到底需要多少疫苗才能扑灭全球疫情?看到这个数字我惊掉了下巴

来源:腾讯

划重点
1、虽然人群不需要100%注射疫苗,只要达到一定百分比,就能阻断传播链,从而扑灭疫情。但是本文有一个非常简单的公式,代入公式可知,理论上至少需要全球至少75%的人群注射疫苗才能扑灭疫情。
2、假如目前全球有5%的人因为感染病毒而有了免疫力,那么依然有70%的人口需要注射疫苗。全球目前有78亿人,也就是约55亿人需要注射疫苗,才能达到群体免疫。这55亿疫苗,对疫苗产能的极大挑战。
3、理论上来说,在疫情还在快速扩张的情况下,确定对疾病传播最关键的人群,并对其进行疫苗注射,才能提高疫苗接种的效益,因为这能最大程度的减少疾病的扩散。至于哪个人群对疾病传播贡献最大,则需要流行病学数据来决定。
4、疫苗研发出来,哪怕有优化的疫苗分配方案,到实现群体免疫,也依然有很长的一段路要走,数月至数年。疫苗仅仅是标志着疫情缓慢减轻,并不会像魔法药水般,一下子消失。

截至9月20日,全球新冠病例超过3100万,死亡病例接近100万。

(全球新冠肺炎患者与死亡人数统计。来源:Worldmeter)

日渐疯狂的疫情数字让人们认识到大流行的严重性,也更期待疫苗研发成功、投入使用;期望生活能够完全恢复正常,不再受疫情的困扰。

这场新冠大流行期间,疫苗给了大家多少希望呢?

来举个例子[2],在水深火热的美国,很长一段时间,扑灭疫情的希望仿佛都寄托在了正在研发的疫苗上——

我们要居家办公,直到有了疫苗;

我们要佩戴口罩,直到有了疫苗;

我们要关闭学校,直到有了疫苗。

仿佛所有的恢复正常生活的希望,都会在疫苗研发出来的一瞬间得到实现。


01

全球到底需要多少疫苗?


但是,疫苗研发成功之后,依然有一系列实际问题需要考虑和解决:

全球范围内,要注射多少支疫苗,才能有效防控疾病传播?

有限的疫苗生产线下,全球如何分配疫苗,谁优先使用?

让全球人都用上疫苗,大概需要多久?

这个问题关系到之前讨论很火热的“群体免疫”这一概念:人群不需要100%注射疫苗,只要达到一定百分比,就能阻断传播链,从而扑灭疫情。

这个百分比(p),可以根据传染病的特征,进行估算。

p = (R0 – 1)/(R0*f)

这里的R0是基本传染数,f为疫苗的有效率。R0越高,f越小,就需要更多人注射疫苗。

我们目前保守估计新冠的R0≈2.5,假设疫苗有效率为80%。

代入公式,全球至少75%的人群注射疫苗才能扑灭疫情。

如果说,目前全球有5%的人因为感染病毒而有了免疫力,那么依然有70%的人口需要注射疫苗。

全球目前有78亿人,也就是约55亿人需要注射疫苗,才能达到群体免疫。而国内,因为感染率极低,所以依然需要75%的人注射疫苗,也就是约10.5亿人。


02

谁优先使用疫苗?


疫苗有限的生产量、分配和运输冷藏链等现实条件都决定了,疫苗的分配和使用要有规划才能达到最优化——谁先使用疫苗,会最有效益。

这里的效益,可能是减少感染人数或者减少死亡人数,取决于决策者对目标问题的优先程度。

区别是什么?

比如对新冠来说,减少感染人数是要优先考虑高危人群,比如医护工作者,或者学校等人口密集的机构,涉及相对年轻的学龄儿童、青壮年和劳动人群;减少死亡人数则要优先考虑病死率高的人群,比如老年人。

侧重的问题不同,优先注射疫苗的人群就会不同。(注意:这里笔者只是客观的讨论一些流行病的参数来考虑疫苗的人群总体益处,请不要代入伦理学观点来讨论个人命运在疫苗决策中的问题)

理论上来说,在疫情还在快速扩张的情况下,确定对疾病传播最关键的人群,并对其进行疫苗注射,才能提高疫苗接种的效益,因为这能最大程度的减少疾病的扩散。

至于哪个人群对疾病传播贡献最大,则需要流行病学数据来决定。

以研究较多的流感为例[4,5],最大益处减少传播的策略是给学龄儿童接种疫苗,因为儿童中流感的传播很快,并且能把流感带回家庭中,造成更大范围的社区传播。

但对老年人接种流感疫苗,有降低死亡率的直接好处,且老年人在季节性流感中的发病率和死亡率都最高,所以对老年人注射疫苗也是极力推荐的。

遗憾的是,对于新冠,我们目前还没有明确的数据来确定疾病传播最关键的人群(也就是,对超级传播者的特征还没有明确认识),这对美国等疫情传播依然迅速的地区,是很重要的数据。

那对于中国等疫情防控较好的地区,哪个人群比较关键呢?

