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全球病例突破1000万例,新冠疫情将如何终结?

时间: 2020年06月29日 | 作者: Lydia Denworth | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
全球累计确诊新冠肺炎病例已经突破1000万例,累计死亡49.9万例。这场最晚始于去年年末的疫情,已经成为重创全球经济、社会的大流行。

更加令人担忧的是,在疫情暴发超半年后,新冠病毒在全球的传播速度未见减缓,疫情甚至正在恶化。在全球,新增病例正以每周约100万例的增幅快速增加;欧洲的新增病例正在放缓,但美洲却成为新的疫情中心;在国内,北京近日出现的疫情再次提醒我们,如果放松警惕,新冠疫情随时可能卷土重来。


面对延续至今的疫情,我们会产生这样的疑问:我们是否有足够强大的武器来终结这场疫情?新冠病毒的最终结局又将是什么?


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《环球科学》7月新刊推出新冠专题,从不同的角度呈现了这场人与病毒的战役,讲述科学如何为我们增添胜算:


冷冻电镜等技术手段的应用,让我们得以剖析新冠病毒的结构、复原病毒入侵人体细胞的全过程。这些迅速完成的工作为研发药物、疫苗的科学家提供了清晰的作用靶点。


一款新药的研发需要漫长的周期,因此,面对来势汹汹的疫情,科学家正视图从现有的化合物中寻找有效疗法。为此,不同的研究团队正沿着3条路径同步推进。


与药物研发一样,新冠病毒疫苗的研发工作同样正沿着多种设计思路同步开展。由于传统的疫苗开发需要耗费数年时间,基因工程技术正大幅缩短疫苗问世的时间,有望在明年提供保护。


当所有科学、社会层面的措施到位,新冠病毒最终将迎来怎样的结局?我们将被迫与病毒共处,还是将彻底消除病毒?这篇选自《环球科学》新刊新冠专题的文章,从此前的数次大规模疫情中,找到了一些线索。


撰文 | 莉迪娅·邓沃斯(Lydia Denworth)

翻译 | 赵建元


从此前的数次大流行中,我们可以为当下的疫情防控找到一些线索。虽然没有一个可以直接效仿的先例,但在过去100年左右的时间里,人类经历了几次大规模的流行病,并且最终都阻止了这些流行病对社会的破坏。这些流行病终结的方式,为寻找让全世界恢复常态的方式提供了指导。科比等专家说,从中获得的经验告诉我们,接下来会发生什么,取决于病原体的演化以及人类对病原体的响应(包括生物学及社会学层面的响应)。


历史的经验


病毒在不断突变。那些引发大流行的病毒非常特殊,人类的免疫系统无法在第一时间将它们视为危险的入侵者。这时,短期内会出现大量感染者,而诸如拥挤、无法获得药物等社会因素进一步提高了群体患病率。最终,多数情况下,由免疫系统产生的对抗入侵者的抗体会在受感染人群中存在足够长的时间,从而产生长期免疫,并限制病毒在人与人之间的传播。但这可能要花费数年时间,而在此之前,疫情早已蔓延。


学会与疾病共处。现代史上最著名的例子就是1918-1919年暴发的H1N1流感疫情。当时医生和公共卫生官员拥有的武器比今天要少得多,而停课等控制措施的有效性取决于实施时间和执行程度。在两年间的3波疫情中,病毒在全球感染了5亿人,造成5000万~1亿人死亡。它的终结仅仅是因为自然感染使康复者获得了免疫力。


此后,H1N1流感病毒成为地方性流行的病毒株,H1N1流感一直以较低的水平持续存在,以季节性传染病的形式持续传播了40年。直到1957年,造成另一场大流行的H2N2病毒的出现,才消灭了1918年那次疫情中的大部分病毒株。也就是说,人类努力了几十年没有消灭的流感病毒,被另一种流感病毒消灭了。对此,科学家也无法给出很好的解释。“大自然可以做到,我们却不能。”纽约市西奈山伊坎医学院的病毒学家弗洛里安·克拉默(Florian Krammer)说。


