在新冠疫情期间以及近期麻疹疫情爆发后，许多人将“群体免疫”的概念视为接种疫苗的关键理由。这幅漫画突显了在疫苗接种讨论中，群体免疫的概念有时是如何被过度简化或误用的。
什么是群体免疫？
提到兽群，你可能会想到牛、角马或水牛。在动物世界里，数量就是安全保障——例如，更多的眼睛可以互相提防捕食者。
作为人类，我们通常不必担心捕食者，但我们可以通过其他方式获得群体的保护。
群体免疫——也称为人口免疫或社区免疫——是指某个群体或地区内足够多的人对某种病原体（例如病毒）具有免疫力，以至于该病原体不再容易传播。这包括未感染过该疾病的人、曾经患病并已康复的人以及接种过疫苗的人。
群体免疫的历史
群体免疫的概念并非源于疫苗接种，而是源于1800 世纪的畜牧科学。
“群体免疫”一词最早由美国动物产业局（BIA）局长丹尼尔·埃尔默·萨尔蒙于1894年提出，用来描述饲养良好的猪群的健康状况和疾病抵抗力。1916年，BIA的兽医科学家用该术语来描述牛在感染布鲁氏菌病（也称“传染性流产”，即牛羊自发性流产的流行）后产生的免疫力，此后该术语的使用范围进一步扩大。
1923年，英国细菌学家开始在小鼠流行病实验中运用这一概念，旨在更好地了解人类群体中的疾病传播模式。除非有源源不断的易感小鼠（这一点至关重要），否则免疫个体数量的增加将最终导致流行病的结束。在1923年发表于《卫生学杂志》（Journal of Hygiene）的一篇文章中，托普利（Topley）和G.S.威尔逊（G.S. Wilson）将这种现象描述为“群体免疫”。
这一理念逐渐被引入医学领域，到20世纪20年代末，这一概念得到了更广泛的认可——尤其是在英国科学家中——他们用它来描述人群对白喉、猩红热和流感等疾病的免疫力积累过程。1922年，托普利提出了小鼠和儿童疾病爆发之间的相似之处：
“这种相似性似乎也存在于影响学龄儿童的流行病中。 ”他还想知道，目前在应对牲畜流行病方面已经流行的措施（因为在牲畜中隔离的方法比在人类群体中更容易实施），是否可以为在流行病期间关闭学校的决策提供参考。
1924年，达德利在《柳叶刀》杂志上发表了一篇文章，将“群体免疫”的概念应用于人类。1929年，他在题为《人类对寄生虫环境的适应》的文章中写道：
“我现在要考察群体，或者说群体……国家可以分为城市群体和乡村群体。或者我们可以对比岸上居民群体和水手群体，或者将居住在医院的人群与居住在精神病院的人群进行比较。 ”
“群体免疫”的概念在 20 世纪 30 年代成为流行病学的一个固定概念，但早期的研究人员从未就其明确定义达成一致。
20世纪50年代和60年代，随着新疫苗的出现，公共卫生政策面临着诸多关键问题，群体免疫的概念也因此再次受到关注。其内涵从单纯描述自然免疫转变为通过疫苗接种积极实现人群保护。随后，大规模疫苗接种、疾病根除的讨论以及疫苗接种的成本效益分析，促使“群体免疫”一词得到更广泛的应用。
实现群体免疫的展望
群体免疫通常是接种疫苗和感染病原体（自然免疫）共同作用的结果。自然免疫和疫苗免疫都能使人体产生抗体和免疫细胞，从而识别特定的病原体。这样，下次遇到该病原体时，人体就能更容易地将其清除。通常需要很大比例的人群获得免疫力才能实现群体免疫。
该图过于简化了群体免疫，没有考虑到已经从感染中康复并产生自然免疫力的个体。
公共卫生讨论经常强调疫苗接种，因为它可以在不让大量人群同时患病的情况下提高免疫力。
疫苗支持者认为，如果不接种疫苗，免疫力会通过感染缓慢建立，这可能导致持续传播，并造成更高的患病率和并发症。因此，群体免疫的概念比简单的可视化模型所显示的要复杂得多，它取决于时机、人口动态以及疾病本身的特性。
