如今，新冠肺炎正在全世界蔓延，歐洲成為重災區。我們似乎正面臨著100年來最嚴重的一次傳染病全球大流行。3月12日，英國召開緊急內閣會議，英國首相詹森說：英國不會採取停課、取消大型集會等方法來應對病毒，但每一個英國人都要做好失去親人的準備。
英國首席科學家派屈克也說：也許新冠肺炎會感染英國60%的人口，才能讓英國人獲得群體免疫。那麼，群體免疫究竟是什麼？英國的這種措施能奏效嗎？點開李永樂老師的科普視頻，和小會君一起了解下
01
基本傳染數R0
在流行病學中，有各種各樣的數學模型來解釋病毒的傳播。為了讓大家理解群體免疫，我們首先來講講最簡單的病毒傳播模型。這涉及到基本傳染數R0和世代間隔T兩個概念。
為了衡量病毒的傳染力，流行病學家設計了基本傳染數R0的概念。它是指：如果不對傳染病做任何控制，每個感染者平均會將病毒傳染給幾個人。例如R0=0.5，就表示每個感染者平均會感染0.5個人，這0.5個人又會把病毒傳染給0.25個人…如果R0=2，就表示每個感染者平均會感染2個人,這2個人又會傳染給4個人… 基本傳染數是病毒傳播的關鍵要素，劃分為三個檔次：
★
R0
病毒會逐漸消失。這是因為每次發生感染時，下一代的感染者人數都比上一代少，於是病毒最終會消失，不會成為流行病。
R0=1
病毒會成為地方流行病。這是因為下一代的感染者和上一代的人數幾乎一樣多，隨著患者的痊癒和病毒的繼續傳播，感染者人數既不會變多也不會變少。例如水痘就是英國的地方性流行病。
R0>1
病毒會成為流行病。這是因為每個感染者都會把病毒傳染給更多的人，造成感染者越來越多。理論上講，這樣的病毒或早或晚，一定會感染全世界的每一個人。
除了少數傳染病會轉化成慢性病以外，多數感染者都只有兩種可能：死亡或者免疫。如果患者患病後痊癒了，免疫系統就會記住這種病毒，下次病毒再來的時候，免疫系統就會立刻行動起來消滅病毒，這時候我們就說這個人已經對病毒免疫了。
各種傳染病的基本傳染數
顯然，基本傳染數越大，病毒的傳染能力越強。最厲害的傳染病是麻疹，它的基本傳染數在12到18之間，白喉在6到7之間。新冠病毒是一種新型病毒，科學家們估計它的基本傳染數在3左右。
02
世代間隔T
除了用基本傳染數衡量病毒的感染能力，我們還需要用世代間隔來衡量病毒感染的快慢。例如一個病毒的R0=3，那麼上一代的感染者是花了1天、1個月還是一年傳染給下一代的3個感染者？這顯然是有所不同的。世代間隔越小，病毒傳播的就越快。
我們以新冠病毒為例：從患者被感染，到出現咳嗽發熱等症狀，這段時間稱為潛伏期。潛伏期有長有短，最短有3天，最長有20多天，有專家指出平均潛伏期在8天左右。在潛伏期內，雖然患者沒有症狀，但是依然具有感染力，可以感染下一代患者。
潛伏期和世代間隔
如果有一個患者A，他在感染期內感染了患者B，那麼A和B就會相繼發病。我們把兩代患者發病的平均時間間隔叫做世代間隔，它就代表了上一代感染者傳染給下一代所花費的時間。有專家研究得出：新冠病毒的世代間隔大約在4天左右。
03
病毒多久會徵服歐洲？
