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Science:武汉“封城”使中国新冠患者减少了96%

时间:2020-04-03  来源:科研大匠  作者:admin

2020年1月23日,武汉 “封城”抗击新冠疫情;根据通告,4月8日,武汉“解封”。这次堪称人类历史上最大的隔离事件历时近2个半月。

武汉“解封”在即,但随着疫情在全球的爆发,美国、意大利、西班牙等新的疫情震中几乎都出现了各自的"武汉",也有越来越多的国家和城市“封城”(lockdown)来控制疫情的发展。

但武汉 “封城”对整个疫情的发展究竟起了多大作用?有没有可以量化的数据?

当地时间3月31日,国际顶级学术期刊Science 在线发表了来自中、美、英的包括牛津大学、哈佛大学等15家全球顶级机构,22位科学家联合完成的题为An investigation of transmission control measures during the first 50 days of the COVID-19 epidemic in China 中国COVID-19疫情暴发的最初50天内传播控制措施的调查 的研究。研究通过模型分析,给出了具体的数据:

50天内(2019年12月31日-2020年2月19日),武汉封城就已使武汉以外的全国71万余人免于感染新冠,使潜在的感染人数减少了96%;

研究认为武汉封城对中国遏制新冠疫情起到了至关重要的作用;

武汉的封城使疫情扩散到其他城市的时间推迟了2.91天;

相比采取措施较晚的城市,提前采取措施的城市在疫情爆发的第一周报告的病例数少33.3%。

15家机构:

北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院遥感科学国家重点实验室、英国牛津大学动物系、英国南安普顿大学数学科学学院、美国加利福尼亚大学戴维斯分校土壤、空气和水资源系、美国哈佛医学院、美国波士顿儿童医院、清华大学地球系统科学系地球系统数值模拟教育部重点实验室、北京疾控中心、军事医学科学院微生物流行病研究所病原微生物国家重点实验室、香港大学城市规划及设计系、北京大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系、美国宾夕法尼亚州立大学生物学系传染病动力学中心、美国宾夕法尼亚州立大学农业科学学院昆虫学系、美国国立卫生研究院福格蒂国际中心国际流行病学和人口研究部门、美国普林斯顿大学生态与进化生物学系。

该研究的通讯作者为:北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院遥感科学国家重点实验室田怀玉副教授、英国牛津大学动物系Christopher Dye教授、英国牛津大学动物系Oliver G. Pybus教授、美国普林斯顿大学生态与进化生物学系Bryan T. Grenfell教授、中国军事医学科学院微生物流行病研究所病原微生物国家重点实验室杨馥瑞研究员。
值得注意的是,该研究于当地时间3月10日曾在预印本平台medRxiv在线发表,当时未经同行评议。此番发表在顶级杂志《科学》上,意味着该研究获得了学术界的认可。

武汉“封城”使疫情扩散到中国其他城市的时间推迟了2.91天

1月23日,也就是武汉实施出行禁令的当天,首次报告新冠肺炎的城市数量达到了59个的峰值。到1月30日,即武汉封城一周后,各省报告的病例总数与来自武汉的旅客总数密切相关。人口越多以及来自武汉的人员较多的城市,新冠肺炎较早暴发。

不过,武汉的出行禁令还是将新冠肺炎在其他城市的暴发时间平均推迟了2.91天(95%置信区间:2.54-3.29天)(图1B)。这一结论已经被世界卫生组织采纳,在新冠肺炎全球研究路线图中公布。

实施封城措施后,中国有超过130个城市受益于这一措施而推迟疫情到达,这些城市覆盖了中国一半以上的地理面积和人口。

图1 中国新冠肺炎的空间扩散

各地重大突发公共卫生事件一级响应作用显著

研究涉及全国342个城市。所有城市都实施了学校停课、隔离疑似和确诊患者,以及信息公开的措施。有64.3%的城市禁止公共集会和关闭娱乐场所。136个城市(39.7%)暂停市内公共交通,219个城市(64.0%)禁止城际出行(表1)。


表1 全国342个城市干预措施实施情况

不过,数学模型表明,干预措施的不同以及实施的早晚,对本市疫情的发展也有一定的影响。

与较晚开始控制的城市相比,在新冠肺炎暴发之前已率先实施一级应对措施的城市在疫情暴发第一周报告的实验室确诊病例减少33.3%(95%置信区间:11.1-44.4%)。

但具体措施的影响有差异。

  • 其一,有证据表明,暂停市内公共交通、关闭娱乐场所、禁止公众集会的城市,在其疫情暴发的第一周报告的病例较少。

  • 其二,没有证据表明,各地跟进实施的城市间出行禁令,可以减少武汉外和湖北外其他城市的病例数量。

  • 其三,隔离疑似和确诊患者、追踪接触者和关闭学校,可能有助于疫情控制的因素,但尚不清楚哪些有效。

同时,数据显示,在1月23日启动应急响应之前,基本传染数(R0)是3.15。1月23日开始防控措施实施范围扩大(第一阶段),根据各自控制措施的实现速度,三组省份的R0(C1R0)分别下降至0.97、2.01、3.05。一旦干预措施在所有地方的实施完成了95%(第二阶段),平均R0下降到0.04(C2R0),这也与发病率的快速下降相一致。

若不干预,武汉以外中国确诊病例在2月19日将达74.4万例

科学家基于模型与各省每日病例报告的拟合,研究了防控措施对武汉以外疫情轨迹的总体影响。

结果表明:如果没有武汉出行禁令和国家应急响应,到2月19日,在武汉以外地区确诊的新冠肺炎病例将达到74.4万例(±15.6万)。

2月19日,武汉以外地区报告确诊病例数29839例,也就是说,实际发生总病例数相比没有干预措施的情况减少了96%。

同时,如果单凭国家应急干预措施,该病例数只能减少到19.9万例(±8500);而单凭武汉出行禁令这一项,通过推迟疫情的增长,武汉以外地区确诊的新冠肺炎病例将减少到20.2万例(±1万)。

任何一项单独措施,都无法在2月19日之前扭转发病率上升的趋势(图2)。


图2 干预措施在控制中国COVID-19暴发中的效果。

作为最终结论,中国城市化和快速交通系统的发展加速了新冠肺炎的传播,但前所未有的武汉出行禁令和各地迅速实施的一级应急响应,推迟了中国境内新冠肺炎疫情的增长,并大大限制了其规模。

不过,论文作者表示,要警惕的是中国人口中有很大一部分人仍然面临感染新冠肺炎的风险,放松控制措施可能导致传播死灰复燃。

此外,鉴于病毒继续在世界范围内传播,上述控制手段和结果是否可以在中国以外复制,以及哪些干预措施最有效,急切需要进行调查总结。

参考资料:

https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/30/science.abb6105

https://www.who.int/blueprint/priority-diseases/key-action/Roadmap-version-FINAL-for-WEB.pdf?ua=1

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