你好，欢迎来到《病毒科学课》，我是王立铭。
在前面三讲里，我们为病毒这类生物做了一个全面的介绍，它的生物学特性，它入侵宿主导致疾病的过程，以及它如何传播。
但是我也知道，相比于这些本质的问题，可能你更感兴趣的是：我们该如何对抗病毒，保卫自身的健康和安全呢？有没有什么方法能降低自己被感染的概率？所以从这一讲开始，我们也用三讲内容讨论人类对抗病毒传染病的方法。
不知道在你的直观感受里，人类对抗病毒最有效的方法是什么？是吃药？打针？或者是做手术？
其实，答案可能你都想不到。在人类科学和医学如此发达的今天，最简单但也最有效的对抗病毒的方法，其实一点也不神秘，甚至有点老掉牙，那就是隔离。
原理：传染病的数学规律
相信经过了新冠疫情的你，对于隔离肯定感同身受。从2020年1月底开始，全国各地的居民们都被以某种形式封闭在自己生活的社区内，不能聚会，不能闲逛，购物活动也被大大限制。如果身边恰好出现了新冠肺炎患者，那你可能还要接受一段时间的强制隔离。
但是你可能不知道，隔离这种手段并不是这次新冠肺炎大流行才发明出来的，也不是针对病毒传染病设计的。在人类文明早期，当人类的祖先们意识到传染病存在的时候，就已经下意识地采取某些隔离措施保证自己的安全了。
有据可查的是，在古代世界，各地都有把严重传染病患者集中起来居住，避免他们感染健康人的例子。特别著名的就是对麻风病患者的隔离。
到了中世纪的欧洲，在黑死病，也就是鼠疫的威胁下，正式的隔离制度开始出现。欧洲有些地方的政府要求，船只在进港之前需要在海上停留40天，确认船员们身体健康才可以下船。我想你肯定能想到，这个隔离40天的时间设置，当然就是为了覆盖疾病的潜伏期，确保上岸的船员没有被感染。
而在1910年暴发的中国东北大鼠疫中，伍连德医生也是用强有力的隔离措施，在几个月内消灭了疫情，有效地避免了鼠疫扩散到整个中华大地。
听到这里，你可能会觉得好奇：我们这门课明明是讲病毒的，但是为什么刚才说的这些例子——麻风病和鼠疫，都是细菌引起的呢？
没错。这其实恰恰是隔离这个措施最本质的特点。
隔离这个古老的手段想要发挥功效，根本不需要考虑传染病本身到底是什么病原体引起的，不需要知道这种病原体有什么特性。只要是传染病，隔离就能起效。
因为它的工作原理，其实就是传染病的数学规律。
所谓“传染病的数学规律”，其实理解起来很简单。任何一种传染病想要持续地扩大感染规模，甚至是大流行，都必须能够从一个患者传染给超过一个健康人才行。如果一个患者在被感染期间，只能传染不到一个人，那每过一段时间患者的总数就会少一些，久而久之这种传染病自己就会慢慢消失。相反，一个患者能够传染的健康人越多，这个疾病的传播能力就越强，就越有可能成为一个大规模流行病。
如果用数学语言描述这个逻辑，就诞生了流行病学研究里很常用的“基本传染数”，也就是R0的概念。R0衡量的就是刚才咱们说的，在没有采取任何措施的情况下，一个患者在感染期内能够传染的人数。
对于任何一个已经在流行的传染病来说，R0肯定都是大于1的。比如，根据历史经验我们知道，每年秋冬季的季节性流感的R0在1.2左右；1918年西班牙大流感的R0在2左右；2003年SARS的R0在2-5之间；而水痘和麻疹这两个疾病的传染能力极强，R0可能分别超过了5和10。至于2019年这场新冠疫情，它的R0可能要等到疫情过去之后才能有更好的统计，根据目前的估算，可能和SARS较为接近。
但是请注意，相比R0，也就是一种疾病在纯天然条件下的传播能力，实际传染数R这个指标就更有意义。因为它衡量的是我们人类能采取什么措施，限制疾病的流行。
不管一个疾病的R0有多高，只要我们把实际传染数R降低到1之下，就可以有效的消除这种疾病。
怎样提高隔离的效果？
怎么降低实际感染数R的数值呢？我们首先看看它到底是由什么因素决定的。
简单来说，R由三个相互独立的因素决定：一种疾病的感染周期、患者和其他人的接触频率，以及每次接触过程中传播疾病的概率。
这里面的道理很容易理解。如果一种疾病满足这三个条件，第一，感染周期，也就是从得病到痊愈或者死亡的时间特别长；第二，患者接触的健康人非常多；第三，每次接触时健康人又特别容易被感染，那这种疾病当然就会感染更多的人，当然也更容易流行起来。
而相反的，如果我们想要限制疾病的流行，当然就需要同时考虑如何降低这三个要素。
当然，疾病的感染周期往往是疾病的自身特性，比如流感一般病程就是一周左右，艾滋病的病程就可能长达几年甚至几十年，这个往往不能轻易改变。但是剩下两个要素——接触频率和感染概率，我们就可以做文章了。而这恰恰就是隔离措施能够发挥作用的地方。
第一，尽快发现新患者，并且把他们隔离在专门的医疗机构里。
除了能够方便治疗之外，更重要的作用是大大减少患者和健康人的接触频率，阻止疾病继续向外扩散。比如说在2019年开始的这场新冠疫情里，对新冠肺炎患者，甚至是所有呼吸道疾病的患者，采取尽收尽治的措施，就是为了这个目的。