無論是基本傳染數還是世代間隔，都是在完全不對病毒進行控制的條件下估計出的。如果我們採用中國這樣嚴厲的隔離檢測措施，傳染數就會下降，世代間隔就會拉長。不過，在今年年初中國開始全民抗疫的時候，許多國家並沒有對這種疾病有足夠的重視，例如1月24日，歐洲出現了第一例新冠肺炎患者，歐洲各國卻沒有採取足夠的措施遏制病毒的蔓延。我們不妨做一個簡單的計算：假如不做任何管控，病毒多久會徵服整個歐洲呢？
最初只有1名病人，我們稱他為0號病人，他會感染3個病人，稱為第一代感染者，然後第一代感染者又會把病毒感染給第二代的9名感染者… 我們把n代感染者都加起來，就是總感染人數：
歐洲一共有7.4億人，我們通過計算就能得到病毒需要感染的代數：
每一代需要4天的時間，這樣一共需要的時間是
從1月24日開始，如果不加控制，到4月10日左右，新冠病毒將感染每一個歐洲人，無一倖免。
面對這種病毒，英國政府表示：我們既沒有藥物，也沒有疫苗，別無他法。也許我們只能讓病毒感染大部分的人，當這些人痊癒後，就會獲得免疫力，從而切斷病毒的傳播，這就叫做群體免疫。
04
群體免疫
群體免疫這個概念早在一百年前就被人提出了。醫生們發現：當一個地區裡大部分的人都感染過一種疾病後，這種疾病給的傳播就會被延緩。我們用數學模型解釋一下：
設有一個基本傳染數是R0的病毒在一個人群中傳播，在某個時刻，已經有P的比例的人因為感染過某種疾病而具有了免疫力，餘下的人沒有感染過這種疾病，不具有免疫力。
免疫和不免疫的人群比例
此後，病毒只能在那些不具有免疫力的人群中傳播，所以1個感染者不再能感染R0個人了，而是只能感染R0(1-P)個人。如果這個數字比1還要小，那麼傳染病最終就會消失，這就叫做群體免疫。群體免疫的條件是：
可見：基本傳染數越高的病毒，就需要更多的人具有免疫力，才能獲得群體免疫。對於新冠肺炎來講，R0=3，所以只有P>66.7%時，即2/3以上的人群具有免疫力，群體免疫才能生效。在此時，感染者會被免疫者包圍隔離，也能同時保護那些未免疫者。
群體免疫
不過，英國有6600萬人口，按照66.7%的感染比例，要達到群體免疫，至少要感染4400萬人。中國新冠肺炎的死亡率大約4%，義大利大約7%，即便假設英國具有世界上最頂尖的醫療條件，死亡率僅為1%，也會造成44萬人死亡。相比來講，2018年英國全年死亡人口也只有63萬，第二次世界大戰英國軍隊和平民死亡人數之和也只有45萬。
05
群體免疫能奏效嗎？
英國一些科學家說：要消滅新冠病毒，只有兩種方法：第一，消滅每一個病毒。第二，讓多數人感染，實現群體免疫。因為如果採用嚴格的措施——例如封城來控制病毒流行，那麼解封之後病毒還是會擴散，而且以後，病毒就會像流感一樣每年都來一次。
反對者認為：沒有理由認為新冠病毒會成為季節性流感，就好像SARS病毒在2003年之後就銷聲匿跡了。而且，病毒存在變異的可能，如果英國真的付出了沉重的代價群體免疫了，當病毒變異免疫失靈後，難道我們還要再來一次嗎？
那麼，歷史上究竟有沒有一種病毒依靠群體消失呢？我們不妨來談談麻疹。
麻疹
麻疹是一種感染能力非常強的傳染病，它以人為唯一寄主。感染麻疹後，一部分人會引發肺炎和腦炎，但大部分會痊癒，在經過良好治療的情況下，死亡率為0.3%。而且麻疹病毒基本不變異，一次感染終身免疫。如此說來，麻疹病毒非常符合英國科學家所說的群體免疫條件。那麼，麻疹是否因此而消失了呢？
