大數(shù)據(jù)如何幫我們抓“毒”

真實(shí)世界永遠(yuǎn)比我們想象的更出人意料。

研究顯示，零號(hào)新型冠狀病毒肺炎患者其實(shí)與華南市場(chǎng)并無(wú)直接關(guān)聯(lián)。他通過(guò)何種渠道感染病毒目前無(wú)從得知。零號(hào)患者體內(nèi)的病毒是否直接來(lái)源于野生動(dòng)物或者野生動(dòng)物的排泄物，還是另一個(gè)隱身于茫茫人海的病毒感染者?

目前，不得而知。

確定病原體的重要性

既然已經(jīng)知道了病毒，為何科學(xué)家還執(zhí)著地尋找源頭?面對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》的采訪，香港大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院教授朱華晨表示，確定來(lái)源才可以從源頭和根本上切斷傳播鏈，避免病原體的再次引入和再次暴發(fā)。

而確定病原體的來(lái)源需要做一系列的系統(tǒng)工作。首先是根據(jù)流行病學(xué)關(guān)聯(lián)，找到患者可能接觸、暴露的現(xiàn)場(chǎng)，采集各類(lèi)與病原體可能有關(guān)的標(biāo)本，看是否能檢測(cè)到類(lèi)似病原體。

找到陽(yáng)性病原體后，需要繼續(xù)向上追溯其來(lái)源，包括產(chǎn)地、運(yùn)輸過(guò)程、可能接觸與暴露的地方。然后把所有病原體全部測(cè)序，根據(jù)序列的縱向進(jìn)化和橫向親緣關(guān)系推斷病原體在不同宿主中傳播的來(lái)龍去脈。

雖然新冠病毒早已經(jīng)被證實(shí)了人傳人，但是否可能存在人傳動(dòng)物，朱華晨認(rèn)為，也有可能，但無(wú)證據(jù)?！澳壳皞魅驹炊歼€沒(méi)搞清，這些就更不可能清楚了。”如果真的可以人傳動(dòng)物，單純隔離人類(lèi)的措施對(duì)疫情是否完全可控，朱華晨表示，仍有待商榷。

基于基因組大數(shù)據(jù)的防控策略

雖然尋找新冠病毒病原體的工作仍在繼續(xù)，但借助二代測(cè)序技術(shù)對(duì)該病毒本身進(jìn)行研究難度并不大。

通俗地說(shuō)，對(duì)于一個(gè)疑似患者的樣本，例如肺部灌洗液，目前的技術(shù)可以把各種可能的致病微生物的基因組DNA序列都讀出來(lái)，編成目錄。臨床醫(yī)生和技術(shù)人員可以直接閱讀這些“最底層”的信息，對(duì)比未發(fā)傳染病患者的樣本信息，快速發(fā)現(xiàn)可感染人類(lèi)的新病毒。

據(jù)了解，單個(gè)冠狀病毒基因組大概在26kb~32 kb。這種長(zhǎng)度對(duì)于目前測(cè)序技術(shù)而言，沒(méi)有特別困難之處，檢測(cè)成本也在可控范圍之內(nèi)。

然而，關(guān)鍵在于標(biāo)本的安全性以及對(duì)樣本間交叉污染的控制。而要排除污染，需要建立符合質(zhì)量控制和生產(chǎn)規(guī)模的高通量檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室，這需要花費(fèi)相當(dāng)?shù)臅r(shí)間。

此外，采訪中，專家還表示，隨著疑似患者樣本源源不斷送來(lái)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)要能在有效時(shí)間內(nèi)抽提RNA并完成測(cè)序，然后與已知新冠病毒基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，以確定患者體內(nèi)是否感染新冠病毒。

不過(guò)，通過(guò)測(cè)序進(jìn)行診斷，成本和技術(shù)要求都較高。目前，主要通過(guò)聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)檢測(cè)診斷新冠肺炎。

科學(xué)家可以從病毒基因組大樣本數(shù)據(jù)中尋找出傳染能力最強(qiáng)的毒株，進(jìn)而快速理解傳染力的形成，并對(duì)之產(chǎn)生相應(yīng)的最有效防控策略。

而目前困局是，這樣大樣本病毒基因組數(shù)據(jù)庫(kù)是否存在。

以數(shù)據(jù)追蹤“可疑人群”

