COVID-19:R值是什么?

A notice on the pavement reminding people of social distancing in Tooting, following the outbreak of the coronavirus disease (COVID-19), London
Governments around the world are monitoring it to see whether it's safe to lift lockdown. But what is the R number, and why does it matter?Image: Reuters/Hannah McKay
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  • R值是衡量新冠疫情的一个关键因素。

  • 它指的是COVID-19的“有效再生数”。

  • R值为1是一个关键阈值。

短短几周内,我们所有人都集体经历了从对疫情一无所知,到初步成为纸上谈兵的病毒学家的转变,也基本掌握了个人防护装备、保持社交距离和“拉平曲线”等曾经晦涩的术语。

不过,有个说法可能仍让一些人有理由感到困惑:R值。新冠病毒也有一个R值,各国政府都希望它尽可能下降。那么,R值究竟是什么?

R指的是“有效再生数”,简单来说,它是衡量传染病传播能力的一种方法。R值表示一名感染者平均会将病毒传染给多少人。

R值并非固定不变,而是会受到多种因素影响,这些因素不仅包括疾病的传染性,还包括疾病随时间的发展变化、群体的行为,以及人们因感染或接种疫苗而已有的免疫力。地理位置也很重要:人口稠密的城市,其R值可能高于人口稀少的农村地区。

SARS-CoV-2——新型冠状病毒的全称——是一种新病原体,因此疫情暴发之初,科学家们忙着计算其基本再生数R₀,也就是“R零”:病毒在没有免疫力的人群中的传播情况。对中国早期病例的研究表明,这一数值介于2至2.5之间;近期估算则认为最高可达6.6。

《连线》科学编辑马特·雷诺兹《连线》科学编辑马特·雷诺兹称,要理解这些数字,可以拿它们作比较:它们比季节性流感更糟,后者的R₀为1.3;但远好于麻疹,后者的R₀介于12至18之间。不过关键在于,这些疾病都有疫苗,因此其有效再生数——即R值——远低于1。

为什么R值必须低于1?

未来几个月,这一阈值——R值为1——将变得愈发关键。正如英国政府在4月30日新闻发布会配套视频中所解释的,R值哪怕略高于1,也可能因指数增长而迅速导致大量病例。

具体来说,假设某种疾病的R值为1.5。这个数字看起来似乎可以控制,但稍微看一下数据就会发现并非如此。R值为1.5时,100人会传染给150人;这150人又会传染给225人,之后再传染给338人。经过三轮传播,感染人数会增加到438人,超过原来的四倍。如今全球病例数已超过350万,这有助于解释为什么新型冠状病毒能在此前没有免疫力的全球人群中迅速传播。

Image: 英国广播公司(BBC)

相反,R值低于1意味着病毒最终会逐渐消退——R值越低,消退得越快。R值为0.5时,100人只会传染给50人;这50人再传染给25人,随后传染给13人。随着病例数下降,患者死亡或康复,病毒就会得到控制——前提是R值能够保持在低位。

持续降低R值的努力

因此,R值达到或超过1,往往会导致指数增长;R值低于1,则有助于疫情结束。我们只需让R值保持在1以下。很简单,对吧?

事情没那么简单。正如上文所说,R值时刻都在变化。由于采取了封锁措施,许多国家的政府已将R值降至1以下。在英国,首席科学顾问帕特里克·瓦伦斯表示,目前认为英国的R值介于0.6至0.9之间,但各地区有所不同,伦敦可能低至0.5至0.7。

然而,这一成果只有通过一系列英勇且前所未有的调整才得以实现;这些调整让我们的生活和经济骤然停摆,而R值也仅降至0.6至0.9。这并没有给我们留下太多回旋余地。

封锁措施帮助将德国的R值在4月初降至约0.7,但柏林罗伯特·科赫研究所的研究人员表示,R值近期已回升至0.9,随后又降至0.75。即使处于封锁期间,如果人们开始对限制措施失去耐心,或因工作需要外出,R值也可能迅速回升。

科学家和政策制定者面临的另一个难题是,目前仍无法完全确定每项措施发挥了多大作用。关闭学校是否起到了主要作用,还是限制进入商店更有效?戴口罩能带来多大帮助?

随着各国政府开始谨慎放宽封锁限制,它们将密切监测R值,留意是否突然上升。如果R值哪怕只略微超过1,就可能引发破坏性的新一波疫情。

当R值持续处于低位且病例数在可控范围内时,各国政府可以采取更精准的措施来限制R值,例如接触者追踪和位置追踪应用程序——这些做法在早期于韩国和新加坡等国家采用时,已取得显著成效。

2020年5月4日,意大利开始分阶段结束全国封锁,西西里岛卡塔尼亚的主教座堂广场上,一对情侣接吻。Image: 路透社/安东尼奥·帕里内洛

衡量R值

计算R值有多种方法,正如《连线》所述。一种方法是监测住院和死亡数据,从而估算有多少人感染病毒——但问题在于,病毒潜伏期很长,因此这种方法只能准确反映几周前的情况。为更准确地核查传播率,英国伦敦帝国理工学院的科学家已开始对随机抽取的2.5万人群体进行检测,了解其中有多少人患病。

需要注意的是,R值并非评估这种病原体影响的唯一关键指标,英国广播公司(BBC)指出。另一个关键衡量指标是COVID-19病例数。COVID-19是SARS-CoV-2导致的疾病。如果病例数很高,而R值为1或略低,感染人数仍会很大;因此,理想情况下,我们需要同时限制R值并降低病例数。

另一个值得关注的关键指标是各国可用的重症监护病床数量,因为这会对死亡率产生重大影响。

归根结底,在降低R值的斗争中,最有效的武器是疫苗。但疫苗究竟何时才能问世——甚至是否最终能够问世——目前尚不清楚。

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