The Innovation | 病毒存在自身的兴衰规律

导 读

世间万物的兴盛与衰亡都有其自身的规律。探索事物潜在的周期性是深入认识客观规律的重要切入点。为此，自然界各领域的周期性一直受到科学界的高度重视。探索病毒自身的规律性对于优化疫情防控措施和治疗对策大有裨益；然而，关于病毒的发展是否存在周期性的研究十分困难，因为这需要充足、持续、长期的记录。到目前为止，历史上记录的病毒传播事件通常由于感染人数较少、传播区域有限或持续时间较短而无法满足周期性分析的基本要求。

新冠病毒至今已经持续近两年，一波接一波的疫情提供了迄今为止最广泛、最连续的病毒感染数据，这使得分析病毒自身的周期性成为可能。

图1 新冠病毒单日感染记录的处理(A)及周期性分析(B)

研究人员针对新冠病毒感染人数的连续记录开展研究，利用古气候和古地磁等领域常用的软件进行周期性分析，结果表明：新冠每日新增病例数存在约4个月周期（图1）。虽然不同区域和国家的周期性略有差异（约3.5-6个月），但是均与通常认为的季节性周期不符。此外，研究人员还对一百年前的西班牙大流感记录进行了同样的分析，发现其病亡人数存在约5个月周期（图2），这远非季节性周期能够解释。当前的新冠感染人数受到隔离措施和疫苗的影响，但抗生素和疫苗在一百年前尚未出现；然而，两次病毒大流行的周期性表现出惊人的相似性。这表明，隔离措施和疫苗虽然会降低感染数量，但并未显著影响病毒自身兴衰的周期性规律。据此，研究人员认为：新冠病毒存在自身的周期性，且该周期性可能与病毒自身的生物学属性、病毒与宿主之间的相互作用、人群生活习惯乃至地域环境差异等因素有关，具体原因尚待研究。此外，本研究获得的周期性显示，新冠病毒在长远趋势下已达到峰值，但这不能作为预测未来疫情发展趋势的物理判据，也不能作为放松隔离或延缓接种疫苗的理由。

图2 一百年前西班牙大流感病亡人数记录的分析结果

发现病毒存在周期性具有重要意义，但这仅仅是更加深入认识和应对病毒的新起点。病毒在演变过程中会产生许多新的变种，而这些变种可能具有更大的危险性及更高的传染性。当前发现的周期性是以往病毒感染记录所呈现出来的规律，今后的病毒变种是否遵循该规律仍须密切关注和研究，这对于设计防控措施和研发特效药物具有潜在价值。

总结与展望

基于迄今为止最完备的病毒感染记录，使用周期分析的常用方法，发现病毒自身存在兴衰的周期性。充分发掘控制该周期的主导因素，需要生物学及社会学等多学科的共同努力，只有这样才能更好地认识并利用病毒的本质属性和演化规律，为未来应对其它流行病毒积累经验。

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(21)00121-1

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第三卷第一期以Commentary发表的“Four-month intrinsic viral cycle in COVID-19” (投稿: 2021-10-10；接收: 2021-11-21；在线刊出: 2021-12-14)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2021.100196

引用格式：Mitchell R., Zhang J. (2021). Four-month intrinsic viral cycle in COVID-19. The Innovation. 3(1),100196.

作者简介

Ross Mitchell，中国科学院地质与地球物理研究所研究员，在耶鲁大学获得博士学位，曾在加州理工学院开展博士后研究。主要从事地球和行星科学研究，研究领域包括古地磁学，旋回地层学，超大陆学说，真极移理论以及类地行星演化。旨在发现超大陆旋回的动力学过程及驱动机制。通过比较行星学，理解不同行星幔对流（有无板块构造）之间的异同。这种对比对于评价地外天体的可宜居性至关重要。

http://sourcedb.igg.cas.cn/cn/zjrck/201912/t20191219_5460988.html

张金海，中国科学院地质与地球物理研究所研究员。主要从事地球和行星内部结构探测，研究领域包括信号处理算法、波动方程数值模拟、高精度雷达成像和地震目录统计分析等。旨在发现地下结构所记录的重要事件，探索行星物质运移和演化的历史。

http://sourcedb.igg.cas.cn/cn/zjrck/yjy/201001/t20100119_2728795.htm

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