事實上，從公元10世紀開始，麻疹在地球上傳播了上千年。90%的人都會在10歲以前感染麻疹，甚至有人估計99%的人都會在一生中感染麻疹，所以有一種說法：麻疹就像死亡和稅收一樣逃避不了。一直到1980年，每年依然有260萬人因為麻疹而死亡。實際的傳染病與模型是有差別的，即便全世界絕大多數人感染了麻疹具有了免疫力，麻疹依然能找到自己傳播的途徑。
06
制勝法寶——疫苗
針對傳染病，最有效的方法是疫苗。麻疹就是通過疫苗才被控制住的。1980年開始，在世界衛生組織和各國政府的努力下，麻疹疫苗開始大範圍使用。麻疹的基本感染數在12到18之間，如果我們取R0=15，那麼需要注射疫苗的人群比例需要：
考慮到疫苗有效性的問題，世界衛生組織認為：需要疫苗的接種率達到95%以上，才能像消滅天花一樣逐漸消滅麻疹。
可是，疫苗的推廣並非一帆風順的。1998年，英國醫生安德魯·維克菲爾德在《柳葉刀》雜誌上發表了一篇文章，稱注射麻疹疫苗會導致兒童自閉症，在世界上引起軒然大波。
安德魯·維克菲爾德
從那時起，英國麻疹疫苗接種率一路降低， 從95%下降到81%，麻疹感染人數暴增20倍，2006年，一名13歲的小男孩死於麻疹。
後來經過記者的長期調查，發現維克菲爾德與反疫苗訴訟律師存在利益交換，而且在研究過程中人為修改過數據。2010年，維克菲爾德被取消從醫資格，他的論文也被《柳葉刀》雜誌撤回。
《柳葉刀》撤回稿件
儘管在科學界疫苗的安全性和有效性已經得到公認，但是讓所有人接受這一點並不容易，疫苗注射有一定的不良反應率，嚴重的甚至會引發死亡。一個家長在社交媒體上對疫苗聲淚俱下的哭訴，勝過千百位科學家反覆的勸說。
上個世紀妖魔化疫苗的漫畫
許多家長認為：既然大部分都注射了麻疹疫苗，自己就無需注射，可以搭便車成為群體免疫的被保護者。如果人人都這麼想，那麼麻疹就永遠不能被消滅。近年來，世界麻疹疫苗接種率在86%上下徘徊，麻疹總是能找到自己傳播的土壤。接種疫苗，是每一個免疫系統健全的人的權利和義務。
話說回來，就是政府和各種衛生組織天天宣傳的疫苗，依然有人不願意接種。讓大部分感染一種可以致命的病毒從而獲得群體免疫，又談何容易？
07
許個願——新冠疫苗
疫苗的研發是一個漫長的過程，需要幾年甚至十幾年的時間。愛滋病疫苗經過40年的研究，依然沒有什麼進展。然而，它的確是我們對抗病毒最有效的手段。在新冠肺炎病毒在全世界蔓延的今天，全世界的科學家和科研機構都在全力以赴的研究疫苗。
疫苗研究大概分為這樣幾個步驟：實驗室培養和改造毒株——動物實驗 ——人體臨床試驗——工業生產和應用。以中國為例，中國科技部組織了8家研究機構，從五條路向新冠疫苗展圍攻，這五條路分別是：滅活疫苗、基因重組疫苗、腺病毒載體疫苗、減毒流感疫苗、和核酸疫苗。目前，前四種疫苗都已經進入了動物實驗階段，據2020年3月16日消息，由陳薇院士領導的基因重組疫苗組已經進入了臨床試驗階段。我們不妨許個願：祝新冠疫苗能在很短的時間出現，這才是我們的制勝法寶。
陳薇院士
有人把這一次的瘟疫大流行比喻成第三次世界大戰，它一定會像100年前的西班牙大流感一樣載入史冊。希望在幾十年之後，人們翻開教科書，看到的是世界各國人民放下意識形態、宗教信仰、貧富差距的不同，協力對抗病毒的可歌可泣的故事，而不是互相推諉、指責和甩鍋。畢竟，在這一次的世界大戰中，我們的敵人並不是彼此。