大約100年前，兩位英國研究人員William Topley和Graham Wilson進行了實驗 小鼠細菌感染。 他們注意到個體的存活率取決於接種了多少隻小鼠。 因此，需要將個人免疫力的作用與整個畜群的免疫力區分開。
快進一個世紀和概念 “畜群免疫” 現在在 政府派遣 和報紙上的文章。 但這實際上是什麼意思？
當諸如COVID-19的疾病在整個人群中傳播時， 使某些人免疫，至少在短期內如此。 後來被感染的人將越來越多地與這些免疫人接觸，而不是與易感人接觸。 結果，降低了感染的風險，並最終使疾病不再傳播。 即使人口中有些人仍然易感，也可能發生這種情況。
可以接種疫苗 保護易感人群，從而加速衰落 流行。 首先，它也可以用於阻止病毒傳播。
它如何運作？
想像一下每個人都易感的人群。 感染者（下圖中的紅點）到達後，病毒隨著新病例的增加而傳播。 這種流行病一直持續到大多數人感染病毒並對其免疫或死亡為止。
流行病傳播，繼發病例數隨機，平均R = 2； 從標有紅色，黃色，綠色和藍色的第一個人開始顯示了四代。 空圈代表仍然健康的個體。 亞當·克萊茨科夫斯基
如果某些人受到保護（例如，在大規模疫苗接種計劃的初始階段），該疾病的傳播速度將更加緩慢。
保護少數人（灰色圓圈）並不能阻止這一流行病。 亞當·克萊茨科夫斯基
需要保護更大比例才能完全阻止該病毒，但令人驚訝的是，它不必是整個人群。
成功的保護措施阻止了該流行病的進一步蔓延。 亞當·克萊茨科夫斯基
1970年代，數學流行病學家發現這一比例取決於 這種疾病的傳染性如何，並將其與 生殖數對於麻疹，這一臨界百分比為95％，但是對於流感，這一百分比可能低至35％。
美國的疫苗接種覆蓋率和麻疹病例。 朱利葉斯·塞內加爾, CC BY-SA
一旦人群通過疫苗接種或從疾病中恢復自然獲得了群體免疫力，任何新的感染鏈將迅速消失。 這樣，就可以保護人們免遭未來爆發的疾病，但前提是只要 維持免疫力水平.
如果免疫水平 低於臨界值，這種疾病會重新出現。 易感的新生兒需要接種疫苗，而對疾病的抵抗力隨著時間而下降的人可能需要加強免疫。
冠狀病毒群免疫
目前的 R的估計 對於COVID-19是 3左右，但可能低至1.4至高4。 相應的畜群免疫水平 是60％（50％到75％）。
該值是在沒有任何非藥物控制措施的情況下，例如 鎖定。 長期保持一定程度的社會距離，可以降低所需的免疫力，同時又確保了人口的安全。
A 可能需要很長時間 甚至在達到牛群免疫水平後最終根除疾病。 因此，該流行病的最終規模，即當病毒最終被消滅時已經被感染的人數可能會更高。
獲得牛群免疫力的人口比例範圍和最終流行規模取決於生殖數R。 亞當·克萊茨科夫斯基, 作者提供
我們到了嗎？
確定我們離目標有多近並不容易 牛群免疫水平 或者我們是否會達到這個階段。
首先，關鍵的假設是冠狀病毒感染會導致 持久而均勻的抵抗 未來的爆發。 這還不確定，人們是否可以感染SARS-CoV-2病毒 不止一次就像普通感冒一樣 它會使牛群免疫力消失。 從大型研究到 估計人口免疫力，我們知道這些數字目前 5％和25％之間.
第二，生殖數R 因地點而異，並且畜群免疫水平也是如此 需要停止疾病.
第三，研究表明某些人對COVID-19的抵抗力更高，這可能是因為他們患有 另一種類似的疾病 過去或 接種了其他疾病的疫苗.
最後，有一個 變異性大 在人們對病毒的反應以及人們保持抗擊感染所用抗體水平的時間長度方面。 免疫力 可能分佈不均 在那些 患了COVID-19.
受害最深的人可能來自風險最大的地區。 這樣的多樣性 可能會大大降低 牛群免疫力水平 通過僅針對最需要該疾病的社會這些部分來停止該疾病。 這個現象 類似於 環形疫苗接種策略 成功地用於抗擊諸如 天花.
將免疫定位在最需要的地方會進一步降低畜群免疫閾值。 亞當·克萊茨科夫斯基
個人還是牧群
牛群免疫的概念雖然對於規劃對大流行的反應很有用，但卻是 並非沒有爭議。 在 爭取實現，許多人 個人風險增加 保護其他人。
不強加 嚴格的鎖定措施 或過早放鬆可能會導致人們早日免疫COVID-19， 儘早獲得牛群免疫。 但這也導致 弱勢群體的過度死亡 否則，他們會倖免於難。
牛群的免疫力需要保持。 停止疾病所需的水平取決於疾病的傳播，而疾病的傳播又 取決於人類的行為。 當面臨潛在的嚴峻後果時，我們的行為自然就是要防止這種傳播，從而降低了對牛群免疫力的要求。
一旦達到這一目標，其他因素（社會，經濟，疫苗並發症的風險）就變得更加重要，行為改變的結果是傳播途徑增加，而畜群免疫力喪失。 在製定成功的策略時， 政府必須考慮到 人口和個人的風險和收益。
關於作者
數學與統計學教授Adam Kleczkowski， 斯特拉斯克萊德大學
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