《科学》最新研究:武汉封城前超8成新冠未确诊

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Toutiao
最新回复:2020年3月18日 7点7分 PT
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澎湃新闻

在新冠肺炎疫情暴发之初,到底发生了什么?

最新研究发现:在1月23日武汉封城之前,中国报告的确诊病例数只有总感染病例的14%,也就是说未记录(undocumented)感染者比例高达86%。

上述结论来自当地时间3月16日国际顶级学术期刊《科学》(Science)在线发表的一项研究。7位来自中国、英国、美国的研究人员联合发表了论文“Substantial undocumented infection facilitates the rapid dissemination of novel coronavirus (SARS-CoV2)”,他们通过计算机模型发现,未记录的新冠病毒感染者是造成新冠疫情迅速蔓延的主要原因,也是疫情初期难以防控的核心。

该项研究发表于顶级学术期刊《科学》

这7位作者分别来自英国伦敦帝国理工学院MRC全球传染病分析中心、美国哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院、美国加利福尼亚大学戴维斯分校土壤、空气和水资源系、香港大学城市规划及设计学系、清华大学地球系统科学系地球系统建模教育部重点实验室。通讯作者为美国哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院环境健康科学裴森副研究员(同时为共同第一作者)、Jeffrey Shaman教授。

总体而言,这项研究结果表明,在1月23日即中国实施出行限制及其他高度控制措施之前,大部分COVID-19感染者是未记录的,大部分感染也是通过这部分群体传播的。这一群体的人均传染力是确诊患者的55%。

研究认为,未记录感染者比例如此之高,其中大部分可能症状不严重,这似乎助长了新冠病毒在国内的迅速传播。通讯作者之一Shaman表示,“我们发现这些未确诊感染者数量众多且具有传染性,这些隐形的传播将继续对遏制疫情暴发的努力构成重大挑战。”

研究团队写道,尽管这项研究给出的数据和调查结果表明,出行限制和控制措施大大降低了新冠病毒的传播,但这些控制措施是否足以将基本传染数降低到从而能在某一地区消灭这种疾病,这一点尚不清楚。另外,一旦放松控制措施疫情会不会反弹目前也不清楚。

但他们同时强调,类似的控制措施和出行限制必须在中国以外的国家实施,以防止该病毒的再次输入和传播。Shaman提到:我并不认为病毒能够在中国境内被消灭,因为之后还会有境外输入性病例出现。也许限行能为科学家争取时间研发疫苗,但疫苗研发至少需要数月的时间。

他认为,“新冠疫情可能不像1918年大流感那样糟糕,但可能是1918年后最糟的一次。”

感染分为两类:确诊的感染个体和未记录感染个体

新冠疫情自2019年12月出现于中国武汉,并迅速迅速传播到中国所有地区,截至2020年3月1日,该病毒已传播到58个国家。目前,全球正在为控制疫情而努力,然而考虑到病原体传播能力和毒性的许多不确定,这些努力的有效性依然未知。

论文提到,已经感染但未记录的这部分患者是影响呼吸道病毒大流行潜力的一个重要流行病学特征。这些未记录感染者通常表现为症状轻微、有限的,甚至是无症状,从而未被发现。并且,根据这一群体的传染力和数量,可能会使人群中更大一部分人暴露于病毒。

在这项研究中,为了评估新冠病毒的全部流行潜力,研究团队使用一个模型推断框架来估计中国在进出武汉的交通关闭前后几周内未记录感染者的传染力和比例。

研究团队建立了一个数学模型来模拟375个中国城市感染的时空动态。在该模型中,他们将感染分为两类:第一,确诊的感染个体,其症状严重到足以被确认,即能观察到的感染;第二,未记录的感染个体。

这两类的感染有独立的传播率:β,确诊感染者产生的传播率;μβ,未记录感染个体的传播率。

新冠病毒在城市间的空间传播是通过每天从j市到i市的人数和一个乘法因子来获得。具体来说,春节期间(“春运”)中国375个城市的每日客流量来自于腾讯地理位置服务在2018年春运期间(2018年2月1日至3月12日)收集的人群移动数据。春运的期限为40天,即春节前15天和春节后25天,在这段时间内,中国境内的出行率很高。

为了估算2020年春运期间(从1月10日开始)的人类活动,研究团队对腾讯2018年的数据与此次春节的相应时间进行了校对。例如,他们使用2018年2月1日的移动数据来表示2020年1月10日的人类活动,因为这两个时间点离农历新年相距时间一样。

