“群体免疫”真能有效吗?病毒多久能传染整个欧洲?(上)

作者: admin 分类: 科学 发布时间: 2021-09-30 22:11

        各位同学大家好,我是李翁泽老师。我们知道啊新冠肺炎病毒在全世界继续蔓延,尤其欧洲成了重灾区。前一段时间英国的一个发布会上呢,首相约翰逊说。英国不会采取停课或者取消大型集会的方法来应对病毒。在每一个英国人员都要做好失去亲人的准备。

        首席科学家帕特里克也说,也许啊这些新官病毒会感染英国60%的人口。使得英国获得群体免疫。那么有小朋友就问我说这个群体免疫到底是什么意思呢?难道我们对于病毒真的一点办法都没有呢?今天我们就来研究一下这个问题。首先呢我们先来讨论一下病毒传播的一个简单的模型。病病毒传播啊其实是一个很复杂的过程。那么在流行病学里面会有各种各样的模型来解释病毒的传播。那我们今天就来研究一个最简单的情况。

        这个最简单的情况呢涉及到两个概念,第一个概念叫做一个病毒,它的基本传染数。什么叫基本传染数呢?啊,就是说呀如果我们不做任何的控制的话,让这个病毒随意去传播的话,那么每一个患者他究竟会传播给几个人?平均来讲会传播给几个人。我们把这个数呢叫做20啊,我们不做任何控制,让让这个传染病随便传。他每一个人会传几个人。那么假如说呀。这个传染病它的R0是小于一的,比如说0.5,那意思是一个患者会传染给0.5个人,0.5个人又会传染给0.25个人。

        这样一来呢,这个感染的人数就会越来越少越来越少。最终呢这个传染病就会消失,所以他不会成为世界上的流行病。啊,那么如果这个20要是等于一,或者说接近于一呢,那就是。一个人感染了之后,他会把病传给另外一个人,他自己好了。那另外这个人呢也会传给第三个人,然后他自己好了。这样一来呢,总是有一些人患病,但是这个总体人数不会扩大,也不会缩小。所以这种病呢,我们就管它叫地方性流行病。地方性流行病,比如英国的水痘啊,地方性流行病好。

        那么还有一种情况就是20如果是大于一的。比如说20等于二什么意思啊?一个患者会传染两个人,两个换轴圈是四个人。四个患者会传给八个人,这样一来,盖尔的人就会越来越多。称之。为什么称之为。

        流行病啊流行病。好,那么一旦一种疾病成为了流行病,他就只有两种可能的结果。这两种可能的结果是什么呢?第一种就是这个患者死亡了啊,患者死亡了之后呢,到他就结束了,他也不传给别人了,对吧?另外一种呢就是患者免疫了,什么意思呢?就是这个患者得了病了之后,免疫系统把它记住了。所以呢下一次再来的时候,人们就不怕了,这种我们就称之为免疫。所以只有两种可能,要么死亡,要么免疫,对吧?那么理论上来讲啊,如果不加任何控制的话,只要R0大于一,他一定会传染给世界上的每一个人。然后世界上所有的人都要么死亡,要么免疫这个病就结束了,对吧?那么很显然啊,这个20越大的传染病,它传播性能就越强,对不对啊?比如说最厉害的就是麻疹,麻疹这种病呢它的基本传染数在12到18之间,那一个人可以传染12到18个人。

        啊,那像白喉,他的基本传染数是6到7啊,那么新官病毒呢,因为这个病毒啊是一种新的病毒啊,这个新官病毒啊它的。基本传染数大家还在研究之中啊,那么我们取一个啊比较平均的值。我们认为啊新官病毒20是等于3,那就是一个人可以穿上三个人,三个人可以穿成九个人,对吧?好,这是第一个概念啊。那么除了这个基本传染数以外,我们还要理解传染病中的另外一个概念,我们称之为世代间隔。事态间隔什么意思呢?就是比如说吧新官病毒的一个变一个患者,他呢可以传染给三个人。平均来讲啊,但是呢你是多长时间传染给三个人呢?你是一天就传三个呀,还是说呃20天传三个,还是说两个月?床上还是一年传三个,这很显然是不一样的。

