病毒也遵循二八法则？超级传播者背后的科学道理

全文共3531字，预计学习时长11分钟

图源：unsplash

得克萨斯州的史密斯维尔，距奥斯汀市东南方有1小时车程，小镇人口数达4500人，未受到新冠病毒太大影响。截至5月下旬，整个巴斯特罗普县已有确诊病例200例，死亡3例。看起来小镇的疫情并未大规模爆发，这引起了罗德尼·罗德博士的注意，他正是来自史密斯维尔。

 

德州州立大学临床实验室科学教授、传染病专家罗德说：“美国大多数农村县只出现了零零星星的新冠病毒感染病例，我担心这会使居民产生一种错误的安全感。自满和错误的安全感是病毒最好的朋友。”

 

像其他科学家和公共卫生官员一样，罗德也认为大规模疫情暴发需要的只是一个感染者，他有可能出现在教堂、医院或老年护理机构，引发一系列聚集感染病例，这会使小镇社区不堪重负。

 

持续存在的疫情，随时都有可能变化

 

这件事在3月11日已经发生过了。当时一名男性无症状感染者参加了在阿肯色州一所乡村教堂举行的圣经研究小组活动。92位参与者中有35位感染了新冠病毒，其中3位死亡，社区中另外26人因被参加该研究组的人感染了。

 

所谓的“超级传播者”，他们或许已经知道自己生病了，也可能不知道，但是如果他们和许多其他人聚集在相对狭窄的地方，就有可能会导致新冠病毒的爆发，其中数十位甚至数以百计的新感染者正在向家人、朋友或同事传播该疾病，甚至在不知道自己生病的情况下感染别人。

 

超级传播者事件已在世界各地的城市引发了聚集感染。但是在像史密斯维尔这样的小镇，医疗资源有限，只有一家孤零零的小医院，通常会把各种各样的严重病例运送到奥斯汀市，这种影响可能会是灾难性的。

 

图源：unsplash

罗德指出：“在学校、教堂、工作地点或当地政府中，只要有一个超级传播者就会对小镇产生严重影响。由于小镇人数较少，因此这些地点的后备工作人员也不多。而且如果这些地点位于美国农村，那些专业人才例如医生、心理健康专家或急救人员短缺的地区，那么这种影响会成倍扩大。”

 

罗德称，在全美各地的社区中，新冠疫情就像是一场持续燃烧的大火，而新冠病毒的余烬正等着被某个超级传播者的狂风吹成野火。“只要有合适的爆发环境，一点灰烬就可以完全促成下一次大爆发。”

 

病毒传播的真相

 

超级传播者背后的原理尚不明朗。咳嗽和打喷嚏是新冠病毒传播的主要手段，但科学家们现在同意，简单的交谈也可以传播含有病毒的呼吸道颗粒，并且一些人比其他人传播地更多。

 

根据2019年加州大学戴维斯分校的Sima Asadi对通过空气传播的传染病研究，说话时喷出的呼吸道微粒数量可能在每秒1到50个不等，这取决于说话人的声音大小，人眼通常无法察觉。但出于某些原因，一些“超级传播者”在说话时喷出的微粒量是其他人的10倍。

 

图源：unsplash

Sima Asadi和她的同事在《科学报告》期刊中总结道：“未知的生理因素在个体之间差异很大，可能会影响呼吸道传染病传播的可能性，也有助于解释超级传播者的存在，这些传播者对空气传播的传染病的暴发负有不成比例的责任”。

这项研究没有考虑这些颗粒是否包含病毒，但是有其他研究表明，感染新冠病毒的人在交谈时会喷出带有病毒的飞沫。

 

新冠病毒患者可能会在症状开始前的两到三天的潜伏期被感染。一些携带者，尤其是年轻人，可能会成为无症状感染者，默默传播病毒。这些人是超级传播者的子集，被称为“沉默的传播者”。

 

在其他超级传播者案例中，人们可能会出现轻症，没有意识到自己患有新冠病毒。还有一些人可能完全意识到自己生病了，但是由于收入有限且无法获得负担得起的医疗服务，或者其他侥幸想法，他们会选择继续上班。

 

无论是一对一的互动还是很多人在相对狭窄的空间中，冠状病毒感染的关键在于与感染者的接近程度和暴露时间。对于任何病毒，一个人感染上该病毒都需要一定的最小病毒颗粒阈值。

 

专家们还不知道冠状病毒的阈值是多少，但有一点成为共识，当靠近室内某人的时间多于远离室外某人的时间，前者给人带来的风险更大。究竟多近和多久就会感染病毒？目前还没有人知道。

 

专家们说，六英尺的距离很有用，但是即使距离更远，也很可能因为室内空气不流动或者甚至空调系统没有高级过滤器而被感染。此外，拥抱、握手、分享食物或饮料或触摸公用表面也会有感染的风险。

 

同时，在目前动荡的美国发生的抗议活动中，常常摩肩接踵，又为新一轮感染埋下隐患。任何大喊、打喷嚏和咳嗽（可能是对胡椒喷雾的反应）都会特别容易传播病毒。波士顿儿童医院和哈佛医学院的流行病学家Maimuna Majumder对《大西洋》月刊说：“毫无疑问，这些抗议活动将增加新冠病毒的传播风险。”