當(dāng)前，全國(guó)多數(shù)城市都采取嚴(yán)格手段遏制新型肺炎蔓延，這就可以通過(guò)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行采集加以控制。

對(duì)此，上海大數(shù)據(jù)聯(lián)盟常務(wù)副秘書(shū)長(zhǎng)馬慧民告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》，“非常時(shí)期用非常手段，只要確保采集到的個(gè)人位置數(shù)據(jù)僅用于疫情防控就可以。目前除了三大運(yùn)營(yíng)商以外，微信、支付寶等都有用戶的基于位置服務(wù)的數(shù)據(jù)(LBS數(shù)據(jù))，通過(guò)整合感染人群的各種LBS數(shù)據(jù)，就可以還原病毒的傳播軌跡。但是這些LBS數(shù)據(jù)的采集獲取和分析處理需要額外經(jīng)費(fèi)投入，隨感染人群規(guī)模擴(kuò)大而增加，由此產(chǎn)生的費(fèi)用由政府財(cái)政支出?！?/p>

“移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，大數(shù)據(jù)對(duì)于精準(zhǔn)疫情防控將會(huì)起到重要作用。每個(gè)人在哪個(gè)位置、去了哪里、跟什么人有接觸，都可以通過(guò)手機(jī)位置記錄下來(lái)?！瘪R慧民提議，此時(shí)，關(guān)鍵在于有效鎖定疫區(qū)人群，及時(shí)掌握疫區(qū)人群的流動(dòng)以及人群到其他城市之后具體的分布。

那么數(shù)據(jù)從哪里來(lái)?馬慧民認(rèn)為，一是采取由面及點(diǎn)的做法，即把去年12月以來(lái)華南海鮮市場(chǎng)里的手機(jī)信息數(shù)據(jù)和各類(lèi)交易信息都調(diào)出來(lái)，結(jié)合大數(shù)據(jù)平臺(tái)追蹤這些人群的流向，就可以還原重點(diǎn)人群分布和流動(dòng)圖，形成對(duì)于疫情發(fā)展的總體判斷。二是采取由點(diǎn)及面的做法，即采用小程序，把已確診病例、疑似人群都管控起來(lái)，要求這類(lèi)人群在小程序上及時(shí)登記填寫(xiě)信息，通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)將這些人群自登記之日前14天的活動(dòng)軌跡還原出來(lái)，尋找到其中的密集場(chǎng)所，并形成高危場(chǎng)所數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一對(duì)公眾發(fā)布，以便于公眾自我檢查。

之后，再結(jié)合醫(yī)療機(jī)構(gòu)獲得的病毒基因組數(shù)據(jù)，就可以重點(diǎn)追查到強(qiáng)傳染性的潛在患者。

數(shù)據(jù)建立新信任機(jī)制戰(zhàn)疫情

此外，馬慧民認(rèn)為，還可以嘗試用區(qū)塊鏈記錄每個(gè)病例。這等于給患者和每個(gè)疑似病例建一條鏈，那么在患者這幾周出現(xiàn)的位置上的所有信息、與他(接觸)的人群都可以出現(xiàn)在這條鏈上。區(qū)塊鏈不可篡改，而且可以溯源。

其實(shí)，區(qū)塊鏈不僅僅可以應(yīng)用在防疫方面，還能在更大范圍內(nèi)起作用。

“比如，關(guān)于各類(lèi)醫(yī)用物質(zhì)的使用去向、疫情早期到底被誰(shuí)耽誤了等?！瘪R慧民表示，一種新的數(shù)據(jù)技術(shù)，可以讓我們每個(gè)人從中獲得新的信任感。

這樣一來(lái)，新的信任機(jī)制建立不是靠人或機(jī)構(gòu)的承諾，而是新的數(shù)據(jù)平臺(tái)。

“真實(shí)世界永遠(yuǎn)比我們想象的更出人意料，因此人類(lèi)面對(duì)自然必須要有謙卑的心態(tài)。”馬慧民說(shuō)，從預(yù)防、溯源、治療、隨訪、追蹤、管理、物流、信息發(fā)布和問(wèn)題解答等方面構(gòu)建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，將湍流不息的數(shù)據(jù)和嗡嗡作響的機(jī)器轉(zhuǎn)化為對(duì)每個(gè)人的關(guān)懷，盡早打贏這場(chǎng)疫情阻擊戰(zhàn)。