目的:对美国和英国新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情的发展趋势进行模型拟合和预测，对疫苗接种的效果进行初步分析。方法:在SEIR模型基础上，增加症状前感染者、隔离措施及疫苗接种等要素，建立SVEPIUHDR模型。利用公开发布的数据建模，分别将美国2020年11月6日至2021年1月31日和英国2020年11月23日至2021年1月31日的数据进行拟合，2021年2月1日至4月1日的疫情数据评估预测效果，使用R 4.0.3软件进行分析，并预测在疫苗不同接种率下每日新增病例数的变化。结果:SVEPIUHDR模型对美国和英国的累计确诊病例数的拟合及预测平均偏差均<5%。按计划接种疫苗后，预计美国2021年4月COVID-19累计确诊人数达31 864 970人，若未接种疫苗，累积确诊人数达35 317 082人，相差345余万人。英国按计划接种疫苗后预计4月初累积确诊人数达4 195 538人，若未接种疫苗情况下累积确诊人数达4 268 786人，相差7万余人。结论:SVEPIUHDR模型对美、英两国COVID-19疫情的预测效果较好。

虽然目前诊断新型冠状病毒(SARS-CoV-2)感染的金标准，即实时荧光定量PCR技术已被广泛应用于人群筛查并且检测限可低至1拷贝/μl，但最新的病毒动力学模型表明，相较于灵敏度而言，高频率检测和快速诊断才是减少病毒传播的关键。因此，研究人员正努力探索基于CRISPR-Cas技术的病毒RNA检测新策略。其中，Cas13a蛋白可与CRISPR RNA(crRNA)形成复合物并在crRNA的引导下靶向结合目的RNA序列，激活核酸酶活性，非特异地切割附近的任意单链RNA。利用这一特性，将带有荧光淬灭基团的RNA探针加入体系，可检测靶RNA序列。在此原理上，本研究开发了一种突破性方法，无需前期预扩增即可直接从鼻拭子RNA中检测SARS-CoV-2。通过设计针对病毒N基因和E基因的不同区域的多个crRNA，等浓度组合加入反应体系，使单次反应可以激活更多的Cas13a蛋白，检测灵敏度提高的同时也减少了基因突变导致检测脱靶的可能性，整个检测过程均在样品中直接进行，无需额外操作。此外，该新型检测平台还可以将反应速率和产生的荧光信号转化为病毒载量，样本定性的同时进行RNA定量。为了提高检测的简单性和便携性，本研究还设计了一个小型设备包括低成本的激光照明和光收集元件，可以通过手机摄像头读取CRISPR-Cas13a检测产生的荧光信号，灵敏度达到100拷贝/μl的同时能够在5 min内准确诊断出一组从新型冠状病毒肺炎患者样本中预提取的RNA。本研究开发的方法有可能为现场SARS-CoV-2筛查提供一种快速、准确、便携和低成本的选择。

目的:新型冠状病毒肺炎（新冠肺炎）自暴发以来，世界各国疫情形势、非药物防控措施、疫情下的民众行为模式及疫苗接种等差异巨大。我国疫情也在经历较长时间无本土病例后，由于境外输入等因素引起局部疫情暴发，给疫情防控带来巨大挑战。深入探讨疫情多次暴发的机制和差异性是极为必要的。方法:本研究基于SEIR传染病动力学模型，构建新颖的演化方程来融合干预措施和疫苗接种以及民众行为改变的动态过程。发展方法计算最优的干预强度和疫苗接种速率使得易感人群规模低于其阈值，从而避免疫情的二次暴发。结果:强干预或超强干预措施过早地解除，一个弱的诱因会不同程度地导致新冠肺炎疫情的再次暴发，而且早期控制措施越强，解除后二次暴发的程度越大；民众个体行为变化对疫情的敏感性程度以及防控措施的加强与解除是诱导疫情多次暴发的关键因素；最优的早期干预措施和及时优化接种疫苗不仅能够避免后期疫情的多次暴发，更能有效地降低第一波疫情的峰值并推迟其到来的时间。结论:本研究揭示了干预措施的强弱与解除、民众行为对疫情的响应切换、疫苗接种率和时效性、外界诱因和新冠病毒传播强度等因素诱导新冠肺炎疫情的多次暴发。

病原体在多种宿主间跨种传播是一个复杂的动力学过程，对传染病早期预警系统的可靠性提出严峻挑战。本文通过介绍传染病生态学理论方法，回顾和总结了通过环境-宿主-传染病动态数学模型研究病原体、宿主以及环境的交互作用，量化环境对疫情趋势、传播媒介以及病原微生物影响的研究范式；并以我国姬鼠型肾综合征出血热研究为例，介绍了传染病数学模型在疫情实际预测预警中的应用，进一步发展了新的监测指标与预警方法。

目的:新型冠状病毒肺炎疫情仍处于全球大流行阶段，我国面临着境外输入和境内反弹的双重风险，迫切需要开展医疗资源的准备工作。方法:本研究基于对疾病的现有认识，假设5种局部地区发生疫情的情景，分别使用传染病传播动力学模型和大流行理论静态模型进行医疗资源需求评估。结果:不同流行强度和防控策略的情景下医疗资源需求差别较大，积极防控策略和有效措施能够显著降低医疗资源需求。疫情快速上升期，防控策略的成本及专业应对能力要求迅速增加，医疗资源需求激增的风险大。结论:不同经济发展水平、人口规模和防控能力的地区，均应尽快开展应急状态下医疗资源需求评估，提前为可能出现的疫情反弹和暴发做好医疗资源准备。

