科维德模式

科学家、政策制定者和医疗工作者都迫切希望了解COVID-19在多大程度上可能是季节性的。了解这一疾病的这一方面可以指导我们应对这一流行病。

加州大学圣巴巴拉分校的研究人员发现，有证据表明COVID-19的传播对紫外线暴露敏感。虽然这表明COVID-19可能会随着季节而变化，但根据现有数据，还有其他季节因素，如温度、比湿度和降水，它们的影响是不确定的。研究结果发表在《美国国家科学院院刊》上。

“相关物种的SARS冠状病毒,就像从2012 – 2003年,即变成了软弱与温度和湿度的关系,但对紫外线敏感,”合著者凯尔孟说,环境经济学家在加州大学圣芭芭拉分校经济系和校园的布伦学院环境科学,管理。

孟,连同Tamma卡尔顿,也布伦学院彼得Huybers和乔纳森•普洛克特从哈佛和朱尔斯Cornetet法国Paris-Saclay高等师范学院,试图探索COVID-19的紫外线辐射和扩散之间的关系通过构建一个高分辨率的全球数据集的日常COVID-19病例。

许多论文比较了不同的地点，以了解这种疾病如何对各种环境条件作出反应。但这种方法给统计模型引入了许多潜在的混杂因素，如医疗保健质量、收入和文化规范。

孟以温带的美国和热带的巴西为例。“出于各种原因，美国和巴西是不同的，”他说。“除了不同的环境条件外，他们有不同的经济条件和制度。他说，这些区别使我们无法仅根据环境条件对COVID-19的传播情况进行干净的比较。

为了解决这个问题，该团队进行了一项纵向研究，主要是将许多人口与他们自己的时间进行比较。因此，他们不会将巴西与美国进行比较，而是在当地环境条件发生变化时，将巴西内部的社区与他们自己在不同时期的情况进行比较。孟解释说:“我们主要询问一个人群所经历的环境条件的每日波动是否会在两周后影响新的COVID-19病例。”

为了做到这一点，研究人员需要大量的数据。不幸的是，当研究小组开始工作时，国际COVID-19数据集，比如约翰霍普金斯大学的数据集，只提供了国家层面的数据。分辨率较高的记录以各种语言和格式分散在不同的机构和机构。

Carleton说:“我们从不同国家的统计机构获取了许多不同的数据集，并将它们统一起来，创建了一个由3000多个空间单元组成的全球数据集。”然后，作者使用具有每日分辨率的气象条件数据集，将当地环境条件与每日COVID-19病例数相匹配。

这组科学家应用了一套统计技术，分析了紫外线辐射、温度、湿度和降水这四个变量与COVID-19病例的日增长率之间的关系。COVID-19病例是该疾病在一个地区传播速度的衡量指标。他们还估计了环境条件变化与对记录的COVID病例可能产生的影响之间的滞后时间，考虑到该病毒的4至7天潜伏期以及由于检测造成的额外延迟，这可能是重大的。

该小组发现了一个地点的紫外线暴露显著影响COVID-19传播的证据。紫外线照射量变化1个标准差(大致相当于洛杉矶5月和6月紫外线照射量的差异)在接下来的两周内将新发病例的增长率降低了约1个百分点。这可能使COVID-19的日均增长率从疫情初期的13%降至12%。

根据预期的紫外线辐射季节性变化，该模型预测在1月至6月期间，南温带地区的紫外线辐射增长率将增加7.3个百分点。与此同时，北温带地区由于紫外线照射日数增加，在同一时期内，紫外线照射导致的下降幅度将达到7.4个百分点。

这种模式随着季节的变化而变化。这组科学家预计，到12月，与7月相比，南方温带地区的COVID-19增长率可能下降7.7个百分点，而较冷的北方地区在这段时间内可能会跃升7.8个百分点。

这组作者指出，重要的是，紫外线对疾病传播的季节性影响相对于旅行禁令、关闭学校或隔离家庭等社会距离政策的影响较小。不管天气如何，社交距离措施似乎是必要的，以大大减缓传播。

与这些发现一致的是，北半球的感染率在夏季似乎有所下降，这可能是由于紫外线照射的增加。然而，北半球大部分地区也同时放松了居家COVID的订单，孟说。因此，在夏季的几个月里，紫外线的影响和限制放松之间有一种融合。“这就是为什么我们的研究使用每日紫外线照射波动的一个重要原因，在某种程度上是为了避免在观察长期变化波动时合并影响。”

这些发现与人们的担忧一致，即随着冬季的到来，美国目前正在经历的COVID-19感染激增;然而，为了获得完整的季节性图像，研究人员将需要对这种疾病如何对其他季节性变化的环境条件(如温度和比湿度)作出更精确的估计。Carleton说:“我们对紫外线的影响很有信心，但这只是整个季节性景象的一部分。”

实验室研究将最终对确定机制至关重要，尽管作者怀疑紫外线对COVID-19传播的影响背后可能有多种因素，其中一些因素无法在实验室研究。首先是生物学因素。紫外线可以破坏病毒用来编码其遗传信息的核酸。研究报告的合著者、哈佛大学博士后研究员乔纳森·普罗克特(Jonathan Proctor)认为，在病毒传播的过程中，比如当病毒悬浮在空气中或停留在暴露表面时，紫外线辐射可能会使病毒失去活性。“就像如果我们不使用防晒霜，紫外线会破坏我们自己的DNA一样，紫外线也能破坏COVID-19病毒，”Proctor说。

另一个因素是行为。例如，天气晴朗时，人们可能会更频繁地外出，这可能会改变传播的风险。虽然实验室研究可以帮助确定生物机制，但像这样的人口水平研究也能够捕获社会因素。

“在这种情况下，我们的研究表明，紫外线的季节性变化可能会影响未来几个月的COVID-19传播，”孟说。“如果这是真的，我们需要仔细考虑如何以季节性方式调节新冠肺炎的防控政策。”