2018年春运期间,腾讯数据共采集出行事件17.3亿次;不过,中国交通运输部统计,2018年春运40天,全国旅客发送量达29.7亿人次。为了弥补漏报和协调这两个数字,研究团队引入一个大于1的旅游倍增因子θ。

为推断新冠病毒在疫情早期阶段的传播动态,研究团队采用迭代滤波-集成调整卡尔曼滤波(IF-EAKF)框架模拟了2020年1月10日至1月23日期间的观察(即武汉封城之前)。

通过模型和推测系统相结合,研究团队分别估计了375个城市四个模型状态变量的轨迹(易感、暴露、记录感染、感染但未记录),同时推断六个模型参数(Z、D、μ、β、α、θ:平均潜伏期、平均感染持续时间、未记录感染者的传播减少因子、确诊患者传播率、确诊感染者比例、出行多因素)。

非常高的未记录新冠感染者比例:86%

研究团队将模型推断框架应用于1月23日武汉封城之前观察到的疫情,即中国全国范围内共有801例确诊患者。最佳拟合模型参数估计生成报告案例的模拟,这些随机模拟的分布很好地反映了观测情况的范围。此外,最佳拟合模型捕捉到新型冠病毒传播到中国其他城市的情况。

所有城市(A)、武汉市(B)和湖北省(C)每日报告病例的模拟。蓝色箱线图显示用最佳拟合模型得出的中位数、四分位范围和95%置信区间。红色表示每日报告病例。

研究团队对有效传染数(Re)的中位数估计为2.38(95% CI: 2.04−2.77),该值与疫情流行初期的基本传染数(R0)相当,这表明COVID-19具有较高的持续传播能力。这一发现与最近其他几份研究中的估计一致。此外,潜伏期和感染期的中位数估计值分别约为3.69天和3.48天。

2020年1月10日至1月23日期间,关键流行病学参数的最佳拟合模型后验估计。

研究还发现,在1月10日至1月23日期间,中国报告的确诊病例数只有总感染病例的14%(95%置信区间:10-18%)。这一估计显示了一个非常高的未记录感染者比例:86%。

D、Re估计值分布;E、所有其他参数保持不变的情况下,不同α和μ对Re的影响;F、黑色区域代表相应的参数组合得到Re=2.38。

论文中提到,从武汉撤离的外国人的感染率独立地证实了这一发现。这些未记录感染者的传染力预计是确诊患者的一半(μ= 0.55;95%置信区间:0.46-0.62)。

随后,研究团队使用最佳拟合模型估计,在1月10日至1月23日期间,武汉市新增COVID-19病例共计13118例(95% CI: 2974-23435),包括所有确诊和未记录感染者。

此外,所有感染中的86.2%(95%可信区间:81.5%-89.8%)由未记录感染者的病毒传播导致。在全国范围内,1月10日至1月23日的感染总人数为16829人(95%可信区间:3797-30271人),同样,86.2%(95%可信区间:81.6%-89.8%)病例由未记录感染者传播导致。

无记录感染者对新冠病毒传播的影响。使用前述参数模拟每日报告病例,μ=0.55(红色)、μ=0(蓝色)。所有城市(A)、武汉市(B)、累计病例≥1的城市数量(C)。箱线图显示中值、四分位范围、95%置信区间。

为进一步研究有传染性的、未记录的 COVID-19感染者对整体传播和总报告病例数的影响,研究团队使用最佳拟合参数估计(但μ=0,即未记录感染者不再具有传染性)生成了一组假设疫情。

研究发现,如果没有未记录感染者的传播,中国在1月10日至1月23日期间报告的感染病例可以减少78.8%,武汉则是减少66.1%。此外,在这期间确诊病例超过10例的城市较少,只有1个城市在1月23日确诊病例超过10例。这一发现表明,具有传染性的、未记录的感染者助长了新冠病毒在中国的传播。

武汉封城之后确诊感染者比例提高到六成以上

研究还模拟了1月23日之后COVID-19在中国的传播情况。相比于前期,当时已经采取了更有力的控制措施。这些控制措施包括主要城市和武汉之间的出行限制、政府倡导的自我隔离和接触注意事项、以及更多可用的感染确认快速检测。

论文中提到,上述这些措施以及由于对病毒认识的增强和个人保护行为的增加(例如佩戴口罩、增加社交距离、患病时自我隔离),导致民众就医行为发生变化,这可能改变了1月23日之后疫情的流行病学特征。

