作為英國的一部分，第一批人開始在英國和美國接受疫苗 大規模疫苗接種運動 使人們免疫COVID-19。 令人興奮的是，最終，冠狀病毒危機的盡頭已經到來。
自2020年50月上旬以來，英國XNUMX所醫院中的老年患者和衛生工作者 給予疫苗 由開發 輝瑞和BioNTech。 該疫苗還獲得了美國國家藥品監督管理局的緊急使用授權。 食品和藥物管理局 在美國，目前正在管理優先級較高的人群。
普遍的假設是，輝瑞/ BioNTech疫苗以及其他正在研發中的疫苗將降低疾病的嚴重性，減少SARS-CoV-2病毒的傳播，提供種群免疫力，並使我們回到COVID之前的時代。
儘管包括我自己在內的科學家們對有效疫苗的前景和恢復正常的前景感到非常興奮，但謹慎地調動這種熱情非常重要。 關於有效疫苗能提供多少保護，向誰提供保護以及持續多長時間仍存在幾個問題。
豐收的疫苗
開始大規模疫苗接種計劃是結束這一大流行病的重要第一步。 而且它來得比較快。 產生有效的抗傳染病疫苗是一個漫長的過程，過去通常需要花費很多年。
另一方面，今年COVID-19疫苗的研發非常快。 它表明了通過共同努力可以多快地實現科學發展，以及多少意志可以產生這種手段。 2020年期間， 已開發出61種疫苗，其中一些 臨床試驗，有些報告說對COVID-90的療效超過19％。 毫無疑問，這一年取得了顯著進展。
但是，即使廣泛使用，歷史上也不能保證疫苗的功效。 真正的根除天花只有一種，而實現這一目標花了200多年。 同時，我們繼續忍受脊髓灰質炎，破傷風，麻疹和肺結核等疾病，廣泛使用疫苗有助於保護脆弱人群。 因此，我們尚不知道免疫能否徹底擺脫COVID-19。
從推廣中學習
還有其他問題，我們也需要答案。
通過在接種組中發生了多少例病例來衡量疫苗在臨床試驗中的功效。 為了確定整個人群的療效，還需要進一步詳細了解這些病例是輕度還是輕度或重度。
我們還需要明確傳播途徑–疫苗會阻止無症狀的人或具有輕微COVID-19症狀的人傳播病毒嗎？ 的 病毒最近再次流行 這表明COVID-19的傳播並沒有減緩，我們需要一種阻止傳播的疫苗來真正結束大流行。 降低嚴重性的疫苗將防止死亡和醫院壓倒性增長，但並不能阻止這種傳播。
輝瑞/ BioNTech疫苗還是後期試驗中的其他疫苗能否實現這一目標，尚難以評估，因為這將需要對所有試驗參與者及其接觸者進行例行檢查，而這在如此大的數量中是很難做到的。 取而代之的是，隨著疫苗在英國和美國的推廣，其後效應將受到密切關注，我們將更好地了解其總體影響。
我們需要了解的另一個方面是疫苗在不同年齡，人口和風險人群中的效果如何。 最後，還有一個問題是免疫將持續多長時間。 接種疫苗後三個月，六個月和十二個月，需要對人們進行觀察和追踪，以評估其血液中不同水平的保護性抗體。
造型
我們迫不及待要一年找出所有這些問題的答案。 這是在不同疫苗接種情況下可能的流行軌跡進行數學建模的地方。
在整個大流行中，數學建模一直是全球決策的最前沿，因為它使我們能夠評估兩者的潛在影響。 非藥物干預 - 如 鎖定 或不同 測試，追踪 和 隔離 策略–和藥物干預 例如疫苗或抗病毒治療.
通過建模可以幫助我們探索不同水平的疫苗效力和覆蓋率（接種人群的百分比）對繁殖數量R（指示人群中的傳播率）或COVID-19病例數量的影響，以及死亡人數。 我們還可以探索降低嚴重性的疫苗，阻止傳播的疫苗和同時阻止兩者的疫苗之間的潛在差異。 如果將不同水平的冠狀病毒限制與不同的疫苗結合使用，我們可以模擬這些結果的變化。
我正在與同事一起回答這些問題，並探討針對COVID-19的疫苗接種能否避免第三波及隨後的浪潮。
目前，我們仍處於疫苗接種運動的初期，我們甚至還沒有發布模型的結果。 因此，不幸的是，仍然很難說明年的生活是否會恢復正常。
好消息是，通過將近期在英國和美國開展的大規模疫苗接種運動的結果與數學建模相結合，我們很快就會得到我們需要的一些答案。
我們都應該對有效疫苗的前景感到興奮，但是我們也應該對我們還沒有到這一事實保持警惕。 在到達那里之前，我們需要遵循 COVID-19安全措施 保護自己和他人。
關於作者
Jasmina Panovska-Griffiths，數學建模高級研究員和講師， UCL
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