新型冠状病毒基本再生数研究进展

新型冠状病毒肺炎是由一种新型冠状病毒(SARS-CoV-2)引起的新发传染病.在传染病流行病学中,基本再生数是可用于衡量传染病传播能力的一个定量参数,若R01,提示病例数会呈指数增长造成疾病暴发或流行;若R0=1,提示该种疾病将在人群中持续存在并保持稳定;若R01,提示传染病将会逐渐消失. R0可通过传播动力学模型构建并求解微分方程,或采用最大似然法估计、随机模拟等方法估计.随着全球新型冠状病毒肺炎疫情快速蔓延,有关SARS-CoV-2基本再生数的研究证据日益增多.经过同行评议的国际期刊发表文献所估计的中位R0约为3.15 (95%CI:2.26～6.20),而预印本文献估计R0为3.01 (95%CI:1.99～5.44),中文期刊估计为2.55 (95%CI:1.61～3.55),英文期刊估计为3.10 (95%CI:2.09～6.05).随着干预措施的实施,再生数呈下降趋势.本研究综述了SARSCoV-2的基本再生数R0相关研究,以期为了解病毒相关传播动力学特征提供科学依据.     

关于春节返程人口流动对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情影响的讨论

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)的暴发及在全国及世界范围内的扩散传播造成了巨大社会影响.本文采用离散随机传染病传播动力学模型研究分析了2020年春节后返程人口流动对疫情影响,得出在统筹做好疫情防控、加强交通疫情防控等措施下产生疫情反弹的可能性小.     

新型冠状病毒结合穿山甲ACE2受体的分子机制

新型冠状病毒病(coronavirus disease2019,COVID-19)的病原体为新型冠状病毒(COVID-19 virus),以下简称为新冠病毒,也称为severe acute respiratory syndrome coronavirus 2(SARS-CoV-2).研究认为,SARS-CoV-2可能起...     

基于最大熵原理可靠性分析的病毒传播模型

应用基于最大熵原理的复杂系统可靠性分析方法对病毒在宿主、易感染者和移除者等共存系统中的传播问题进行了系统的动力学理论分析.在本研究中,我们将病毒传播问题中的病死速率、发病速率和治愈速率等实际统计参量映射成可靠性理论中描述个体行为的风险(退化)函数:个体宿主的病死速率和治愈速率对应于可修复系统的失效率和修复率;潜伏期阶段患者发病速率对应于可靠性理论中的失效率.通过最大熵原理,本文研究融合了病死时间、治愈周期和潜伏期等统计量的各阶矩信息,从而推断出最概然的病死速率、发病速率和治愈速率.最后,以包含易感、感染(确诊与潜伏期)和移除四类人群的传播模型(SEIR模型)为例,结合基于最大熵原理的退化函数推断,分析了新型冠状病毒肺炎(Corona Virus Disease 2019, COVID-19)传播的一些理论问题.     

新型冠状病毒的主要传播途径及其对室内环境设计的影响

正在这场百年一遇的新型冠状病毒肺炎(COVID-19,以下简称新冠肺炎)全球大流行中,科学家们只用了几周时间就找到了新型冠状病毒(以下简称新冠病毒)病原体(https://apps.who.int/iris/handle/10665/330760).目前,疫苗研制和治疗药品的研究也在全速进行.尽管人们已经普遍意识到防控对控制呼吸道传染病的重要性,但人们对传播途径的理解还很有限.主要传播途径的不确定性可能导致疫情控制措施的选择混乱,包括控制过度和控制不足.为什么传播途径难以确定?什么是新冠病毒的主要传播途径?其对未来的室内环境设计有何影响?本文将从气溶胶研究传播机理和目前观察到的新冠病毒主要感染现象的角度来探讨这些问题.     

