需要長達五年的時間,通過疫苗接種則能縮短這個期限。

但究竟是否會出現季節性模式,以及具體表現如何,將取決於許多尚未完全理解的因素,包括免疫力持續多長時間,恢復需要多長時間,二次感染的可能性有多大,美國喬治敦大學研究新發疾病的生物學家Colin Carlson說。

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