科大共同領導研究:隨社交距離限制放寬   全民戴口罩防止第二波新冠肺炎疫情爆發具迫切性

2020-05-18

正當全球政府計劃逐步解除因新型冠狀病毒肺炎而實施、導致日常生活受到影響的「封城」或社交距離限制措施,一個由香港科技大學(科大)計算機科學家共同領導的跨學科研究最近發現,全民戴口罩是具迫切性的非藥物解決方案,可以在沒有任何有效疫苗或治療方法面世之前遏止新冠肺炎傳播或防止第二波疫情爆發。

由計算機科學系吳德愷教授共同領導的團隊,建立了兩個理論性數學模型預測隨時間推移,人民戴口罩對疫情的影響。第一個模型運用了標準流行病學SEIR模型1推算全民戴口罩的效果。第二個模型是由人工智能啟發的行為者基礎模型,清晰地模擬因為在物理空間中移動的個體之間的接觸而發生的感染。研究團隊亦考慮到口罩的有效過濾程度不同,發現民眾即使只使用廉價、十分容易購置的非醫用口罩,或僅具有70%有效過濾程的自製口罩,模擬結果仍然相同。此結果是一個重要因素,因為一些個別地區必須為醫護人員保留醫用口罩。

團隊的模擬結果顯示如果在首輪疫情爆發大約50天後及解除「封城」措施之前,絕大多數(80-90%)的公眾都佩戴口罩,新的新冠肺炎感染數字可顯著下降,避免第二波爆發。不過,如果沒有全民戴口罩(例如,只有一半的人口使用口罩)或者如果遲了推行全民戴口罩(例如推遲到首輪疫情爆發後第75天才進行),要顯著減緩的病毒傳播就變得不可能。

團隊亦將模擬的結果與迄今為止最能有效應對新冠肺炎疫情的地區(如香港和台灣)的數據對比及證實,這些地區在公共場合戴口罩在文化上是可以接受的,或者政府政策建議民眾戴口罩。數據比較顯示,早期全民佩戴口罩與成功抑制新冠肺炎病例的每日增長率和/或每日增長高峰期的病例減少率之間具有近乎完美的關聯性。相比之下,未有推行全民戴口罩的地區則需要保持嚴格的「封城」措施,承受巨大的經濟和社會損失。

這項研究是由來自香港、法國、愛沙尼亞、英國和芬蘭的人工智能學者、經濟學家、計算分子生物學家、醫生/醫學博士和行為科學家之間的共同努力成果,為持續的社交距離限制,病毒測試量增加和密切接觸者追踪之外,戴口罩的迫切性提供了新的見解。

吳教授表示:「封鎖住我們的鼻子和嘴巴比禁足在家更易接受。口罩的成本,包括教育人民如何正確自製和佩戴口罩,與增加感染率所帶來的巨大經濟和人力成本相比,可謂微不足道。」

為了使公眾和政策制定者能夠感受到全民戴口罩能如何影響新冠肺炎的傳播,研究團隊製作了一個互動模擬模型。如欲了解更多有關是次研究的其他資源,可瀏覽網站

1 在SEIR模型中,人口被分為代表各個人疾病進展狀態的不同組別:S代表尚未感染者,E代表暴露於感染源的人士,I代表感染源,R代表康復或死者。

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計算機科學系吳德愷教授示範互動模擬模型如何運作。
計算機科學系吳德愷教授示範互動模擬模型如何運作。