目的:对传染病流行规律研究的数学和统计模型进行归纳和总结，探索新型冠状病毒疫情分析和决策建模研究的思路和建议。方法:对比分析了常用的传染病建模分析的数学和统计模型，重点研究了已经公开的有关新型冠状病毒的数学模型及其实际效果。结果:多个传染病动力学模型已经应用于新型冠状病毒肺炎的分析，它们分别考虑了追踪和隔离机制，城市之间的人口流动和干预措施对病毒传播能力的影响等因素。从分析结果来看，多个模型对感染人数的预测结果与实际情况差距较大。由此可见，对新型冠状病毒肺炎的动力学模型在准确性和扩展性上有待提高。结论:建议结合新型冠状病毒的特点，利用更加多源化的数据和信息，提高分析和决策模型的准确性和适应性。

目的:快速评估不同情景下新型冠状病毒肺炎（COVID-19）实验室检测和预防控制（防控）资源需求数，为传染病流行做好产能规划、储备分配和资金筹集方面的准备。方法:基于引入无症状感染者和确诊住院患者的易感者-潜隐者-传染者-移除者传播动力学模型，构建COVID-19不同流行情景并预测住院/隔离人数，结合当前我国防控策略，评估各情景下开展实验室检测和预防控制时所需资源数。结果:COVID-19发生社区传播及局部地区暴发且实施全员核酸检测时，我国现有实验室检测及预防控制所需医用个人防护用品及设备资源产能尚可满足需求，但人力资源储备与所需相差3.3~89.1倍不等。无症状感染者比例的增加也加剧了人力需求及防控难度。当≥50%人群获得疫苗保护时，适当调整防控措施，可降低资源需求。结论:当前我国仍亟需进行实验室检测和预防控制的人力储备，以应对难以预见的COVID-19疫情。需考究全员核酸检测对人力资源的挑战及实施的必要性。实施非药物干预措施，鼓励公众接种COVID-19疫苗，在一定程度上可缓解疾病流行带来的卫生资源需求冲击。

目的:推测2020年6月北京市新发地新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情首例感染的传播时间起点，辅助传染病溯源，评价当前综合防控效果。方法:根据北京市卫生健康委员会官方报告统计每日发病人数，建立SEIR传染病动力学模型，基于每日发病人数拟合动力学模型，并搜寻本次疫情的传播时间起点；考虑不同的防控效果而拟合6月12日至7月1日的累计发病人数，以评估当前综合防控措施效果。结果:北京市新发地疫情传播首例感染应起始于5月22日至5月28日之间（累计概率为95 %），起始于5月25日的概率最大（23 %）。本次疫情 R0为4.22（95 %CI：2.88~7.02）。模型拟合结果提示，截至6月11日，累计发病为99例（95 %CI：77~121），符合实际情况。若不加控制，则截至7月1日累计发病估计将达到65 090例（95 %CI：39 068~105 037）。截至7月1日，较之无防控措施的理论情况，实际感染人数减少了99 %。自6月12日起，北京市采取了强有力的综合防控措施，疫情实际走势接近于传播率降低95 %的推演结果，敏感性分析支持这一结果。 结论:针对突发性疫情，传染病动力学模型可用来辅助推演传染病传播起始时间，辅助疫情溯源。北京市针对本次突发疫情所及时采取的综合防控措施迅速控制了95 %以上的传播途径，减少了99 %的感染人数，快速遏制了疫情，对于未来疫情防控具有重要的指导意义。

目的:拟合并预测新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情的发展趋势，为疫情防控提供科学依据。方法:基于SEIR动力学模型，考虑COVID-19的传播机制、感染谱、隔离措施等，建立SEIR +CAQ传播动力学模型。基于官方公布的每日确诊病例数进行建模，利用2020年1月20日至2月7日的报告疫情数据进行拟合。采用2月8-12日的数据评估预测效果，并进行疫情预测。 结果:SEIR +CAQ模型对全国（湖北省除外）和湖北省（武汉市除外）的累计确诊病例数的过去10日拟合偏差<5 %；未来5日预测偏差<10 %，略有高估。全国（湖北省除外）和湖北省（武汉市除外）的每日新增确诊病例数已于2月1-2日达峰值；武汉市亦已于2月9日达到高峰。在当前防控措施不变的情况下，截至2月29日，预计全国累计确诊病例将达80 417例。预测结果尚未包含临床诊断病例。 结论:SEIR +CAQ模型可用于COVID-19疫情趋势预测，为疫情防控决策和效果评价提供参考。

目的:对宁波市新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情动态清零精准防控策略和措施效果进行评价。方法:根据2021年12月宁波市报告的COVID-19确诊病例和个案流行病学调查报告绘制流行曲线，建立传播动力学模型，预测不同干预措施下的累计确诊病例数，计算基本再生数（ R0）和实时再生数（ R t）评估干预措施效果。 结果:截至2021年12月17日，宁波市累计确诊COVID-19共74例，估算 R0为4.3。随着防控措施的加强， R t呈逐渐下降趋势，至12月11日下降到1.0以下，之后持续下降到12月14日的0.4。模型拟合结果显示，实际累计确诊病例数接近政策干预有效性为90%的估计病例数（76例），与不采取任何干预措施比较病例数减少98.4%。 结论:宁波市开展的COVID-19动态清零精准防控策略和措施效果明显，可以短时间内控制疫情流行。