非典在夏季突然消失，MIT學者：新冠是否沿襲相同模式？_風聞

2019年12月至今的4個月時間內，新冠疫情席捲了全球近190個國家和地區。這場起源仍舊未知的大流行何時能夠終結？按照此前在SARS（嚴重急性呼吸綜合徵）等流行病中的經驗，外界也在寄希望於夏季的到來會更為“高效”地扼殺病毒。

當地時間3月19日，麻省理工學院（MIT）兩位學者在論文預印本平台SSRN發表論文“Will Coronavirus Pandemic Diminish by Summer?”，兩人分別為麥戈文腦研究院的Qasim Bukhari以及土木及環境工程學系的Yusuf Jameel。他們表示，雖然流感病毒已被證明受天氣影響，但COVID-19是否也受到類似影響尚不清楚。在這項研究中，他們重點分析了天氣對新冠病毒傳播的影響。

他們的結果表明，到目前為止， 新冠病毒傳播中有90%發生在一定的温度（3℃-17℃）和絕對濕度（4g/m3-9g/m3）範圍內。而1月至3月平均温度高於18℃和絕對濕度（AH）大於9g/m3的國家的病例總數實際上少於全球總病例數的6%。

這樣的研究並非孤立。此前的3月9日，美國馬里蘭大學醫學院人類病毒研究所、全球病毒網絡（GVN）卓越中心的研究人員也在SSRN發表了一項研究，他們提出類似觀點，迄今為止，由新冠病毒引起的疫情主要沿狹窄的東西向分佈，大致沿北緯30°-50°的走廊，這一帶的有着類似的温度：5℃-11℃，類似的相對濕度（RH）：47%-79％。

無論是科學界還是民眾對夏季的期待都或多或少有部分依據。17年前的SARS在頭年冬天出現，但在次年夏天悄然消失，甚至看起來已完全絕跡。而當時全球的應對措施還遠不如這次的新冠疫情來得迅速和嚴格。

除了SARS-CoV、新冠病毒這樣能引起嚴重疾病的病毒之外，其他常年出現的流感更是表現出明顯的季節性，在温帶地區，北半球的11月到次年3月，南半球的5月到9月一般為流感季。大半個世紀以來的討論和研究也逐漸得出一個公認的觀點：低温、低濕的空氣環境是冬季流感傳播的重要因素。

但目前科學界對冠狀病毒和氣候關聯性的研究仍有待深入和明確。Bukhari在這項研究中強調，從現有的疫情傳播來看，新冠病毒病例數量與温度和絕對濕度之間的關係是密切的。然而，這種關係背後的潛在原因仍然不清楚，甚至不排除可能沒有影響。

他們強調，即使在較温暖潮濕的地區也要採取適當的檢疫措施。但同時應密切監測温度和濕度與新冠病毒病例之間的關係，如果新冠病毒傳播存在很強的環境依賴性，則應利用這一關係優化疫情緩解策略。

不同國家之間新冠病例增長速率存在顯著差異

Bukhari等人的這項研究給出的分析提供了新冠病毒傳播和當地環境條件的直接對比，不同國家之間新冠病例增長速率存在顯著差異，美國不同州之間也存在顯著差異。

不同國家新冠病例增長曲線（截至2020年3月19日）。數字顯示的是2月23日至3月19日期間的總病例數。不同的地區和不同州增長曲線明顯不同。

美國各州新冠病例增長曲線（截至2020年3月19日）。數字顯示的是3月9日至3月19日期間的總病例數。不同的地區和州的增長曲線明顯不同。

目前來看，意大利、伊朗和韓國的增長率較高，這些國家表現出和疫情暴發地中國武漢類似的天氣模式，即它們在2月至3月的平均温度在3℃-10℃。相反，氣候較為温暖潮濕的國家，如新加坡、馬來西亞、泰國和其他東南亞國家的增長率較低。

新冠疫情影響地區温度和絕對濕度隨時間的變化。温度和絕對濕度較高的地區(新加坡和泰國)報告的新冠病例較少。疫情大流行的中心湖北以紅色虛線表示。大部分新冠病例（>90%）的温度和絕對濕度範圍以淡藍色突出顯示，温度在3℃-17℃之間，絕對濕度在4g/m3-8g/m3之間。

在美國國內，疫情也顯示出南北差異。與較温暖南部各州相比，北部較冷的州新冠增長率要高得多。儘管由於追溯樣本分析，3月17日至3月20日期間，佛羅里達州的病例數量急劇增加，但總體來説新冠病毒在佛羅里達州、得克薩斯州和亞利桑那州的傳播有限。

