余宏杰课题组在逐步放宽社交距离措施对人群接触模式及新冠肺炎传播的影响领域取得重要进展

供稿   余宏杰课题组

近期，复旦大学余宏杰课题组在逐步放宽社交距离措施对人群接触模式及新冠肺炎传播的影响领域取得重要进展，研究结果以“The impact of relaxing interventions on human contact patterns and SARS-CoV-2 transmission in China”为题，于5月7日以研究长文（Research Article）的形式在线发表在Science Advances（论文链接：https://advances.sciencemag.org/content/7/19/eabe2584）。

余宏杰课题组前期的研究已阐明个体与群体水平的非药物性干预措施对新冠肺炎传播的影响，两篇文章均发表在Science (Zhang J et al, Science 2020, 368 (6498): 1481-1486; Sun K et al, Science 2021, 371 (6526): eabe2424）。然而，疫情缓解之后放松干预措施对新冠肺炎传播的影响尚不清楚，不同国家解封后的疫情走势各不相同，例如美国和欧洲多个国家均出现疫情反弹的现象。而我国在干预措施放松（2020年2月10日起企业有序复工复产、逐步放宽社交距离措施等），且境外病例持续输入的背景下，却未出现大规模的疫情反弹。定量测量干预措施与人群接触模式之间的相互作用是明确解封后新冠肺炎传播动力学特征的关键。

为此，余宏杰课题组于2020年3月1日-5月15日在武汉、上海、深圳和长沙开展了人群社会接触的电话调查，随机抽取了9,206个样本，定量测量了新冠流行的3个不同阶段（流行前、封锁期间和解封后，图1）全年龄组人群社会接触模式的变化。

 图1. 新冠肺炎的每日报告病例数、调查时间和干预措施随时间的变化。A：武汉；B：上海；C：深圳；D：长沙

结果表明，相对于封锁期间，解封后平均每人每日接触人数恢复了5%至17%，但仍低于流行前接触水平的3-7倍。放松干预措施后大部分接触仍发生在家庭内部，工作场所和社区（家庭、学校、工作场所以外）的接触有所恢复，但家庭内部典型的同龄人接触和两代人接触的特征仍然在接触矩阵中占主导地位（图2）。

图2. 基于年龄的接触矩阵。A-D：新冠肺炎流行前四个城市人群的接触矩阵；E-H：封锁期间四个城市人群的接触矩阵；I-L：解封后四个城市人群的接触矩阵

 基本再生数R₀是传染病传播模型中的一个重要参数，表示在完全易感的人群中，一个病例引起的二代病例数。基于以上不同阶段的社会接触矩阵、人群易感性、传染性等参数，本研究采用二代矩阵方法（next generation matrix approach）估计了干预措施放松后对R₀的改变。为阐明接触矩阵的变化以及人群易感性等对疾病传播动态的影响，又进一步构建了SIR（易感者、感染者和移除者）传播动力学模型。结果表明，封锁期间，接触模式的改变引起了R₀的大幅降低，四个城市的R₀都远低于流行阈值，说明严格的非药物性干预措施足以中断新冠肺炎的传播；解封后，人均每日接触人数有所增加，但并不足以使R₀超过流行阈值，说明解封后人群接触的恢复程度不足以引起疫情反弹。若假设人群易感性在各年龄段相同，结论依然如此（图3）。

图3. 放松干预措施对疾病传播的影响。A-D：人群易感性存在年龄差异时，四个城市解封后R₀的变化；E-H：人群易感性没有年龄差异时，四个城市解封后R₀的变化

 最后，本研究利用以上校正后的传播模型评估了不同的干预措施放松策略对第二波疫情出现的影响。以上海市为例，对人群在学校、工作场所和社区的接触恢复程度进行了情景分析。结果表明，学校完全关闭（不采取密切接触者追踪等干预措施）的情况下，若使疫情依然可控（R₀保持在流行阈值以下），工作场所的接触最多可恢复至流行前的55%，社区的接触可恢复至65%。如果限制80%的社区接触（相当于每天1.2个人），可允许工作场所的接触恢复50%（图4A）。高中开学后，即使只恢复10%的工作场所接触和10%的社区接触，也可使R₀上升到流行阈值以上（图4B）。更多学校开学，对R₀的影响越大（图4C）。学校关闭对新冠肺炎传播的影响与其他活动的恢复程度呈非线性关系(图4D)。当大部分工作和社区活动受限时，关闭学校可使R₀下降77%；相比之下，当学校外的社会活动恢复至流行前水平时，关闭学校仅使R₀降低5%。这表明只有限制其他社会活动，学校的接触才对新冠肺炎传播起决定性作用；一旦开放其他社会活动，关闭学校的效果非常有限，因为感染可以通过其他传播链进行传播。

图4. 学校、工作场所和社区接触的不同恢复程度对疾病传播的影响。A：学校关闭时，工作场所与社区接触的恢复程度对R₀的影响；B：高中开学时，工作场所与社区接触的恢复程度对R₀的影响；C：学校完全开学时，工作场所与社区接触的恢复程度对R₀的影响；D：学校、工作场所和社区接触不同的恢复程度对R₀的影响

本研究定量测量了武汉、上海、深圳和长沙在干预措施逐步放松（企业有序复工复产、逐步放宽社交距离措施等）的情形下社会接触模式的变化，以及这种变化对新冠肺炎传播的影响。研究发现，逐步放宽社交距离措施期间，人群接触数量有所恢复，但远低于疫情前水平，不会造成新冠肺炎的本地传播。学校与其他场所的开放程度对新冠肺炎传播的影响呈非线性关系，研究结果再次支持关闭学校在城市封锁期间对控制疫情的重要性。文章同时强调，解除封锁、进入常态化防控阶段，在保持核酸检测、密切接触者追踪等特异性干预措施的基础上，增强个人防护意识（注重个人卫生、主动保持社交距离以及戴口罩等）对防止新冠肺炎疫情反弹至关重要。

复旦大学公共卫生学院青年研究员张娟娟为第一作者，复旦大学公共卫生学院教授、上海市重大传染病和生物安全研究院和复旦大学附属华山医院感染病科双聘PI余宏杰、美国印第安纳大学公卫学院Marco Ajelli为共同通讯作者。本研究得到国家自然基金委杰出青年基金（81525023）、上海市科学技术委员会应急攻关项目（20411950100）和中国博士后科学基金（2020T130014ZX）等项目的资助。