为了量化这些差异,研究团队使用模型推断框架和1月24日到2月8日之间的城市每日病例,重新估计了系统参数。1月23日之后,由于城市间的流动性受到限制,他们测试了两种不同的出行情景:情景1,根据百度流动性指数的变化,进出武汉的出行减少了98%,所有其他城市之间的出行减少了80%;情景2,完全停止城际旅行。

1月24日至2月3日、1月24日至2月8日期间,关键流行病学参数的后验估计。往返武汉的客流量减少了98%,其他城市间的客流量减少了80%。

鉴于控制措施在不断调整,研究对1月24日至2月3日(阶段1)、1月24日至2月8日(阶段2)两个时间段均进行了估计。这两个时间段内,根据情景1前提的最佳拟合模型都表现出报告延迟时间缩短,即6天,而在1月23日之前报告延迟时间为10天。这一结果和后期病例的更快确诊也符合。

潜伏期和感染期的估计与1月10日至1月23日的估计相似,但是α、β和Re都有变化。确诊病例的传播率β在阶段1降至0.52(95%置信区间:0.39-0.71),在阶段2降至0.35(95%置信区间:0.27-0.50),不到出行限制前该估计值的一半。

确诊感染者比例α估计为0.65(95%置信区间:0.60—-0.69),即在阶段1,65%的感染病例被确诊,高于出行限制之前的14%;在阶段2,这一比例几乎保持不变。

同时,阶段1的有效传染数为1.36(95%可信区间:1.14-1.63),阶段2的有效传染数为0.99(95%可信区间:0.76-1.33),均低于出行限制前的2.38。

未记录感染者的相对传播率估计值μ比1月23日之前大幅降低,研究团队认为这可能反映出,这期间只有症状非常轻微、传染性也较低的这部分病例还未得到确诊,或者是个人防护行为和预防措施被证明有效。

类似的参数估计同样在场景2(完全不出行)下得到。

研究团队提到,阶段1和阶段2的推断结果应谨慎解释,因为这两个时期的就医行为和控制措施在不断变化。这些改变使预测疫情发展变得相对困难。

警惕新冠成为可在人类中流行的第五种冠状病毒

研究结果还表明,为了全面控制新冠疫情,需要从根本上加强对目前未记录感染者的确认和隔离。

论文也提到了目前中国防疫形势的积极变化。新闻报道的增加、普通人群对该病毒的认识,这些可能已经促使呼吸道症状患者寻求医疗护理的比例增加。此外,卫生保健提供者、公共卫生官员的认识和病毒确认分析的可用性表明,识别未发现感染者的能力已经提高。同时,普通民众和政府的应对措施已经增加了口罩的使用、限制出行、推迟开学和隔离疑似患者。

所有这些都可能进一步减缓新冠病毒的传播。

研究团队认为,综合这些措施,预计将提高报告率、减少无记录感染者的比例,并减少疫情的增长和传播。

事实上,对1月23日之后中国疫情流行病学特征的估计表明,政府的控制努力和普通民众的认识,已经使得新冠病毒病毒的传播率降低(即更低的β、μβ、Re)、报告率也大幅增加,同时已经超负荷的医疗系统负担减轻。

研究团队总结,2020年1月10日至1月23日的结果描述了新冠病毒在中国的传播特点,当时疫情还没有受到重大限制或控制。这些发现为未记录感染者的比例及其在这种环境下的相对传染性提供了基础评估。

这项研究关键的发现是,86%的感染者是未记录的,而这些未记录的感染者的人均传染力是确诊患者的55%。当然在控制、监测和报告实践不同的国家,这种情况可能会发生变化。

研究团队称,我们的发现强调了新冠病毒的严重性和大流行的潜力。2009年H1N1大流行性流感病毒也造成了许多轻微病例,并迅速在全球传播,并最终成为地方性疾病(endemic)。所谓的地方性疾病,指的是局限于某些特定地区内相对稳定,并长期性经常发生的疾病。

目前,已有四种地方性的冠状病毒株在人群中流行,即229E、HKU1、NL63、OC43。研究团队提醒,如果这种新型冠状病毒沿袭2009H1N1大流行性流感的模式,它也将在全球传播,并成为可在人类中流行的第五种冠状病毒。