而在橫跨大氣候帶的加利福尼亞，北加州的病例數是南加州的兩倍。

值得注意的是，在美國俄勒岡州和路易斯安那州是兩個異常值點。俄勒岡州雖然位於加利福尼亞和華盛頓州之間，但病例不到100例。同樣，路易斯安那州雖然相對温暖和潮濕，但病例大約也只有500例。

Bukhari等人在論文中提到，目前，在亞洲、中東和南美地區，沒有一個國家已經實施了和中國、歐洲和美國部分州一樣嚴厲的檢疫措施，然而它們的整體增長率仍然較低。

這表明除了流動性和隔離因素之外，其他因素在減緩病毒傳播方面可能也起着重要作用。

由於氣候似乎是高增長率和低增長率國家/地區之間的主要差異之一，Bukhari等人認為應該深入探討天氣在冠狀病毒傳播中的作用，當然前提是“假設這種影響存在”。

迄今為止：温度高於17℃、絕對濕度大於9g/m3地區的病例數要少得多

Bukhari等人的分析顯示，從2020年1月22日到2020年3月19日，平均氣温在4℃-10℃之間，絕對濕度在3 g/m3-9g/m3之間的地區，每10天新增病例最多。除了新增病例，温度高於11℃和低於0℃的地區總病例數小於5%，絕對濕度大於9g/m3的總病例數則小於10%。

隨着温度和絕對濕度的變化，全球新冠病例數。圖中顯示了在不同的温度和絕對濕度下，每10天報告的新冠病例。大部分新冠病例（>90%）的温度和絕對濕度範圍以淡藍色突出顯示，温度在3℃-17℃之間，絕對濕度在4g/m3-8g/m3之間。

這裏首先需要解釋絕對濕度。通常提到的濕度一般指的是相對濕度（RH），其為絕對濕度與該温度下飽和絕對濕度的相對比值。而絕對濕度（AH）則是單位空氣裏實際的含濕量。

北京科協最近的一篇文章指出，在某個温度下，增加相對濕度的同時也會增加絕對濕度。一直到相對濕度達到100%之後，水蒸氣會凝結析出，此時絕對濕度不能繼續增加，即達到該温度下的飽和絕對濕度。此時，需要先增加温度，使得空氣容納水蒸氣的能力增強，才能繼續增加絕對濕度。

雖然相對濕度更方便測量，但鑑於絕對濕度能更直接地表徵空氣裏的水蒸氣含量，而且其也隱含了温度對病毒的直接影響，研究人員一般將絕對濕度作為指標與病毒傳播特性關聯。

對於處於江邊的武漢地區，北京科協的這篇文章也簡單提及，“冬季氣温低，因此雖然相對濕度大，但絕對濕度並不大。等到夏天再來看看。”

在3月11日至3月19日期間，Bukhari等人觀察到，雖然中東、南美、亞洲和非洲國家（温暖地區）的病例數量激增，但它們仍然不到8℃-12℃之間地區的1/10。他們認為，這種病毒在較温暖地區的這種增長是不太可能的。迄今為止的數據清楚地表明，温度高於17℃和絕對濕度大於9g/m3地區的病例數要低得多。

根據目前的數據，研究人員提出假設，也就是在温暖潮濕的條件下病毒的傳播速度可能會慢一些。他們在論文在寫道，“當然作為反對該假設，我們也可以認為，中國和歐洲之間以及中國和美國之間的人員流動性很高，因此這些地區的病例數量也很高。”

但是對於這些理由，Bukhari等人認為還有待探討。例如，中國和東南亞之間的人口流動性也很高，這樣來看這些國家較低的增長率就令人費解。

另外，也有人可能會反駁，認為中國香港、新加坡和中國台灣在SARS疫情暴發後建立了強大的應對疫情的基礎設施，這或許有助於遏制病毒的傳播。然而，Bukhari等人認為，這種複雜的基礎設施在馬來西亞、泰國、菲律賓、柬埔寨並不存在。

因此，研究人員認為，無法用和中國較低的人口流動性或強勁的衞生基礎設施來解釋東南亞所有這些國家較低的增長率。

同樣，中國與非洲和拉丁美洲也有重要的商業關係，這些地區也沒有大量的報告病例。這些國家中大多數缺乏良好的衞生保健設施，而且可能沒有做足夠的檢測來確定新冠病毒的實際傳播。

通過觀察新冠病毒在沙特阿拉伯和阿聯酋的傳播，研究人員也獲得了支持他們假設的進一步證據。他們提到，來自世界各地的成千上萬的朝聖者訪問沙特阿拉伯，同樣，阿聯酋是一個重要的國際中心，每年有數百萬來自世界各地的遊客和商人前來訪問。而且，截至2020年3月20日，阿聯酋的人均冠狀病毒檢測數量也是全世界最高的。

