新型冠狀病毒肺炎疫情正牽動全國人民的心，在醫務工作者和醫務團隊努力開展工作的同時，科研人員也在加緊對於疫情的研究工作。
機器之心報導，機器之心編輯部。
北京時間 1 月 30 日，全世界最重要醫學期刊之一的新英格蘭醫學雜誌（The New England Journal of Medicine, NEJM）發表了一篇名為《新型冠狀病毒肺炎在中國武漢的早期傳播》的論文，提供了迄今為止最為詳細的流行病學研究。
這項工作由來自中國疾病預防控制中心、國內各省市疾控中心以及其他多家研究機構的研究者完成，並獲得了來自科技部的資助，其作者包括中國疾病預防控制中心副主任馮子健。
因為發布期刊的權威性，以及研究內容的關鍵信息，這篇論文立即引起了人們的廣泛關注。
值得注意的是：對於新型冠狀病毒 2019-nCoV，這篇研究估計出的 R0 值為 2.2，這意味著平均每個患者將感染傳播給 2.2 個其他人，而病毒由一人傳染給其他人的平均間隔時間為 7.5 天。通常，只要 R0 大於 1，流行病就呈現擴散趨勢，控制措施的目標本質上是將生殖數量降低到 1 以下。相比之下，2003 年爆發的 SARS（嚴重急性呼吸系統症候群），其 R0 估計為 3.12 左右。
同時這篇研究也指出，有證據表明新型肺炎病毒的「人傳人」在去年 12 月中旬就已經發生了（親密接觸者之間）。這一情況如在武漢以外的地區適用，我們就需要付出相當大的努力才能減少病毒的傳播，以控制疫情爆發。
該研究已開放閱讀：
https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2001316
研究方法是什麼
研究者在論文表示，他們通過收集截止到 2020 年 1 月 22 日報告的數據，並估計流行病學時延分布以及傳染病倍增時間與基本再生數。研究者主要通過一系列統計學方法對病例特徵進行分析，並藉助 MATLAB 或 R 語言等工具實現分析。
首先對於研究數據，該論文表示最早病例是通過「不明原因肺炎」檢測機制發現，即滿足發燒、肺炎影像和白細胞計數低等臨床特徵。發現新型肺炎病例後，為了提高早期檢測靈敏度，研究者在 1 月 3 日應用新的病例定義來定製監測方案，從而識別潛在病例。
通過對感染者、親密接觸者和醫務人員的訪談，研究者基於標準化的表格收集了很多病例信息，包括發病日期、就診日期、住院日期和 Clinical Outcome。除此之外，研究者還調查了感染者是否接觸野生動物，接觸的日期、頻率等信息，是否接觸生鮮市場或與其它類似病症的患者。研究者會通過不同的信息源對這些數據進行核對，從而確保它們的正確性。
其次，研究者在論文中還介紹了如何定義新冠肺炎這種病例，以及實驗室如何根據特異性實時 RT-PCR 進行檢測而確診病例。這兩部分讀者都可以查閱原論文了解更多信息。
最後就是統計學分析了，因為之前通過訪談獲取了各種病例特徵，所以研究者可以通過各種統計學方法獲得更深的見解。具體而言：
研究者根據發病日期構建傳染曲線；使用對數高斯分布擬合暴露歷史和發病日期數據，估計潛伏期分布；使用韋伯分布擬合發病日期、首次就診日期和住院日期，並估計發病離就診的時間間隔分布、發病離住院的時間間隔分布；使用伽瑪分布擬合病例集群數據，從而估計人際傳播的時間間隔（serial interval）分布。對於發病日期與華南海鮮批發市場無關的病例，研究者對日期擬合了一個人畜共患（zoonotic infection）的傳染病傳播模型，其主要通過 Renewal equation 完成。根據這一模型，研究者得出了傳染病增長率、倍增時間和基本再生數（R0）。
研究結果
研究者在論文中展示了一系列分析結果，包括年齡、性別等流行病學特徵，發病時間分布，以及多人群疾病暴露與發病日期詳情。根據這些圖表，我們能了解早期新冠病毒的傳播與疫情，它們差不多是當前最為詳盡的早期數據信息。
如上表所示，新發表的研究分析了武漢市最早確診新型冠狀病毒肺炎的 425 名患者，以總結其流行病學特徵。這些患者年齡在 15-89 歲之間，中位數為 59 歲，其中 240 人（56％）為男性，使用的數據截至 1 月 22 日已報告的數據。
研究發現，早期病例很少發生於兒童，兒童可能不太容易被感染，或者如被感染，則可能表現出較輕的症狀。儘管已發現醫療工作者中的感染病例，但這一比例不如 SARS 和 MERS 爆發時高。
因近幾周來人們對疫情認識的增加及檢測試劑盒供應和使用的增多，經過確認的感染人數比例已經有了顯著增多。武漢隨後採取的控制措施，以及近期國內外採取的控制措施可能已經降低了肺炎的傳播速度，但中國其他地區和全球檢出病例數量的增多也在提示我們，疫情依然嚴峻。
上圖顯示了研究中 425 名患者的發病時間，可見大多數患者（55%）與華南海鮮市場有關（在圖中由深色表示），後期則僅有少數患者（8.6%）與華南海鮮市場有關（途中淺色區塊）。通過對十個確診病例的分析，估計潛伏期中位數為 5.2 天，95% 的病例潛伏期都在 12.5 天內。