第二，限制人群的大规模流动和公众集会，实现健康人之间的隔离。
这也是为了降低接触频率，毕竟患者可能在发病之前就已经具备了传播疾病的能力。因此即便看起来都是健康人，在紧急情况下也需要限制他们彼此间接触的频率。在新冠疫情中，我们经历的全国范围的停工停学，甚至是以乡村和社区为单元的封锁措施，都是这个目的。
第三，呼吁大家建立良好的个人卫生习惯，降低在接触中被感染的概率。
这也是隔离措施发挥作用的重要条件。想要做好这一点，我们还需要对疾病多一点点了解，就是搞清楚它的具体传播途径。比如说，在新冠疫情中，因为病毒要靠飞沫和接触传播，因此会要求大家佩戴口罩、科学洗手，打喷嚏和咳嗽的时候掩盖口鼻；而在甲型肝炎和痢疾这样的消化道传染病中，病毒主要靠粪口途径传播，因此饭前便后洗手、消毒餐具和食品，同样是为了降低接触中的感染概率。
从理论上说，只要隔离患者、限制人群流动和集会、采取有针对性的保护措施，我们肯定可以有效降低传染病的扩散速度。这是传染病的基本数学规律告诉我们的。
但是在现实中，我们是不是能够真正有效的控制疫情，甚至是消灭传染病，还要受到两个重要因素的影响。
一个是疾病本身的特性，一个是公共管理能力的高低。它们的差别，可能会把传染病防控引向完全不同的结局。
限制因素一：疾病特征
第一个限制因素就是疾病本身的特性。
为了说明这个问题，我们来比较两种不同的传染病——季节性流感和SARS。这两种疾病都是由病毒引起的，而且都主要依靠飞沫和接触传播的途径在人群中扩散。相比之下，SARS的天然传播能力还要显著的强于季节性流感，它的R0在2-5之间，而流感的R0只有1.2左右。
但是2002年暴发的SARS，在几个月时间内就被很好地控制住了，在那之后再也没有大规模暴发。而季节性流感却每年都要暴发，每年都会导致全球数亿人感染、数十万人死亡。这又是为什么呢？
这里面当然有很多复杂的因素。但是套用我们刚才的分析你会发现，两种疾病本身的特性干扰了隔离措施的有效开展。
首先，SARS固然来势凶猛而且非常危险，但是作为一种新进入人类世界的传染病，它的患者规模一直不大，最终也没有超过1万人。还有，SARS在潜伏期内并没有什么传染性，而一旦发病症状就非常剧烈和典型，所以很容易被识别出来加以隔离和治疗。
这些要素就决定了，只要政府部门采取强有力的措施，迅速隔离SARS患者和他们的密切接触者，就能在短时间内有效降低疾病的实际传染数，最终将其消灭。实际上在世界各地，在相关部门采取措施之后，SARS的实际传染数R都很快降低到了1以下。
相比之下，自然状态下的传播力远不如SARS的季节性流感，可就没有那么好对付了。这种疾病的患者基数动辄就有数百上千万，而且很多时候患者的症状不严重也不典型，很难和秋冬季节的其他呼吸道疾病区分开。与此同时，流感患者在潜伏期内就有很强的传染性。
这些特征就让识别和隔离措施变得很难开展。所以结果就是，天然传播力更强的SARS反而得到了有效和快速的控制，传播能力更弱的季节性流感却成了人类挥之不去的梦魇。
限制因素二：公共管理能力
除了疾病本身的特征，一个国家、一个地区公共管理能力的高低，也会影响传染病防控的结果。
这一点其实也很好理解。识别和隔离患者也好，管理人口的流动和集会也好，甚至是要求大家戴口罩、勤洗手这样的个人卫生习惯也好，都需要极强的公共管理能力才能真正落地。同样的一纸政策，在不同的社会管理系统和不同的执行者手里可能会收到截然不同的成效。
我们还是拿2019年这次新冠疫情做一点分析。
不需讳言，在疫情发展的早期，我们经历了一些迟缓和混乱。但是说到底，我们强大的国家能力确实起到了很好的效果。短时间内新建医院、扩张病床数，对新冠患者做到尽量隔离和收治；尽量保证物资供应和基本生活需求的同时，强有力的限制全国范围内公众的出行和集会，阻止了疾病在潜伏期内的传播；中国强大的工业能力和供应链能力也在短时间内，基本上让全国居民都戴上了口罩，用上了洗手液。
这些成就，世界上绝大多数国家和地区可能都很难模仿。所以我说，如果真的有少数地方可以有效地管控这种疾病，至少是阻止这种疾病大流行的话，中国肯定是其中之一。这种猜测的依据，正是中国在这次疫情中体现出的强大的公共管理能力。
总结
1. 作为一种古老而有效的传染病管控手段，隔离不需要事先搞清楚疾病的生物学特征。它之所以能起作用，是建立在传染病的数学规律之上的。
2. 理论上说，不管是什么传染病，只要能够采取措施降低患者和其他人的接触频率，以及每次接触中传播疾病的概率，就能够实现有效管控。
3. 但是现实中，管控的成果很大程度上也取决于疾病本身的特性和公共管理能力的高低。
下节预告
其实，从传染病的数学模型出发，我们还能找到另一种有效管控它的方法，那就是疫苗。这一点我们下一讲讨论。