这种情况下,对疾病负担的评估能帮助决策,比如疾病造成的生命损失、生活质量损失、经济损失。

比如,医护人员以及基本供应链中的必要工作者,在疫情中,是高危人群也是抗疫的关键力量,应该被列为优先等级较高的疫苗接种者。

当然,这里讨论的是依据流行病学参数或目标问题优先性来进行全球决策(而非个体国家决策)。还有很多实际影响因素,比如政治经济文化形态等影响,会导致全球疫苗分配和接种会不按理想化参数进行。举个例子,欧美国家的反疫苗运动非常严重,调查显示,20%-30%的美国人对新冠疫苗不信任,选择不接种。

目前,世界卫生组织和全球疫苗和免疫联盟(GAVI)之间的合作以及流行病预防创新联盟 (CEPI)正在进行非常艰巨的工作,共同努力设计机制,希望通过这种机制,全世界可以公平、公正地获得疫苗。

但疫苗的商业化价值非常高,当前在全球抗疫合作过程中还展现出不少矛盾,疫苗使用的公平公正或许是难以实现的。

这个问题取决于疫苗产能以及供应链。

如前所估计,全球需要约55亿疫苗(其中中国约需要10.5亿),这是对疫苗产能的极大挑战。中国作为疫苗产能大国,每年生产约10亿剂次的疫苗。

新冠病毒的疫苗设计用到很多新技术,也就是说,这些现存的生产设施,并不一定能直接投入使用。目前领先的新冠候选疫苗基本上都是之前疫苗生产中从未使用过的技术。

即使现有的生产设施能全部投入使用,也不能全部拿来生产新冠疫苗,因为也要保证其他重要传染病疫苗的供应。这是全球都面临的问题。

而且,在疫苗生产和供应环节,任何一个供应链出问题,都能直接导致疫苗接种的延迟。有些问题甚至让人觉得匪夷所思。比如,早期美国新冠病毒检测能力很低,一个很大的因素是采样的鼻拭子棉签无法供应。对,就是那小小的棉签,供应不足。


03

疫苗绝不是魔法水


再看一下2009年流感大流行期间发生的实际问题,这是世界最近一次大规模生产疫苗来制止大流行。

这个大流感病毒株型是H1N1,通常被称为“猪流感”,疫苗生产商的任务要简单得多,因为每年都要生产相似的季节性流感疫苗,也就是直接将这个大流感H1N1病毒株纳入他们每年生产的季节性流感疫苗中。

尽管在制造流感疫苗方面有很多年的经验,但制造商还是遇到了意外的障碍。大多数流感疫苗是由鸡蛋中生长的病毒制成的,由于某种原因,H1N1菌株最初在鸡蛋中生长不佳,导致疫苗产量极低。

之后,虽然进行了数百万剂的生产,但却没有足够的设施可以将散装疫苗包装到单独的小玻璃瓶中。

当所有疫苗生产商都要竞争玻璃瓶、分装设备等基本用品时,我们就应该意识到,即使克服了高难度技术问题研发出了疫苗,也依然无法及时使用。

当疫苗研发出来,生产和供应,就变成了实实在在的问题。这百年不遇的大流行,相比2009年的流感大流行,规模又大很多,出问题的环节也会更多。

总之,疫苗研发出来,哪怕有优化的疫苗分配方案,到实现群体免疫,也依然有很长的一段路要走,数月至数年。

在实现群体免疫的过程中,在很长的一段时间内,疫苗仅仅是标志着疫情缓慢减轻,并不会像魔法药水般,一下子消失。如果疫苗的保护力比较弱,比较短,那就意味着疫苗生产和注射都要持续进行,才能维持群体免疫。

写这些,并不是浇灭人们对疫苗的希望,而是正确地认识疫苗在大流行中的实际作用。它依然是对抗病毒的希望,它能保护更多的生命,但我们要有合理的预期,不仅仅是对疫苗研发时间的忍耐,更要对它的到来有足够耐心的等待。

在这等待之中,做好个人防护,就是对自己以及他人的爱护和尊重。

前所未有的,我们的个人行为,也紧紧维系着他人的健康和生命。

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