儘管這兩個國家在過去幾天採取了嚴厲的檢疫措施，但病例數量表明，即使在檢疫措施之前，病毒的傳播也是有限的。

為何近期在較温暖和潮濕地區出現新冠病例高峯？

論文中指出，在過去1周（3月13日至3月21日)，亞洲、南美洲和非洲的幾個國家開始出現新冠病例數量增加的情況。有研究推測許多國家新冠病例數將呈指數增長，但Bukhari等人認為這種推測是不正確的。

主要理由是一些國家直到最近才開始檢測新冠病毒，一旦開始檢測肯定會出現激增情況。他們還認為應該考慮到本地傳播和輸出病例（即在其他地方感染了病毒，但在另一個地區進行了檢測)之間的差異。

另外還需要考慮的是，與歐洲和美國實施的嚴格封鎖不同，中東、非洲、南美和南亞國家的國內外之間還是依然流動的（截至2020年3月16日）。

在巴基斯坦和卡塔爾，大多數病例是從伊朗輸入。截至3月14日中午，馬來西亞確認了77例來自單一事件的病例，即2月底至3月初在吉隆坡舉行的萬人宗教活動；截至3月17日，馬來西亞總病例的2/3與該事件相關。

Bukhari等人還認為，隨着印度次大陸各政府加緊檢測，病例數量可能也會大幅增加。

不過他們認為，在這些相對温暖和潮濕的國家（印度、巴基斯坦和孟加拉國，它們合計佔全球人口的22%），未來一個月疫情的增長軌跡也將有助於更好地理解新冠病毒對温度和濕度的依賴性。

温度、濕度，哪個環境影響因素更重要？

從現有的疫情傳播來看，研究人員認為新冠病毒病例數量與温度和絕對濕度之間的關係是密切的。然而，這種關係背後的潛在原因仍然不清楚。同樣，研究人員也不知道哪個環境因素更重要，可能是其中一個影響更大，也可能兩者一樣重要，當然也不排除可能都沒有影響。

他們的分析可以獲得的是，3月11日之前，新冠病毒病例的90%發生在温度低於11℃的地區，這表明温度可能在病毒傳播中發揮重要作用，較高的温度限制了病毒的傳播。

然而，3月10日至3月19日期間，幾乎有5%的新增病例發生在温度在16℃-18℃之間的地區。這一現象可能挑戰了氣温上升將使新冠病毒傳播減緩的假設。

然而上述16℃-18℃地區輕微的病例數量激增不應該讓我們完全忽視温度和新冠疫情之間的關係，除非疫情在所有温度地區都廣泛傳播，這樣的話病例數和空氣温度之間的聯繫也會在未來幾個月消失。鑑於北半球正在接近夏天，他們預計將看到病例數和温度的變化。

當然，即使目前來看，温度高度20℃的地區病例數相對較少，但它對歐洲、美國北部目前的重點疫情地區的即時作用有限，因為在未來的4月至5月，這些地區的大多數城市的平均温度低於20℃。

與温度相比，絕對濕度和疫情的聯繫始終密切，90%病例發生在絕對濕度在4 g/m3-9g/m3 之間的地區。Bukhari等人提到，此前也有研究指出，絕對濕度在病毒的傳播中起着重要作用，它在新冠病毒傳播中的作用應該深入研究。

絕對濕度隨温度和相對濕度的變化。目前為止，90%以上新冠病例發生在紅色區域。在絕對濕度大於10g/m3或小於4g/m3的地區報告的病例不到10%。

研究人員計算了温度在-5℃-40℃、相對濕度（RH）在0-100%之間的理論絕對濕度。氣温低於15℃地區的絕對濕度小於 9g/m3。温度在15-25℃之間時，絕對濕度如果要小於9g/m3，則相對濕度必須要大於60%。

這表明,即使新冠病毒在較高濕度的地區傳播會減少，但這種減少在高於北緯40°的地區（包括大部分北美洲和歐洲）會受限，因為這些地區只有在7月和8月的一小段時間平均氣温和相對濕度分別在20℃、80%以上。

鑑於絕對濕度的窄幅波動（4g/m3-9g/m3）在大多數病例環境中能觀察到，以及以前的病毒傳播和濕度的關係，Bukhari等人相信，絕對濕度在新冠病毒的傳播中可能發揮更大的作用。

Bukhari等人表示，總體來看，他們的分析表明，由於環境因素而減少病毒傳播的機會在北歐和北美大部分地區（美國和加拿大）將是有限的。但另一方面，亞洲國家，尤其是正經歷季風的國家，在6月至9月期間，絕對濕度將大於10g/m3，病毒的傳播將得到一定程度的緩解。