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情持续中的治愈率/病死率估计

由新型冠状病毒SARS-CoV-2引起的疫情,已成为全球关注的紧急公共卫生事件.然而,由于疫情持续中的数据不断变化,对于疫情的治愈率和病死率尚无较为科学的计算方法.本研究提出了一种估计COVID-19治愈率和病死率的方法,以给定日累计出院人数与给定日累计出院人数和j日前累计死亡人数之和的比值来估计治愈率,此外,病死亡率也可以据此估计.当j=9时,新型冠状病毒肺炎全国的治愈率估计值为95.8%左右,而新型冠状病毒肺炎全国的病死率估计值为4.2%左右,这比2003年SARS疫情中国大陆的病死率6.6%低;武汉市的治愈率估计值为94.5%左右,而新型冠状病毒肺炎武汉市的病死率估计值则在5.5%左右.这种估计治愈率的方法可用于评价不同医疗方案和不同地区的治疗效果,对疫情的决策具有重要的参考价值和意义.     

封面说明

正2019年底以来,新型冠状病毒肺炎(COVID-19,以下简称"新冠肺炎")施虐全球,已成为全球关注的紧急公共卫生事件.根据世界卫生组织(WHO)统计数据显示,截至2020年7月30日,新冠肺炎全球确诊病例已超1635万例,死亡人数超65万,是近百年来人类面临的最严重的传染病威胁之一.这次疫情给世界各国的经济带来了沉重的负担.目前感染病人     

新型冠状病毒治疗药物的研究现状及展望

新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019, COVID-19)因具有极强的传染力和无特效治疗药物,导致其在全球大规模传播.目前疫苗的接种和推广一定程度上缓解了COVID-19大流行,但从临床治疗角度仍需要行之有效的治疗手段和抗病毒药物才能阻止这种新型病毒对人类健康造成的巨大威胁.由于抗病毒新药的研制周期漫长,其研发过程涉及靶点的选择、体外药效筛选、体内药理学及毒理学验证以及临床安全性与治疗效果的确认等不同阶段,才能最终获得具有临床应用价值的治疗药物.经过科研工作者的不懈努力,针对新型冠状病毒SARS-CoV-2的特异性靶点而设计和筛选的少数小分子新型冠状病毒抑制剂药物,目前已进入临床验证并取得了令人振奋的治疗效果.本文综述了COVID-19暴发以来的抗病毒热点药物,尤其是对SARS-CoV-2具有潜在治疗作用的代表性抗病毒化合物的药学分类、作用靶点、药效机制以及相关的临床测试结果.基于抗新型冠状病毒药物的研发现状进行了分析和总结,明确了药物研发人员在新型冠状病毒肺炎疫情防治工作中肩负的责任和面临的挑战,提出能有效抑制病毒感染的新药的研发方向.     

中医药在新型冠状病毒肺炎炎症损伤中的作用研究进展

新型冠状病毒肺炎(NCP)是一种由COVID-19引起的感染性呼吸道疾病.炎性风暴(也称为细胞因子风暴)在COVID-19诱导的肺损伤中起重要作用,并且是导致NCP患者病情加重甚至死亡的核心病理因素.促炎性细胞因子的过度表达和释放将导致组织损伤.研究表明,对炎性损伤的干预可能是中医药治疗NCP的重要机制之一.临床研究发现,对NCP患者进行中医药早期干预可以显著缓解体征和症状,缩短病程,降低患者进入严重期的可能性,并降低病死率.通过对《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第八版)》及已发表文献的分析发现,中医药对NCP患者炎性损伤的调控通过多靶点实现.一方面,一些中药对病毒的增殖具有直接作用;另一方面,某些中药通过调节免疫细胞的功能,减少促炎细胞因子的产生,同时增加抗炎介质的分泌而重构机体免疫平衡. NCP的流行尚未结束,世界仍在遭受COVID-19病毒的攻击.本文旨在综述中医药对COVID-19诱导的炎症反应的作用及其机制,以期为临床和科研工作者提供资料帮助.     