成熟社会
1 楼
澎湃也是党媒好不好!澎湃隶属于上海报业集团,而上海报业集团是有党委书记的! 上海报业集团(简称上报集团[2],英语:Shanghai United Media Group, SUMG),是中华人民共和国的一家报业集团,由解放日报报业集团和文汇新民联合报业集团整合重组,经中共上海市委批准,于2013年10月28日正式成立。
桑拿
2 楼
你是傻逼吗?
f
fanzhou1989
3 楼
说得好像欧洲就和美国是腚于一尊的体制似的
f
fanzhou1989
4 楼
咱共从15年就开始研制的病毒,那么快基因图谱就有了,咋个会没有试剂盒?那就算试剂盒不够,不是还可以采用临床方式确诊吗?为啥一直不让啊?
g
gwboy
5 楼
哦 模型纸上谈兵 所以欧美检测前有多少人没确诊呀?
简直不可能
6 楼
还专家研究了很久吧,我没文化的人都知道。你真以为检测快过感染的速度,全世界给的数据都是确症的,没检测到的还都在街上跑呢,不检测还没有呢
k
kaidu1
7 楼
fanzhou1989 你媽才是:一尊操逼在先,百獸殿後接力!
k
kaidu1
8 楼
fanzhou1989 你媽才是:咱共操逼在先,百獸殿後接力!
d
duacha
9 楼
: 低智生物 你是想說西方體制失敗,還是想說中國體制成功? 噗!! 民主制度就一定防疫無效? 下智生物!!
t
tianzhihu
10 楼
最记得当时1月末逼乎上有个上海医生嚎叫外国模型太粗糙,算出来厉害国起码感染10万多是bull shit..... 楼下的傻逼翻墙5毛狗似乎又开始历史重演了。
s
santosh
11 楼
又来一个,在缺乏大量控制变量的基础上,以及没有考虑政府管控和防疫手段的影响,甚至连现有数据不全,传染率数据都不一定准确前提下,去估计这些拟合的结果都会有巨大偏差,没有太大实际意义
s
santosh
12 楼
又来一个,在缺乏大量控制变量的基础上,以及没有考虑政府管控和防疫手段的影响,甚至连现有数据不全,传染率数据都不一定准确前提下,去估计这些拟合的结果都会有巨大偏差,没有太大实际意义
o
oys
13 楼
狗屁文章。。。是刚封城的几天跑医院去感染
斯巴达300城管
14 楼
没错所以现在美国病例十万+起步
b
biyao
15 楼
习近平罪业深重,"可防可控","不会人传人",压制信息。习是人民的罪人。
b
biyao
16 楼
听说过modeling吧,各行各业都用,而且很准。
y
youmyyou2016
17 楼
武汉和中国的事情已经搞清楚啦。。 赶紧研究欧洲和美国的事情去啊,这些科学家总是慢好多拍
y
youmyyou2016
18 楼
sb轮子,不是习近平和土共的拼命。。。中国能现在这么好 世界在抵抗疫情,sb轮子在喷什么,抓起来活摘了
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xxzg
19 楼
对于一个开始大家都不知道的病毒来说。中国做的完全正确,也做的很好了。 试问那些说中国没控制好的人。国外控制的如何? 就算中国完全不公开。真的捂着!国外不也只是和中国面临一样的境遇吗?觉得中国控制的不好,你们有病例了,去警惕啊,去救援啊,去研究,去控制啊? 中国都再三警告病毒的严重性了,两个月了,像美国总统那样还照样整天就是一个流感的态度。现在反过来说中国没有公开,没有控制住。你美国牛逼为啥不控制 你们人病了检测都不好好做,你说别人没控制? 病毒不管发生在哪里,只要不是阴谋论说的生物武器那样的话。就不应该不团结抗疫。 没病毒的时候 享受着中国的各种资源 市场,还骂着中国时,中国不给你撕破脸。因为世界已经一体化了,人类已经是共同体了。中国有疫情了 摔不了锅了,就开始胡扯八咧,说三道四,搞歧视 只能被人看不起!粗俗被人从内心鄙视。况且病毒来自何处还并未清晰,如果只是中国一个要以科学手段溯源病毒的声明,就把你搞成气急败坏那样?为啥?有病毒搞清来龙去脉,不是科学应该做的吗?难道不查不研究就对吗?还是只能说明你心里有鬼?
d
duacha
20 楼
下智生物 「听说过modeling吧,各行各业都用,而且很准」? 如果model「很准」,就不會有那麼多生意失敗、炒股破產了!! 如果model「很准」,美國股市也不會熔斷3次!