作者指出，流行病的發生與病例呈指數增長趨勢，在 1 月第二周開始下降很可能是由於對發病、未及時確定和報告的病例的不確定性所致，而不是發病率的真正拐點。另外，大多數最早的病例與華南海鮮批發市場存在聯繫，但從 12 月下旬開始，與該市場無關的病例數量呈指數級增長。
此外，研究者在如下圖中展示了各種時間間隔的分布情況：
如上所示，A 圖展示了從感染到發病的時間分布，我們可以看到大部分感染者在一周內就會發病。B 圖展示了人與人相繼發病的時間間隔分布，傳播鏈中感染者相繼發病的時間主要在 1 到 14 天內。圖 C 和 D 分別展示了從發病到首次就診、首次住院的時間間隔。
如下為 5 個集群接觸病毒與發病日期的數據，其中方框內的數字表示從去年 12 月到今年 1 月份的日期。
又通過對五組人際傳播病例的分析上圖，估計人際傳播 serial interval（也就是第一人傳至第二人的時間）中位數為 7.5±3.4 天。
國內外關於新型冠狀病毒的傳播分析
除了新英格蘭醫學雜誌發布的這篇文章，此前國內外多個研究團隊也陸續發布了對此疫情的傳播分析。
1 月 26 日，廣東省疾控中心的研究團隊在論文預印本平臺上發布了論文《Transmission dynamics of 2019 novel coronavirus (2019-nCoV)》，通過建模的方式來預測新型冠狀病毒的傳播能力。
這項研究藉助醫療記錄、流行病學調查和官網收集等方式，獲得了截止到 1 月 23 日確診的新型冠狀病毒病例數據（中國確診 830 例，海外確診 9 例），同時也獲取了 2002 年-2003 年間非典型肺炎（SARS）的病例數據，並應用指數增長（EG）與最大似然估計法（ML）來估計新型冠狀病毒肺炎和非典型肺炎（SARS）的 R0 值（基本再生數）。
結論表示，新型冠狀病毒的平均潛伏期為 4.8 天，病例從症狀初現到隔離的時間為 2.9 天。SARS 病例的這一時間數字為 4.2 天。
應用指數增長（EG）與最大似然估計法（ML）所估計出來的新型冠狀病毒 R0 值為 2.90（95% 置信區間：2.32-3.63）和 2.92（95% 置信區間：2.28-3.67）。而 SARS 的 R0 值為 1.22（95% 置信區間：1.32-2.49）。
連結：
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.01.25.919787v1
無論是從症狀顯現與隔離之間的時長，還是 R0 值，新型冠狀病毒都呈現了比 SARS 低的趨勢。
研究表明，新型冠狀病毒可能有比 2003 年的 SARS 有著更高的擴散風險，好在嚴格的控制和預防策略已經遏制了其進一步蔓延。
1 月 27 日，香港大學學者 Gabriel Leung 教授和 Joseph Wu 教授團隊對新型冠狀病毒的爆發程度、國內外傳播情況進行了最新報告。所得出的結論為新型冠狀病毒肺炎的 R0 值估計為 2.13，浮動範圍為 1.92 到 2.31 之間。
這一結果上與在《新英格蘭醫學雜誌》（NEJM）所發表的流行病學研究得出結論最為相近。同時，兩位學者的報告還指出感染人數會在 6.2 天內翻倍（從 1 月 25 日起計算），並根據模型所得出的預測結果顯示日常感染量會在 4、5 月份達到最高。詳情可回顧機器之心報導。
英美研究方面，美國約翰霍普金斯大學團隊由 Lauren Gardner 帶隊於 1 月 26 號介紹了基於「疫情邊界控制決策支持框架」做出新的分析，報告中稱將 R0 值擬定為 2，並將關注點聚焦在各大機場用以模擬疫情在國內及海外的傳播趨勢以作決策輔助用。
英國蘭開斯特大學等高校的團隊於 1 月 27 日將其團隊所預測的 R0 值由 2.5 更新至 3.11，並改進了統計方法去計算置信區間，以及在敏感性分析中延長潛伏期等一系列更新。拋開各模型及預測結果的差異性，各研究團隊都已在呼籲高風險區域應立即採取措施。
此前，倫敦帝國理工學院 MRC 全球傳染病分析中心曾在 17 日和 22 日發布兩份報告，分別是《估計中國武漢市新型冠狀病毒病例的潛在總數》在案例數據更新前後的兩個版本。
1 月 25 日，該機構發布了第三份報告：《2019-nCoV 的傳播性》
新型冠狀病毒（2019-nCoV）的人與人之間自我維持式傳播是造成武漢爆發規模唯一合理的解釋。結合我們先前對武漢市暴發規模的估計與計算模擬的疫情推測，估計到 2020 年 1 月 18 日，每個病例平均會感染 2.6 個人（不確定性範圍：1.5-3.5）。 這意味著控制措施需要阻止超過 60％的傳播才能有效控制疫情爆發。根據 SARS 和 MERS-CoV 的經驗，每個 2019-nCoV 病例引起的二次傳播人數也可能差異甚大——許多病例未感染他人，而少數病例引起大量傳播。
報告表示，新型冠狀病毒的傳播是否繼續以同樣的速度進行，取決於中國目前實施的控制措施的有效性以及受影響地區的居民採取降低風險行為的程度。在沒有抗病毒藥物或疫苗的情況下，疫情控制依賴於對有症狀病例的迅速發現和隔離。