基於觀察推測的解釋

基於目前科學界對新冠病毒的瞭解甚少，很多問題尚沒有明確解釋。

目前已知的人類冠狀病毒有七種：四種常見的引起輕度或中度呼吸道感染的病毒，即229E、NL63、OC43和KHU1；另外三種則是能引起嚴重症狀甚至致死的冠狀病毒，即SARS-CoV、MERS-CoV和新出現的新冠病毒。

中國疾控中心此前編制的《新型冠狀病毒感染的肺炎公眾防護指南》指出，冠狀病毒屬於套式病毒目、冠狀病毒科、冠狀病毒屬，是一類具有囊膜、基因組為線性單股正鏈的RNA病毒，是自然界廣泛存在的一大類病毒，也是目前已知RNA病毒中基因組最大的病毒（全長27-32kb）。

此前科學界對冠狀病毒已有部分研究。上述防護指南提到，人冠狀病毒對熱較為敏感，病毒在4℃合適維持液滴中為中等穩定，-60℃可保存數年，但隨着温度的升高，病毒的抵抗力下降，如HCoV-229E於56℃下10分鐘或者37℃下數小時即使其喪失感染性。

此外，人冠狀病毒不耐酸、不耐鹼，病毒複製的最適宜pH為7.2。人冠狀病毒對有機溶劑和消毒劑敏感，75%乙醇、乙醚、氯仿、甲醛、含氯消毒劑、過氧乙酸和紫外線均可滅活病毒。

Bukhari等人在此次研究中分析，新冠病毒的温度依賴性可能與SARS-Cov相似，SARS-Cov在更高温度下由於脂質層在更高温度下的分解而喪失了生存能力。

濕度依賴性則可能是由於病毒在較高絕對濕度下的空氣傳播性能較差，從而降低了新冠病毒在較高濕度水平下的總體間接傳播。潮濕氣候下新冠病毒傳播的減少，原因可能是，雖然高濕度增加了沉積在表面的病毒，也延長了表現液滴中病毒的存活時間，但病毒傳播從直接和間接(通過空氣)傳播轉為只能直接傳播。

不過，Bukhari等人強調，這些解釋都是基於對其他冠狀病毒模式的觀察推測出來。科學界仍迫切需要在實驗室控制條件下研究冠狀病毒傳播和温度、濕度的相關性。

強調：即使在較温暖潮濕的地區也要採取適當的檢疫措施

Bukhari等人的這項假設是基於現有的數據，其正確性將在未來幾周內隨着全世界新病例的報告而自動得到檢驗。他們認為，應密切監測温度和濕度與新冠病毒病例之間的關係，如果新冠病毒傳播存在很強的環境依賴性，則應利用這一關係優化疫情緩解策略。

他們同時強調，這份結果絕不意味着新冠病毒不會在温暖潮濕的地區傳播，世界各地都應採取有效的公共衞生干預措施，以有效減少新冠病毒的傳播，保護脆弱羣體免受感染。

目前一些國家已經採取了“壓扁病毒流行曲線”策略，也就是使病毒流行趨於平坦。這意味着這些國家通過隔離等措施使得新增病例速度控制在一個醫療系統可以承受的範圍，避免疫情失控。如果流行曲線較為陡峭，則當地衞生保健系統會短期內超負荷，新增病人無法得到收治，甚至出現醫療物資短缺等嚴重狀況。

Bukhari等人提到，雖然適當的隔離措施有助於壓扁曲線，但他們認為，未來温暖潮濕的天氣可能會使亞洲部分地區的傳播速度放緩。然而，對歐洲和北美來説這些緩解似乎有限。

除了天氣因素外，還有其他幾個因素對任何地區的受影響病例數量有影響，包括人口、醫療質量、醫療干預、全球連通性等。他們認為，未來的工作應該包括使用這些因素，通過深度學習建模來預測傳播。

前述馬里蘭大學醫學院的那份研究也提到，進一步研究的途徑將是整合流行病學-人類系統模型。該模型可以結合氣候和天氣等變量（例如温度，濕度的動態變化）及其時空變化，同時加入對人類互動場景的模擬（例如，旅行，人口密度造成的傳播），這將大大改進目前的模型。

馬里蘭大學醫學院當時表示，儘管在此階段對新冠病毒進行長期預測會非常困難，但預計未來幾個月內，目前受疫情影響的區域將大大減少。研究團隊認為，有一種可能：新冠病毒將在熱帶地區以低水平繼續傳播，並在秋末、冬季及下一年的開始，在温帶地區再次流行。另一種可能性是，隨着夏季到來，新冠病毒將無法在熱帶和南半球存活，並最終消失。

這意味着，6月至9月之間，對新西蘭、澳大利亞、南非、阿根廷和智利等地的新冠病毒監視工作將意義重大。

(本文來自澎湃新聞)