疫情管控效果的一种定量化评估方法:以COVID-19为例

传染病的疫情传播过程符合广泛存在的自然增长率,其中疫情增长率根据疫情的发展而动态变化.近期提出的基于数据的疫情自然增长模型可以定量刻画传染病发展过程中动力过程的改变,可用于揭示疫情发展的内在规律、快速准确地监测疫情的发展、定量评估管控的效果并预判疫情发展的态势.新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情发生后,我国政府采取了一系列严格管控措施来控制疫情的蔓延,但管控措施的效果尚无严格的量化分析.采用疫情自然增长模型,本研究提出了一种量化评估管控措施的方法,并估算了无管控措施或管控推迟实施对现存感染者数量的影响.首先根据典型时段的统计数据给出COVID-19在该时段的平均增长率;然后根据平均增长率开展数值试验,比较模型给出的现存感染者总数与实际统计数据的差异,从而对管控效果进行定量评估.结果显示,如果政府对本次疫情未采取管控措施,截至2020年2月18日全国现存感染者将达到1698万～7611万人.如果全国严格管控推迟1天,截至2月18日现存感染者数量将比实际统计数据高出2.7万人(其中湖北地区高出1.2万人);若推迟7天则高出78.5万人(其中湖北地区高出49.3万人).     

“三药三方”治疗COVID-19的临床和药理研究进展

世界范围内爆发的新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019, COVID-19)给全球人民的健康和财产带来了巨大的损失,造成了数以百万计患者的死亡.“三药三方”是众多专家总结临床实践筛选出的能够有效防治COVID-19的中药方剂,包括金花清感颗粒、连花清瘟胶囊(颗粒)、血必净注射液和清肺排毒汤、化湿败毒方、宣肺败毒方.“三药三方”不仅能缓解发热、咳嗽、疲劳、咯痰、腹泻等症状,还可以缩短核酸转阴时间、阻止病情转重、改善CT影像特征、缓解肺部炎症、调节临床生化指标、减轻一系列并发症等.“三药三方”防治COVID-19的作用机制主要涉及抑制病毒入侵与复制、调节机体免疫和炎症以及多器官保护等.本文综合介绍了“三药三方”在临床上治疗COVID-19的研究进展,并对其潜在的作用机制进行了系统性梳理,旨在为认识“三药三方”在治疗COVID-19发挥的积极作用提供理论依据和参考.     

"群体免疫"策略:科学还是赌博

正新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情全球大流行,各国应对措施不一,英国政府提出的"群体免疫"(herd immunity)策略引起科学界和社会公众的激烈讨论。这一应对疫情规划包括四个阶段:遏制(contain)、延缓(delay)、研究(research)以及缓解(mitigate)。随着疫情持续升温,当地时间3月12日,英国首相鲍里斯·约翰逊(Boris Johnson)     

中医药防治新型冠状病毒肺炎的优势与挑战

正新型冠状病毒肺炎(COVID-19,简称"新冠肺炎")在全球范围内不断蔓延,严重威胁人类健康,对全球政治、经济产生深远影响.经过全球科学家的不断努力,疫苗及时问世.但随着新冠肺炎变种病毒的不断出现,人类对于新冠肺炎的整体防控仍然任重道远.     

新型冠状病毒肺炎疫情防控中的化学力量

面对新型冠状病毒肺炎(COVID-19)疫情的肆虐,化学家为研制SARSCo V-2的检测方法和治疗药物进行了大量的工作,在突破了核酸提取、扩增和便携式开发等多个关键技术难题后,结合恒温扩增、侧向流动检测、微流控等技术成功实现应用转化.     

