COVID-19大流行提出了这样一个问题：何时以及在多大程度上应使用成本高昂的非药物干预措施（如封锁）来减缓病毒的传染性传播。在一项新研究中，研究人员利用动态优化模型解决了这一问题。他们发现，微小的变化就能影响不同方法之间的最佳反应，并确定了一种以前未被认可为有效的替代方法。新研究强调了大流行病应对中健康与经济战略之间的微妙平衡，并引入了一种适应不断变化的病毒动态的创新方法。
这项研究由卡内基梅隆大学、国际应用系统分析研究所、维也纳大学、维也纳理工大学、蒂尔堡大学和维也纳科学院的研究人员共同完成。论文发表在《理论人口生物学》上。
经济战略与健康战略
卡内基梅隆大学海因茨学院运筹学和公共政策教授乔纳森-考金斯（Jonathan P. Caulkins）指出："一些减缓疾病传播的干预措施成本低廉，但另一些则会扰乱经济、教育和社会活动。后者迫使政府在减少感染和死亡带来的健康效益与更广泛的封锁引发的社会成本之间进行权衡。"
以前探索应对 COVID-19 等流行病的最佳封锁策略的模型发现，政策制定者往往面临着严峻的选择：最佳策略可能是非常积极地封锁，以或多或少地避免流行病（一种"健康策略"），或者最佳策略可能是更少地使用封锁手段，以延迟但不避免大多数人受到感染（一种"经济策略"）。这项研究还发现，某些关键参数的微小变化就能将最佳策略从一个极端推向另一个极端。
SIR 模型的进步
长期以来，研究人员观察到，受到感染的人群可分为三类：易感人群（S）、感染人群（I）和康复人群（R），这就是 SIR 模型。过去的研究探讨了如何随着流行病的发展调整封锁强度。在这项研究中，研究人员扩展了标准 SIR 模型，将以下可能性纳入其中：a) 疫苗的保护作用会随着时间的推移而减弱；2) 病毒会发生变异，使过去的免疫力变得不那么有效；3) 由此产生的再感染比没有免疫力的人感染的致命性要低。
在这里，研究人员将这三个附加特征称为新特征，并研究了在基本 SIR 模型中相继添加每个特征的效果。然后，他们又添加了另一个特征：即使重点人群中没有人受到感染（例如来自国外的感染），也会有感染流入。研究还考虑了免疫力的持续时间和存量以及封锁强度。
非药物干预的作用
更积极地使用非药物干预措施（如封锁）会减少感染，但也会增加经济和社会负担。例如，中国的"动态清零"政策导致了漫长而痛苦的封锁，而在许多关闭学校的国家，学生的学业进步也受到了损害。
研究人员说，分析中反复出现的一个主题是存在盈亏平衡点或临界点。如果描述感染或感染对策的参数高于临界值，那么最好采取一种策略，但如果该参数低于临界值，则可能采取截然不同的策略。在这些关键参数中，包括社会对避免 COVID-19 导致的死亡的重视程度，以及对封锁社会重要部分所造成的经济、社会和教育危害的重视程度。
必须承认这个问题，因为参数反映的是个人或社会的价值观，而不是可以客观衡量的科学事实。因此，两个在所有科学事实上意见一致的人也可以合理、明智地选择不同的 COVID 控制策略。
动态和替代解决方案
另一个主题是存在其他最优解决方案，这些方案反映了根本不同的策略。通过增强标准 SIR 模型，使其包含本研究中评估的特征，研究人员发现了第三种解决方案，即在流行病浪潮反复出现的同时，采用更严格和不太严格的封锁期。
虽然反复出现的流行病浪潮和封锁乍一看可能会被认为是政策失败的证据，但事实上，这可能是应对病毒变异或以其他方式击败先前获得的免疫力这一现实情况的最佳方式。作者还指出，如果导致下一次大流行的病毒传染性更强一些，或致命性更低一些，或变异的可能性更低一些，那么对 COVID-19 而言是最佳的政策对下一次大流行来说可能就不是最佳的了。
结论：呼吁妥协与灵活
国际应用系统分析研究所客座研究学者、本研究报告的主要作者迪特尔-格拉斯（Dieter Grass）说："无论采取什么政策，在执行过程中或许都应该认识到，这并不是每个人的首选或正确政策，对新病毒特异性的认识不断发展，甚至可能要求专家改变主意。对流行病相关政策的选择应被视为一种为集体利益而妥协的做法，而不是机械地推导出一种所有理性人都必须赞成的、真正的、以证据为基础的政策。"
参考资料：Riding the waves from epidemic to endemic：D. Grass、S. Wrzaczek、J.P. Caulkins、G. Feichtinger、R.F. Hartl、P.M. Kort、M. Kuhn、A. Prskawetz、M. Sanchez-Romero 和 A. Seidl，2024 年 2 月 3 日，《理论人口生物学》。
编译自:ScitechDaily