 

20％的人可能感染80％的人

 

并非所有病例都可追溯到任一原始来源，因此几乎不可能对超级传播者的影响做出确切的数字统计。哈佛大学流行病学副教授威廉·汉纳格表示，最准确的估计是20％的感染者继续感染了80％的人。他在最近的一次电话会议上对记者说，一些证据表明甚至只要有10％的人感染就会触发80％的人进一步感染。

 

图源：unsplash

三项单独的研究表明比率为20：80。一项针对香港病例的研究得出了这一结论，并且还发现有70％的新冠病毒感染者根本没有传播这种病毒。

 

汉纳格说，无论哪种方式，“某些人感染的程度都比其他人更严重”。而且面对如此大的差异，流行病学家的理论是，大多数新冠病毒在进入社区传播时，这种现象很快就会消失。

 

一个自我隔离的受感染者可能感染一个或两个亲近的人，或者没有人感染，传染失败。这就是为什么说我们要“闷死病毒”，特别是停止大型聚会的活动有助于减少纽约市和其他地区新病例数量的原因。

 

这也是为什么汉纳格在新感染病例方面最担心的是超级传播者的原因，因为他关注着“整个美国中心地带新冠疫情的发展”。

 

超级传播者案例研究

在对新冠病毒超级传播者事件的汇总数据中，伦敦卫生与热带医学院的研究人员发现了152个病例群，到4月20日为止，其中大部分集中在亚洲。最严重的一次爆发涉及100多人，发生在医院、养老院、工人宿舍（发生过800人感染）和船只上。最常见的爆发是感染50至100人的疾病，发生在室内宗教集会、学校、酒吧、体育赛事和零售商店中。

 

但是人们聚集在近处的任何地方，特别是在室内，都很容易感染病毒。以下选取了世界各地的部分超级传播者病例，这些病例说明了大城市、小城镇和农村地区爆发疾病的持续风险：

 

·        一名新冠病毒感染者去了韩国首尔的几家夜总会，也许同行的还有其他人，不确定是否存在官员，最终感染了100多人。

 

·        3月13日在约旦举行的室内婚礼有360名与会者参加，新娘的父亲出现发烧咳嗽、流鼻涕的症状，后来被证明感染了新冠病毒，约传染85人。

·        在南达科他州苏福尔斯的史密斯菲尔德猪肉工厂，估计有518名员工感染了新冠病毒，到4月15日为止，至少有126起病例发生在工厂之外。

 

·        3月10日，一名新冠肺炎感染者与其他60人一起参加了华盛顿州斯卡吉特县的合唱团练习。单一事件感染了另外53人，导致两人死亡。人们认为，新冠病毒在人们彼此聚集唱歌后的2.5个小时内会在空气中传播，同时通过人们共享的零食和练习后堆积的椅子表面进行传播。

 

·        3月中旬前往南极洲的217名乘客在登机前都进行了体温检测，其中一名新冠肺炎感染者将病毒传播给了近六成的乘客。

 

图源：unsplash

由于老年人更容易受到新冠肺炎的影响，超级传播者事件在养老院和辅助生活设施中尤其具有破坏性。据分析，截至5月22日，42%的美国人因新冠肺炎死亡。该报告的作者之一、机会均等研究基金会的公共政策研究人员Avik Roy说：“在所有新冠病毒死亡病例中，有42％发生在容纳0.62％美国人口的场所中。”

 

通过成为好公民来防止超级传播者事件

 

截至6月4日，17个州的新冠病例数量正在上升，其中许多州位于农村，如弗吉尼亚州、阿拉巴马州和密西西比州，而此前一直下降的全国性曲线又开始显示出上升迹象。在病例减少且企业重新复工的城市和州，感染浪潮的风险仍然很高，没有什么能从本质上保护人们，尽管人口众多但最终只有一小部分居民患病，并且可能具有免疫力。

 

没有可以停止超级传播者的灵丹妙药。汉纳格说，我们能做的只有以下几项：社交隔离、洗手和消毒、检测以及追踪接触者。

 

汉纳格指出，如果每个人都在进行社交隔离，那么“就不会给病毒传播的机会，而且也能够避免当地发生规模巨大的感染激增事件。”专家说，尽管户外聚会也构成风险，但流动的新鲜空气减少了这种风险。

 

图源：unsplash

在考虑是否保持社交隔离、戴口罩或采取其他谨慎态度时，每个人都有责任去为他人着想，而不仅仅是自己。罗德说：“这涉及到的是如何成为一个好公民。试图赢过新冠病毒就像玩火一样。病毒不管人们怎么想。它们只会繁殖并造成伤害。”

推荐阅读专题

留言点赞发个朋友圈

我们一起分享AI学习与发展的干货

编译组：陈枫、梁晶晶

相关链接：

https://elemental.medium.com/the-science-of-superspreaders-2ceed2b68834

如转载，请后台留言，遵守转载规范

推荐文章阅读

ACL2018论文集50篇解读

EMNLP2017论文集28篇论文解读

2018年AI三大顶会中国学术成果全链接

ACL2017论文集：34篇解读干货全在这里

10篇AAAI2017经典论文回顾

长按识别二维码可添加关注

读芯君爱你