不同国家和时段COVID-19控制策略效果评价:基于自适应PSO-SEIR模型

新型冠状病毒肺炎(COVID-19)在超过100个国家和地区相继暴发.目前,疫情依然在蔓延,如何快速控制疫情已成为各国面临的首要问题.本文基于常规粒子群(particle swarm optimization, PSO)算法,提出了一种采用自适应权重的PSO算法,对SEIR(susceptible-exposed-infected-recovered)改进模型的关键参数进行反演计算.利用中国大陆、意大利、西班牙和德国的确诊、治愈和死亡数据进行模拟及预测,发现所得结果与实际值的相关系数R2均在0.93以上,验证了算法有效性.再利用反演求得的不同阶段各国疫情防控中的关键参数,分析并评估疫情控制中的有效策略及其所占比重,发现送医时间为降低患者数量的首要因素,隔离率次之,且隔离率影响程度随送医时间缩短而提高.当送医时间从13 d缩短至1 d时,即使不考虑隔离率和人群防护意识的作用,有效再生数依然可以从3.9下降至1.4.通过研究有效控制疫情的重大事件,发现增加临床诊断和建立方舱医院使湖北省患者就医时间从16 d逐渐降至1～2 d.各国防疫效果主要受患者就医时间差异的影响,侧面佐证了加快患者收治速度和建立方舱医院的重要性.此外,当人群的防护意识指数从0.25上升至0.69时,所研究国家的确诊人数均可下降近1/3.本文对防疫影响因素进行研究分析,可为疫情尚未得到控制的地区制定有效的防控措施提供理论指导,并对未来可能出现的类似疫情的防控政策制定提供参考.     

基于Nataf变换的点估计法

结构概率分析的目标是评定诸如材料属性、几何参数和外载荷等输入随机变量对结构响应的影响. 在实践中, 点估计法是进行结构概率分析的一种简洁途径. 提出了一种新的高效点估计法用于结构响应函数前四阶统计矩的估计, 该方法采用Nataf变换代替了传统点估计法中的Rosenblatt变换. 这样做是因为受工程问题本身的特点和统计数据不足的限制, 很难获得输入随机变量的联合概率密度函数, 而Rosenblatt变换又要求联合概率密度函数已知. 通常可以给出每个随机变量的边缘概率密度函数和相关系数矩阵, 恰好符合Nataf变换的使用条件, 所以本方法更适合工程应用. 通过对比分析表明: (1) 当所有输入随机变量相互独立时, 所提方法与传统点估计法等效; (2) 当边缘概率密度函数和相关系数阵已知时, 传统点估计法不能给出估计值, 所提方法可以给出合理的估计值. 最后, 给出了一个简单算例, 详细解释了所提方法的使用过程.     

美国发布COVID-19研究战略规划

正2020年4月22日,美国国立过敏和传染病研究所发布了《COVID-19研究战略规划(2020—2024)》,该战略旨在通过扩大支持生物医学快速发展的资源和活动,更好地了解SARS-CoV-2的发病机制、传播和保护性免疫机制,从而更有效地防治这一疾病及疫情。     

自然疫源及虫媒传染病——从禽流感的发生说起

自然疫源和虫媒传染病是法定传染病中的一类传染病.主要是指那些以动物(包括节肢动物)为传染源、可以不依靠人而独立存在于自然界中的传染病.目前已知的自然疫源性疾病有40余种.     

基于全基因组比较的SARS冠状病毒种系进化分析

SARS(severe acute respiratory syndrome)冠状病毒已被世界卫生组织确认为SARS传染病的病原体, 它的全基因组测序工作分别由中国、加拿大、美国等国的研究小组完成. 然而它的起源仍是一个谜. 为了探寻SARS冠状病毒的来源, 基于FDOD(function of degree of disagreement)方法, 对12个SARS冠状病毒分离株和12种以往发现的冠状病毒进行了全基因组比较, 构造出种系进化无根树. 结果表明, 这两类病毒(分别由12个SARS冠状病毒分离株和12种以往发现的冠状病毒构成)虽然都来自冠状病毒属, 但它们位于两个不同的进化分支上. 冠状病毒属中的3个组被准确地重构. 根据得到的结果, 推测SARS冠状病毒更类似于第一组中的冠状病毒. 根据种系进化树的拓扑结构和各SARS冠状病毒分离株与造成香港Metropole饭店疫情的SARS冠状病毒株之间的联系, 推测各SARS冠状病毒分离株分别位于进化树上两个大的分支, 这为SARS的流行病学研究提供了辅助信息.     

三种估计疲劳极限方法的比较

文中阐述了3种估计疲劳极限的方法,即加权平均法、按正态分布(或对数正态分布)估计疲劳极限应力值和三参数威布尔分布理论.并对3种方法进行了比较.相比之下三参数威布尔分布理论可求出任意可靠度下的疲劳极限,应用更广泛.