p
push
21 楼
如此优秀的体制下,美国3月了超表示检测能力不够,大英帝国直接放弃治疗,好意外哟
t
t53063284
22 楼
: 你瞎啊,还是看不懂英文,不会看电视啊,美国和欧洲哪个不是这样啊。国外的屎比中国饭香,真有你的
匿名2018
23 楼
蹭热度,为了发高影响因子的文章也真够拼的了。
白萝卜
24 楼
Nodel就是很准好不好,回溯性分析哪个不准的你说说看。你拿model去预测不是有病?
杏儿
25 楼
法国已经不给轻微症状者做测试了 部分大省直接声明不会再透露具体感染人数 所以都不要再揪着中国blabla了 能把自己最好才有脸来说别人
26 楼
美国去年死于所谓流感的。到现在还不知道究竟是不是。痊愈的那些美国敢测吗。测一批看看呗。
9
9od
27 楼
操滴,,这帮傻逼还是研究一下美国会死多少人吧
但看来师傅
28 楼
在外的狗粮汉奸们,记住一个事实。不管你们如何舔白皮屁眼,在他们嘴里你永远都是那个: fucking asian/chinese 别以为换了国籍会改变。到时候你只会里外不是人
但看来师傅
29 楼
拜托你们黑的时候也长点脑子好不好,我记得特别清楚,一月二十三号封城,那天武汉的总感染人数才两百多,人家就直接封城了,一个一千万人口的城市。然后你们嚷嚷着没人权限制自由了,那请问这两个月你们的民主爹都干了什么?拉了两个月的屎然后你们再一口一口吃掉?
百川雲
30 楼
新冠是武器泄露?中情局去年病毒演习,美国关闭生物武器基 2020-03-16 2019年8月美国爆发了一次大规模肺炎,而美国政府把致病原因归结为电子烟,随后全球电子烟都遭到了下架处理。具体是电子烟到底是哪些成分会引起肺炎,美国并未作出解释。 随后“乙型流感”开始在美国范围传播,截至现在已经有2800多万人受到感染,2万人死亡,就在两个月后,美国中情局组织了一次“全球流行病”演习,演习结束后美国最大的生物武器研究基地德特里克堡关闭。 2019年年末中国武汉爆发了“新型冠状病毒”,疫情席卷全国,武汉封城,全国假期延长,直至今天虽然很多企业恢复生产,但是依旧需要全民带上口罩。 如今,新型冠状病毒阵地成为了一种“全球流行性疾病”不得不服“佩服”美国中情局,连全球突发性疾病都能预测成功。 为了应对病毒,全球专家进行了密切合作,日本的生物学家和药理学家对全球病毒样本进行分类和分析后得出结论:新型冠状病毒起源或在美国! 日本专家组的判断有何证据?在病毒全球肆虐之后,日本对病毒进行检测兵对其类别划分成五种类别,来自中国大陆的病毒样本具有高度统一性,都属于同种类别。中国台湾,日本以及韩国的病毒样本则除了部分与中国大陆样本一致外还有其他类别,来自意大利和伊朗的病毒样本仅有少数同中国大陆样本相同。 最令人吃惊的是,美国虽然疫情并不严重,但是美国的病毒样本类型则包含全球已知的“新型冠状病毒”的全部类别! 一位化名拉里·罗曼洛夫的作者在澳大利亚《全球研究》网站上刊登了名为中国的冠状病毒:令人震惊的更新。该病毒起源于美国吗?》的文章,其中有一段是这样表述的:日本和其他国家的流行病学家和药理学家已经确定,新的冠状病毒几乎可以肯定地起源于美国,因为该国是唯一已知的具有所有五种类型的病样本的地区,所有其他病毒都可以肯定是来自该病毒后代,中国发现的只是其中一种类型,包括意大利和伊朗的也是如此。 在本文开头,说到了美国去年8月的电子烟引发肺炎的问题,而就在这条新闻前,美国CDC(疾病预防控制中心)关闭了美国陆军在马里兰州德特里克堡的P4生物武器实验室,原因是“缺乏防止病原体泄漏的保障措施”! 回想起武汉封城之时,许多美国媒体以及政客都发表过类似“新型冠状病毒是源自武汉P4实验室泄露。”的言论。在当时几乎没人重视,毕竟美国政客和媒体摸黑中国的言论基本上是天天都有,不过这次的抹黑切入点确实有些离谱。现在看来,“创作”灵感确实来自于生活。 突然觉得一切的真相都是那么的触手可及,却又让人望而却步。不过放眼当下,最为要紧的是让人们恢复正常的生活,某些国家在如今全人类对抗病毒的过程还是少些“嘴炮”,多投入一份力量,一旦真相大白,自己也能留条退路。
b
brucesui
31 楼
: 中文都没学好