研究人员改进了著名的外星人狩猎方程,以预测COVID-19的传播

 研究人员改进了著名的外星人狩猎方程,以预测COVID-19的传播 

      找外星生命的一个著名方程式启发了一个新模型,该模型估计了COVID-19传播的几率。新模型实际上是一个单方程式,将多个项相乘,它估算了COVID-19通过空气传播的风险。

  研究人员的工作动机是受另一个简单但具有历史意义的数学公式(称为Drake方程)的影响,该公式估计了在我们的银河系中寻找智能外星生命的机会。作者说,该方程式是由天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)于1961年开发的,仅基于七个变量,并提供了一个“易于理解的框架”,用于研究看似未知的外来文明数目。研究共同作者,美国农业部教授拉贾特·米塔尔(Rajat Mittal)表示:“关于COVID-19的传播途径,仍然存在很多困惑。

  部分原因是,没有通用的“语言”可以使人们容易理解所涉及的危险因素。约翰霍普金斯大学机械工程系在一份声明中说。“一个人真正需要感染的是什么?如果我们可以更清晰,更定量地可视化此过程,我们可以就恢复哪些活动和避免哪些活动做出更好的决定。”

  该新模型于10月7日发表在《流体物理学》杂志上,将COVID-19传播分为三个阶段:将含病毒的飞沫从感染者身上驱逐到空气中;这些液滴的分散;以及易感人群吸入这些飞沫。声明说,总体而言,该模型由涉及COVID-19传播的10个变量组成,包括感染者和易感人群的呼吸频率,呼出的飞沫中病毒颗粒的数量以及易感人群暴露的时间。

  然后,作者使用他们的模型(称为传染性空中传播(CAT)不平等模型)来估计不同情况下的传播风险,包括人们使用口罩或进行社交疏远以及人们锻炼时的传播风险。在不平等模型中,如果吸入的病毒数量大于引起感染所需的数量,则另一个人会生病。一个大警告:我们目前不知道需要多少颗粒来引起感染。结果,该模型无法计算出感染的绝对风险,而只能比较不同活动的风险水平。

  对于口罩,研究人员估计,在所有其他因素相同的情况下,与两个人都不是的情况相比,感染和易感人群都佩戴N95口罩的情况可以将传播风险降低400倍。完全不要戴口罩。如果双方都戴着口罩,则外科口罩可将传播减少10倍,而布口罩可减少7倍。

  该模型发现,在人们剧烈运动的情况下,例如在健身房,传播风险激增。“想象一下,在健身房的跑步机上有两个人;他们的呼吸都比正常人呼吸困难。被感染的人正在排出更多的飞沫,而未被感染的人正在吸入更多的飞沫。在狭窄的空间内,传播的危险增加了200倍, “与人们不运动的情况相比,米塔尔说。

  对于社交距离,研究人员发现距离与传播风险之间存在线性关系。米塔尔在《华尔街日报》的另一份声明中说:“如果你把距离加倍,那么你通常会加倍保护。” “这种扩展或规则可以帮助制定政策。”研究人员指出,他们希望他们的模型既简单又直观,以便科学家,决策者甚至公众都可以使用它。他们承认他们的模型有许多假设,并且其中包含关键的未知变量。米塔尔说,作者仍然希望他们的工作“能为将来的研究提供信息,从而弥合我们对COVID-19的理解中的这些空白。”


研究人员改进了著名的外星人狩猎方程,以预测COVID-19的传播