有效的管控。2002-2003年的严重急性呼吸系统综合症(SARS)疫情是由SARS冠状病毒引起的。在已知的7种可感染人体的冠状病毒中,有4种广泛传播,引起了三分之一的普通感冒。相比之下,导致SARS疫情的病毒株威胁更大。由于采取了积极的流行病学措施,例如隔离患者、密切接触者并实施社会控制,严重的疫情仅限于中国香港、多伦多等少数地区。之所以这些措施能迅速奏效,是因为患者在感染后,会迅速出现发烧、呼吸困难等明显的症状。此外,他们是在出现症状之后才传播病毒的。“大多数SARS患者直到症状出现后一周左右,才具有传染性,”中国香港大学的流行病学家本杰明·考林(Benjamin Cowling)说,“如果能够在一周之内识别出患者并加以隔离治疗,病毒就难以继续蔓延。”因此,相较于新冠疫情,对SARS疫情的管控工作更加顺利。在造成超过8000人感染、近800人死亡后,2004年,SARS病毒便销声匿迹了。


疫苗的力量。考林说,2009年,当一种新的H1N1流感病毒(即猪流感)引起新一轮的大流行时,“它再次给我们敲响了警钟,因为这是一种全新的H1N1病毒。”不过,猪流感疫情没有人们担心的那么严重。克拉默说:“我们很幸运,因为此次H1N1病毒的致病性不是很高。”但另一个重要原因是,在病毒出现后的6个月,科学家研制出了一款疫苗。


与可以赋予接种者长期免疫力的麻疹或天花疫苗不同,流感疫苗只能提供几年的保护。这是因为流感病毒非常不稳定,它们的突变频率很高,以逃避机体免疫系统的攻击。因此,疫苗必须每年更新并定期接种。但在大流行期间,即使是短期疫苗也能带来好处。2009年的疫苗有助于缓解冬季的第二波疫情。最终,该病毒和1918的流感病毒一样,成为一种广泛传播的季节性流感。现在,很多人可以通过流感疫苗或先前感染流感所产生的抗体,获得对这种H1N1流感病毒的抵抗力。


终结当下的疫情


此次疫情的终结,很可能需要此前应对大流行时方方面面的经验:持续的社会管控措施为控制疫情争取时间,新的抗病毒药物帮助缓解症状,有效的疫苗阻止病毒持续传播。而具体的应对方案(例如社会隔离之类的控制措施需维持多久),在很大程度上取决于人们遵守限制的程度以及政府应对措施的有效程度。例如,对于欧洲和美国,在东亚地区奏效的管控措施来得太晚了。“流行病如何蔓延?这个问题至少50%属于社会和政治问题。”芝加哥大学流行病学家、演化生物学家萨拉·科比(Sarah Cobey)说。


另外50%则是科学问题。各国研究人员正从不同的角度开展研究工作,以寻求补救措施。如果目前正在测试的几种药物中的任何一种被证明是有效的,它将改变现有的治疗方式,减少重症患者及死亡的人数。筛选新冠病毒中和抗体的技术也可能发挥重要作用。这些血清学检测方法不会结束大流行,但富含抗体的血液有望成为针对重症患者的疗法。


疫苗的出现可能需要至少一年的时间。尽管如此,我们仍有理由相信疫苗能够有效发挥作用。与流感病毒相比,冠状病毒与宿主细胞结合的方式没有那么复杂。“如果病毒无法与细胞结合,它们就无法复制了,”克拉默说,“这就是我们的优势。”目前还不清楚新冠病毒疫苗是会像麻疹疫苗一样产生长期免疫力,还是像流感疫苗一样产生短期免疫力。


除非全世界目前尚未患过病的人群都接种了疫苗,否则新冠肺炎很可能成为区域性的流行病。病毒会季节性地持续出现,有时甚至非常严重。而疫苗接种和自然免疫的结合将保护我们中的大多数人。像很多病毒一样,冠状病毒或将继续存在,但不会再次席卷全球。


本文作者:莉迪娅·邓沃斯是一名现居纽约布鲁克林的科学作者,多次为《科学美国人》撰稿。

本文译者:赵建元是中国医学科学院微生物与生化药学博士,助理研究员,研究方向为抗病毒药物。