新冠病毒在全球迅速扩散

来源:Nature自然科研 | 原文作者:Ewen Callaway,David Cyranoski,Smriti Mallapaty,Emma Stoye &Jeff Tollefson

从发表的论文,碳排放,再到确诊病例,这5幅图揭示了一场前所未有的病毒感染爆发及其对全球的影响。

伊斯坦布尔全市开展了COVID-19防控行动,一名工人正在为一座清真寺消杀。来源:Chris McGrath/Getty

 

01快速扩散

这种冠状病毒——新型冠状病毒(简称新冠病毒,novel coronavirus,2019-nCoV/SARS-CoV-2)于2019年底出现在中国湖北省武汉市——一个拥有1100万人口的大都市。1月下旬和2月上旬,也就是该流行病的高峰期,中国的新冠病毒肺炎(COVID-19)病例以每天数千例的速度增长。此后,中国每天新发感染病例数量大幅下降,这很大程度上归功于控制措施,但此次疫情如今已成为以欧洲为重灾区的全球流行病。韩国、伊朗、意大利和其他地方爆发的大规模疫情意味着,到3月中旬,中国以外的确诊病人已经超过了中国境内的确诊病人。

来源:世界卫生组织

02 新冠病毒和其它流行病的比较

目前对COVID-19病死率的估计显示,新冠病毒的致命性低于引起其他大规模疫情暴发的病原体,如SARS(严重急性呼吸综合征)、MERS(中东呼吸综合征)和埃博拉。

不过,此次疫情的传播速度似乎超过了其他疾病,如季节性流感。经过计算,新冠病毒的基本传染数R——一位感染者平均感染的人数——在2-2.5区间内。

和病死率一样,R是一个估计值,不同地点、年龄群、时间段的R差异较大,而且可能会被修正。R的计算需要考虑感染者具有传染性的时长,他们感染接触者的可能性,以及他们与其他人接触的频率。

03 研究增加

有关新冠病毒及其所致疾病的研究,随疫情暴发而呈井喷状。为了估算相关研究活动的规模,《自然》在预印本服务器bioRxiv、medRxiv、ChemRxiv和ChinaXiv上用“novel coronavirus”“ncov”“COVID-19”“SARS-CoV-2”作为关键词进行了检索,此外还有世卫组织和谷歌学术列出的论文发表目录。截至3月12日,一共检索到约900篇冠状病毒相关论文、预印本和初步报告。

这些研究的主题多种多样,包括新冠病毒的结构;病毒如何在不同社区中传播;疾病的临床特征;潜在药物靶标;隔离措施的有效性;疫情对医务工作者的心理影响。至少有20篇早期发布的预印本论文已经发表在同行评议期刊上。

研究人员还利用GISAID和GenBank等在线平台共享了新冠病毒的基因组数据,另有多项候选疫苗或疗法的临床试验正在开展。《自然》的分析未纳入这些报告或数据,也没有纳入以非英语语言发表的研究,如发表在中文期刊上的。因此,我们统计到的新冠病毒研究数量可能小于实际数量。

04 限制出行对碳排放和空气质量有何影响?--更清新的空气

中国的疫情防控行动似乎抑制了能源消耗和空气污染。NASA和欧洲航天局收集的卫星数据显示,中国燃烧化石燃料时向大气中释放的二氧化氮(NO2)水平出现了急剧下降。

来源:NASA Earth Observatory

每年,企业和工厂会在春节期间关闭,产业活动也会随之减少——今年春节是1月25日。这通常会导致NO2水平出现短暂下降。“通常情况下,污染水平会在7-10天后重回平时水平,但今年没有出现这种情况。”NASA戈达德太空飞行中心的大气科学家Fei Liu说。一项初步分析显示,春节之后的NO2污染比往年同期水平要低10-30%。根据欧洲航天局的“哨兵-5先导”(Sentinel-5P)卫星数据,类似的NO2污染下降趋势也发生在意大利北部——该地区的城市依然处于封锁状态。

赫尔辛基能源与清洁空气研究中心的数据显示,持续的防控措施让中国的工业活动减少了15-40%。耗煤量在2月降至四年来的最低,炼油量也减少超过三分之一。整体来说,该研究中心的分析认为,中国的碳排放因为疫情防控下降了25%以上。

05 新冠疫情是如何爆发的

从一开始,人们就把COVID-19拿来与2002-2003年的SARS流行相比较。这两次都是从中国开始(不一定发源在中国!),然后蔓延至全球。

两种病原体都被认为是新型冠状病毒,比导致普通流感的几种相关病毒要致命得多。研究人员发现,SARS冠状病毒是从蝙蝠传给果子狸,果子狸再传给人类的。而COVID-19的致病病毒——被称为SARS-CoV-2——也被认为来源于蝙蝠,不是直接传染给人,就是通过一种尚未确定的哺乳动物传染给人。两种病毒都引发了混乱和经济灾难。但两次疫情的走向非常不同,尤其是传播速度和程度。

SARS当初流行了三个月,才被鉴定为一种特殊的疾病。在将近两个月的时间里,都无法确定这种疾病的病原体:对病毒的鉴定和基因组测序主要由中国之外的研究人员完成。

相比之下,COVID-19首例病例发现后三周,中国就向世卫组织通报了国内出现多例不明原因肺炎。在那之后两周,研究人员就分离出了新冠病毒,进行了基因测序,并研发了一种诊断测试——让中国启动了世所罕见的最大规模的传染病遏制行动。

虽然COVID-19病毒的致死性不如SARS病毒,但传播范围却广得多。从第一例传染病例被发现开始,只经过了不到两个月的时间,COVID-19的确诊病例数就超过SARS的总确诊人数。经过三个月,COVID-19的致死人数已经是SARS的5倍以上。

 

论文检索:

Ewen Callaway, David Cyranoski, Smriti Mallapaty, Emma Stoye & Jeff Tollefson. (2020) The coronavirus pandemic in five powerful charts. Nature, 579: 482-483.

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