同样重要的是要认识到，群体免疫并非永久性的。在全球互联互通的世界中，除非某种疾病在世界任何地方彻底消失，否则它随时可能再次传播。这种情况可能通过旅行或迁徙发生，当缺乏免疫力的人接触到免疫力薄弱的人群时，就会出现这种情况。
因此，群体免疫只能在封闭系统中发挥作用。不幸的是，我们生活在一个非封闭系统中。新生儿出生时没有免疫力，一旦母体免疫力消失，他们就会加入易感人群；此外，来自社区外的人员也可能将疾病重新带入社区，从而导致疫情爆发。
实现群体免疫面临的挑战
群体免疫并非对所有传染病都适用。群体免疫的概念可能对某些疾病有效，例如麻疹。1933年的研究发现，如果社区中约68%的儿童已经感染麻疹，就可以预防麻疹疫情的爆发。目前的估计表明，大约需要94%的人口免疫才能有效预防麻疹。这意味着，在人群中，每100人中需要有94人免疫才能阻止麻疹病毒的传播。这包括麻疹康复者或接种过两剂麻疹疫苗的人。
但要将这一概念应用于新冠肺炎等疾病，则比较困难。
某些疾病可能无法实现群体免疫的原因包括：
- 病原体经常发生变化（变异）。这意味着你可能对某种变种病毒产生免疫力，但这可能无法保护你免受新变种病毒的侵害。此外，同一病原体也可能同时存在多种不同的变种病毒（例如流感病毒）。群体免疫本身就起到了一种作用。 进化压力 对病原体的影响 病毒进化 通过鼓励产生新的毒株（称为逃逸突变株），这些毒株能够逃避群体免疫并感染先前具有免疫力的个体。
- 对病原体的免疫力持续时间不够长。免疫力必须持续很长时间才能阻止病毒传播。例如，某些病毒的感染和疫苗接种所产生的免疫力只能持续几个月。一部分接种疫苗的人可能无法产生长期免疫力。这通常不足以实现群体免疫。
- 即使您没有症状，病原体也能传播。当人们不知道自己已被感染时，微生物更容易传播。这使得在不接种疫苗的情况下实现群体免疫的可能性大大降低。
- 这种病原体在自然界中存在。群体免疫只对人际传播的疾病有效。有些病原体天然存在于土壤或水中（例如……）。 破伤风 细菌或 传染性真菌疫苗可以保护你个人免受其中一些感染，但无法实现群体免疫。
流感病毒、呼吸道合胞病毒（RSV）和新冠病毒（SARS-CoV-2）都是我们可能无法实现群体免疫的病毒，因为它们变异过于频繁，无症状传播，或者免疫力持续时间很短（或兼具以上几种情况）。另一方面，破伤风疫苗的免疫力持续时间很长。但我们仍然无法实现群体免疫，因为破伤风杆菌存在于环境中，并非只存在于人体内。
新冠病毒群体免疫的神话
在新冠肺炎疫情期间，科学家最初估计，需要有 60% 到 80% 的人口通过接种疫苗或自然获得的免疫力来获得对 SARS-CoV-2 的抵抗力，才能消除这种病毒。
安东尼·福奇博士经常将群体免疫作为潜在的最终目标，他最初认为，需要相当一部分人口（75%至80%）获得免疫力才能减缓SARS-CoV-2的传播。在更广泛的公共卫生宣传中，群体免疫也经常被引用为旨在提高疫苗接种覆盖率（包括强制接种）的政策的理论依据之一。
福奇说： “假设我们能让75%到80%的人口接种疫苗。如果我们能做到这一点，如果我们能在2021年第二季度高效地完成这项工作，那么到夏季末，也就是第三季度，我们或许就能建立起足够的群体免疫，保护我们的社会。这样，到2021年底，我们就能基本恢复到疫情前的正常状态。 ”
然而，疫苗要想产生群体免疫，除了预防疾病以显著降低病原体在人群中的传播外，还必须能够预防病毒感染。不能预防病原体感染和传播的疫苗无法实现群体免疫。
《疫苗学》教科书（Plotkin，2013年第六版）解释道：如果一种疫苗只能预防疾病，而不能预防感染，那么它对社区内的感染传播就没有影响，也不会产生间接保护作用（一个人接种疫苗不会对社区中的其他人产生任何影响）。这种疫苗或许可以减少疾病的发生，但无法根除感染。
