佩德罗门德斯,康涅狄格大学

已经清楚了一段时间,至少在美国是这样,the only way out of the coronavirus pandemic will be through vaccination. The rapid冠状病毒疫苗的部署正在进行中,但有多少人需要接种疫苗以控制这种流行病?

我是一个计算生物学家使用数据和计算机模型在康涅狄格大学的生物问题的回答。我一直在跟踪状态的COVID-19流行计算机模型帮助预测的数量在康涅狄格大学的约翰·邓普西医院住院治疗。

这种类型的计算机模型和底层理论也可以用来计算所需的疫苗接种率打破冠状病毒的传播链。我估计整个美国,roughly 70% of the population needs to be vaccinated to stop the pandemic. But variation in how people behave in different parts of the country, as well as open questions on whether the vaccine prevents infection entirely or just prevents people from getting sick, add a degree of uncertainty.

切断传播

临床试验表明,一旦一个人接种了冠状病毒,他们与COVID-19不会生病。一个人不生病仍然可以感染了冠状病毒。但是我们还假设一个接种疫苗的人不会向他人传播病毒,但研究人员仍不知道这是真的。

当足够多的人口接种疫苗,病毒已经很难找到新的人感染和流行开始消亡。不是每个人都需要接种疫苗,就足够的人来阻止病毒传播失控。的人数需要接种疫苗被称为关键免疫水平。一旦人口达到这个数字,你得到的群体免疫。群体免疫是当有很多感染者接种人很难找到那些可能被感染,所以病毒不能传播给其他人。
这是非常重要的保护的人不能接种。

关键免疫水平取决于传染性疾病和如何有效的疫苗。传染性是测量使用基本的繁殖数量——R0——有多少人受感染者平均会传播病毒,如果没有防护措施到位。

传染性疾病越多,大的人数需要接种疫苗达到听到免疫力。疫苗的有效性越高,越少人需要接种疫苗。

不一样的地方

R0值不同于地方,因为他们的数量不同,社会互动在农村和城市的位置是不一样的,也不是在温暖的气候比较冷的,例如。

使用积极的数据情况下,住院和死亡,我的模型估计,康涅狄格目前R0的2.88,也就是说,平均而言,每一个感染者将病毒传递给2.88别人如果没有缓解措施。估计范围从县级1.44农村高山,加州4.31在城市哈德逊,新泽西。

但是找到一个R0值为整个美国尤其棘手,因为气候的多样性,因为病毒在不同的时间,不同区域的影响行为已经远离制服。估计多2.47来8.2为整个美国,虽然大多数研究者R0约3。

当R0之间不同的位置和估计,疫苗的有效性是恒定的,众所周知的。的Pfizer-BioNTech和现代化疫苗可以有效地防止COVID-19 95%和94.5%,分别。

使用疫苗有效性和R0值,我们可以计算关键免疫水平。康涅狄格,R0的2.88,69%的人口需要接种疫苗。在整个美国,with R0 of 3, this would be 70%. In New York City, with an估计R0 4.26这将是80%。

很多不确定性

虽然数学相对简单,事情变得复杂时,当你考虑流行病学家的重要的问题仍然没有答案。

不幸的是,其他未知可能有相反的效果。首先,至关重要的公式假定人们接种水平随机交互。但在现实世界中,人们在高度结构化的网络互动取决于工作,旅游和社会关系。当这些模式被认为是联系,一些研究人员发现关键的免疫水平相对较小的而假设随机交互。

疫苗试验清楚地表明,接种疫苗的人不会生病COVID-19。但它仍然是未知是否疫苗防止人轻微的感染他们可以转嫁给别人。如果接种的人仍然可以把病毒感染,然后接种不会提供群体免疫——尽管它仍然大幅预防严重疾病和降低死亡率。

最后一个问题仍有待回答后免疫力的冠状病毒能持续多久一个人接种疫苗。如果几个月后免疫力减弱,那么每个人需要重复接种。

很难确定有多少人需要接种疫苗以结束这场大流行。但即便如此,的到来COVID-19疫苗已在2020年最好的消息。2021年,在美国的大部分个人获得疫苗,这个国家将走向接种水平至关重要,无论它可能是这样生活就可以开始恢复正常。

(你需要了解冠状病毒大流行,我们可以帮助你。读对话的时事通讯。]

佩德罗门德斯细胞生物学教授康涅狄格大学

这篇文章是转载的谈话基于知识共享许可协议。读了原文。谈话是一个非营利性新闻来源,致力于传播思想和专业知识从学术界到公共话语。