        你传播的这个时间越短,两个大直接时间越短,传播能力就越强,对不对?好,那我们来看一看啊,假如有一个人叫A。这个A呢他在某一个时间发生了感染,就圆圈里表示感染啊,过了一段时间呢他才会出现症状,他不是一感染就出现症状,对不对?方块代表他有症状咳嗽啊、发烧这些症状。那么整个的这一段时间这一段时间我们可以管它叫什么呀?叫潜伏期。就是你虽然感染了,但是呢还没有表现出症状。叫潜伏期新官病毒的这个全夫妻啊,他时间有长有短啊,短的三四天长达二十多天啊,我们取一个平均值啊,现在有有专家指出说平均值大概是八天左右。我们就假设潜伏期是八天吧啊假如所有的人他的从感染一直到最后这个发病啊一共是八天的时间。那么这个A呢传染给另外一个人,就是B。

        注意在潜伏期内,A也有可能会传播给B的。所以啊B可能在这个地方哎就感染了,这是B感染。bba感染了之后呢,他也要经过八天的时间。才会怎么样才会发病,对不对?所以从A发病一直到他下一代啊,他传染给B的这个B他发了病这一块儿还有一个时间间隔。而这个时间间隔,我们就称之为世代间隔,就是两代感染者之间的时间间隔啊世代间隔。那么这个世代间隔呢现在也是啊有专家称这世代间隔呢大概是四天左右。也就是说我们基本可以认为啊一袋每隔四天就会传播给下一代,而下一代再隔四天再传给第三代,就这样。那么假如说啊我们就认为新冠病毒它的这个2043啊,然后呢,世代间隔是四天我。问他会多长时间传染给全世界呢?咱们仔细思考啊,如果我们用非常严厉的手段去控制它,就像中国这样那个控制它的话,那么很显然他的传染数会下降啊,他就不再是等于基本传染数了那。但是呢如果我们不去控制他,他就会以原来的这种情况下进行传播。

        在2019年底的时候呢,中国发现了这个新官病毒。那么到了2020年的1月24号,欧洲出现了第一例新冠患者。那么这个患者是在法国,不过呢呃当时的欧洲对于这种疾病的认识可能还没有那么清楚,所以没有采取特别严厉的管控措施,造成了这个病毒在欧洲大爆发。那咱们不妨就以欧洲为例来计算一下啊,这个病毒到底多长时间能够感染整个欧洲。最开始啊我们认为只有一个患者。那么经过一代之后呢,他就变成了三个患者,对吧?再经过一代,他就变成三的平方的患者。再经过一代就变成了三的3次方和患者一直。到啊第N减一代,那么就是三的N减1次方克患者注意啊,第一个叫零蛋,第零的零号病人对吧?然后第一代、第二代,第三代一直到第N减一带,所以这一共是N带。这恩待患者加起来等于多少呢?等于二分之三的N次幂减一这么多个,那这是用等比数列求和公式很容易就算出来了,对吧?那我们来看一下啊。欧洲呢一共有7.4亿人啊,假如我们认为欧洲啊一直都不采取任何措施,那就让7.4亿人全部感染,7.4。

        E等于二分之三的N次方减1。大家能想象这个N有多大吗?如果你去计算的话,你就会发现这个N等于19.2。啊,有人说怎么19.2代就会传染整个欧洲7.4亿人。没错,因为他是指数增长就是特别快。19.2代多少天呢?一袋是四天19.2代。对应了77天啊对应了77天,77天是什么概念呢?我们刚才说过啊,欧洲呢第一例感染者是在1月24号的法国。1月24日对吧?那么经过77天的时候是什么时间?是4月10号左右。所以如果我们不做任何的管控措施,在4月10号的时候。这个疾病就会感染整个欧洲的每一个人,谁都不能幸免。当然这只是一个非常简化的模型,实际的传染病流行过程是非常复杂的。

        比如我们说的这个。复杂很多,总有一些人他是不会被感染的,比如他在乡下不接触任何人,他就不会被感染,对吧?好,那么应对这种疾病我们也有什么办法呢?那现在英国说的说我们别无他法,因为这种病呢。既没有药物,又没有疫苗,所以我们只有一种办法,那就是让他感染所有的人,然后获得群体免疫。

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