换句话说，不能预防病原体感染的疫苗永远无法提供群体免疫。
2021年初，随着“突破性病例”的出现，新冠疫苗未能预防SARS-CoV-2感染的迹象变得显而易见。截至2021年4月30日，美国46个州和地区共报告了10,262例SARS-CoV-2疫苗“突破性感染”病例。自2021年5月1日起，美国疾病控制与预防中心（CDC）的监测范围从所有报告的新冠疫苗突破性感染病例，转变为仅对住院或死亡患者中的病例进行调查。
新西兰就是一个典型的例子。2020年19月，该国对几乎所有非居民关闭了边境，并采取了新冠病毒“清零”策略。为了逐步解除严格的封锁措施并放宽边境限制，官员们后来设定了目标，即每个地区卫生局辖区内符合接种条件的人群（12岁及以上）的疫苗接种率达到90%。
截至2021年11月中旬，新西兰全国范围内第一剂疫苗接种率已达约90%，第二剂疫苗接种率约为80%。随后，新西兰分阶段重新开放，优先考虑本国公民和技术工人，并于2022年7月全面向国际游客开放。
由于新西兰长期以来实施边境管制且病例数较低，在重新开放边境之前，该国感染新冠病毒的人口比例不到1%。这造成了一种特殊情况：大部分人口几乎没有或完全没有通过感染获得的免疫力，这意味着在边境重新开放时，群体层面的保护主要依赖于疫苗接种。2022年初重新开放边境后，确诊病例急剧上升，反映出病毒传播的迅速增加。
病例激增主要是由于高传染性的奥密克戎变种病毒所致，该变种于2021年12月下旬出现，并随着边境开放，允许更多旅客入境而迅速成为主要传播媒介。这一案例凸显了即使在疫苗接种率很高的群体中，病毒动态和群体免疫的变化也会显著影响传播模式，从而强调了在现实世界中，尤其是在全球互联互通的环境下，实现和维持群体免疫所面临的挑战。
mRNA“疫苗”并非旨在实现群体免疫
在Moderna Covid-19 mRNA 注射剂的临床试验中，主要测量结果是预防有症状的 Covid-19，而不是预防感染和传播。
《新英格兰医学杂志》上描述的辉瑞-BioNTech BNT162b2 COVID-19 mRNA 疫苗的临床试验终点也主要集中在预防有症状的 COVID-19，而不是直接测量传播。
辉瑞公司的一位高管后来证实，该公司在向公众发布疫苗之前，并没有测试该疫苗是否能阻止病毒传播（将病毒传播给他人）。
鉴于SARS-CoV-2病毒的高度变异性，以及现有mRNA疫苗（例如辉瑞-BioNTech新冠疫苗和Moderna新冠疫苗）的主要设计目的在于减轻症状而非完全预防感染，因此，传统意义上的群体免疫越来越难以实现。实际上，即使疫苗接种率非常高，也未必能完全阻止病毒传播，尤其是在出现更具传染性的变异株以及免疫力随时间推移而减弱的情况下。
结论
在新冠疫情期间，“群体免疫”成为人们广泛讨论的话题，但也常常被误解。免疫力减弱、病毒变异和疫苗接种率不均等因素表明，群体免疫并非一个固定的阈值，而是一个动态的、受环境影响的现象。
通过疫苗接种实现群体免疫取决于疫苗能否有效降低疾病发生率和病原体的传播。然而，即使是能够提供强效保护的疫苗，也未必能够彻底消除感染或传播，尤其是在像SARS-CoV-2这样快速变异的病毒面前。
即使在高效或“彻底”免疫的理想假设下，在实践中维持群体免疫也因人口的不断更替（易感个体的出生）、全球移民以及国际旅行的便利而变得复杂，所有这些都使得病原体反复重新引入社区。
因此，群体免疫不应被视为永久的终点，而应被理解为受生物学、人口统计学和全球连通性因素影响的不断变化的平衡。
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