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田懷玉:用模型預測新冠肺炎疫情風險
5月30日,第四個“全國科技工作者日”。這一天,北京師范大學全球變化與地球系統科學研究院副教授田懷玉獲得第二屆全國創新爭先獎。
新冠肺炎疫情暴發以來,他帶著實驗室7名學生,預測疫情風險。全國還會有多少人感染新冠肺炎?武漢究竟缺多少張床位?北京會有多少輸入性病例?哪些措施會對防疫有效?
1月至3月中旬,田懷玉研究組共向中央領導層提交疫情分析報告3份,向北京市市委市政府提交預測分析報告19份,為政策決策、醫療資源和支援物資的調配提供了支撐。
臨危受命建模預測疫情
如果說抗疫一線醫生看到的是ICU躺著多少名新冠肺炎患者,傳染病流行病預測者則試圖看到未來還有多少患者要去ICU。
1月18日至20日,湖北省衛健委通報了新冠肺炎感染病例,每日新增病例只有幾十例。“最初確診的幾十例感染者如果符合傳染病預測模型,他們或許就是龐大感染群體的冰山一角。”出于職業敏感,田懷玉猜測在武漢發現的“不明肺炎”有些棘手。
田懷玉告訴科技日報記者:“根據傳染病預測模型的經典理論測算,當時武漢疫情風險已經很高。以往經驗也表明,報告病例與實際病例通常存在一定差距,加上被感染群體在動態擴大,根據動力學,我們認為感染者的置信區間實際很大。”
1月22日,田懷玉和軍事醫學科學院研究員楊瑞馥合作提交了一份預測報告。雖然當時缺少武漢的一手數據,他們還是估算了武漢疫情暴發規模與持續時間。
抗疫的號角吹響,北京市疾控中心聯系到田懷玉,希望他能提供新冠肺炎數據分析的技術支持。“我一直做的是動物源性傳染病(如禽流感、狂犬病)的相關研究。接到任務時,我意識到這次疫情與以往不同,需要交叉學科協助。” 1月初田懷玉被邀請為世界衛生組織(WHO)傳染病模型工作組專家,WHO也希望模型工作組的專家能為疫情傳播情況提供理論闡釋。
1月24日,除夕,田懷玉通知實驗室團隊,要開展關于新冠肺炎的應急研究。實驗室里6名女生1名男生,平均年齡25歲,最小的只有22歲。研究迅速展開,大家分工協調。有學生負責搜集整理各省市病例數據,有學生負責研究新冠肺炎疫情空間傳播特征,還有學生負責梳理文獻、翻譯疫情相關科普文章。田懷玉主要負責建模工作,并撰寫分析報告。
“相對而言,建立人間傳染病模型比建立動物源性傳染病模型程序更簡單,所以,從技術上來說,研究組給新冠肺炎疫情提供預測分析并不難實現。”田懷玉說。
為抗疫前線提供一份作戰圖
不管疫情如何發展,在田懷玉的認知和經驗中,都有一份答案。“我們通過指標、數據反復測算,并結合以往經驗反復做排除法,排除那些不可能的結果,找出那個最有可能的答案。”
3月31日,田懷玉與來自于美國普林斯頓大學、英國牛津大學等的15家團隊合作在《科學》雜志上發表論文。他們認為,武漢封城使疫情在其他城市的傳播延緩了2.91天,世衛組織全球傳染病危害與預備司司長布里安德在講話中引用了這一結論。田懷玉研究組的成果被相關部門使用,降低了防疫成本。
1月以來,他們的模型幾乎準確預測了每天輸入北京市的病例數量。“就像《魔戒》里灰袍法師甘道夫成為白袍法師,我們戰勝了疫情,更戰勝了自己。”田懷玉說。
十幾年前,田懷玉希望從事能為社會做實際貢獻,又能探索自然、滿足好奇心的研究,傳染病流行病模型研究符合他的初衷。但這個研究領域相對而言比較小眾,且主要是理論研究,妻子調侃田懷玉的研究領域“虛、空”。經此一“疫”,家人們豁然開朗:“哦,原來你是做這個的!”
雖然帶領研究組為抗疫前線提供了一份作戰圖,田懷玉卻說:“英雄這個稱號一定要留給一線人員。尤其是奔赴武漢前線的同志,在那條生死未卜的路上,他們是偉大的逆行者。”
田懷玉希望研究能解決實際問題。“做疫情預測模型,我們并不追求自己的工作有顯示度,但遇到危險,一定要發出這個危險信號。”(實習記者 代小佩)
編輯:董雨吉
關鍵詞:懷玉 疫情 模型 預測 新冠