大數(shù)據(jù)破解疫情——“偵探醫(yī)生”斯諾的故事(內(nèi)有贈(zèng)書(shū)福利)
人類用量化的方式來(lái)看待事實(shí)、記錄事實(shí),這促進(jìn)了近代科學(xué)的出現(xiàn)。人們的生產(chǎn)生活也隨之出現(xiàn)了重大的改變,很多過(guò)去無(wú)法解決的難題,也通過(guò)實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)得到了解決。現(xiàn)在,我們要講一個(gè)醫(yī)生如何通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯推理拯救生命的故事。
工業(yè)革命是人類歷史上劃時(shí)代的變革,它在英國(guó)發(fā)生。但你肯定很難想象,1850年前后的英國(guó)首都倫敦,作為當(dāng)時(shí)全世界首屈一指的大城市,是個(gè)什么樣子。毫不夸張地說(shuō),它是一個(gè)被糞坑包圍、惡臭彌漫的城市。
說(shuō)起來(lái)這與抽水馬桶的發(fā)明有關(guān)。18世紀(jì)末,英國(guó)人發(fā)明了抽水馬桶,從1800年到1850年,抽水馬桶快速普及。與此同時(shí),倫敦已經(jīng)有了很好的自來(lái)水供應(yīng)系統(tǒng)。坐上馬桶,糞便一沖而走,這極大地改善了大眾的生活。但令人想不到的是,馬桶的普及也帶來(lái)了災(zāi)難性的后果。在當(dāng)時(shí),即使像倫敦這樣先進(jìn)的城市,也沒(méi)有一套與之相匹配的污水處理系統(tǒng)。大多數(shù)抽水馬桶只是把污水和糞便排到了和房子鄰近的糞坑當(dāng)中,而這些糞坑需要掏糞工人來(lái)清理,糞便還需要用馬車來(lái)運(yùn)輸。
這時(shí)的倫敦正處在快速的城市化進(jìn)程當(dāng)中,擁有240萬(wàn)人口,而它的面積卻只有230平方千米。到糞坑來(lái)拉糞便的馬,就是當(dāng)時(shí)最主要的交通工具,這些馬也會(huì)隨地排泄。這樣一來(lái),一種可怕的烈性傳染病——“霍亂”開(kāi)始流行。當(dāng)時(shí),這種病無(wú)藥可醫(yī),染上就是等死,而且癥狀十分恐怖:全身肌肉痙攣,不停地上吐下瀉,直到身體內(nèi)的水分被排干,十分痛苦。
當(dāng)時(shí)主流的觀點(diǎn)認(rèn)為城市里的惡臭空氣是霍亂的源頭,即“瘴氣論”,人們因此而緊閉門(mén)窗,每日祈禱,希望借此逃脫死神的收割,情況卻并不見(jiàn)好轉(zhuǎn)。直到斯諾(1813-1858)醫(yī)生的出現(xiàn),事情才發(fā)生扭轉(zhuǎn)。他運(yùn)用數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)為武器,和奪走數(shù)十萬(wàn)人性命的疾病展開(kāi)了斗爭(zhēng)。
早在1831年,霍亂頭一次在倫敦暴發(fā)的時(shí)候,斯諾還是一名學(xué)徒,他目睹了整座城市的生活如何被摧毀,于是他開(kāi)始關(guān)注并研究霍亂這種病。那么,斯諾究竟是如何用數(shù)據(jù)的力量戰(zhàn)勝霍亂的呢?
1848年,倫敦暴發(fā)了第3次大霍亂。斯諾發(fā)現(xiàn),霍亂患者的最初癥狀都是嘔吐、腹瀉?!叭绻娴氖钦螝鈧鞑?,那為什么最先被感染的不是鼻子和肺,而是腸胃?又為什么一家人當(dāng)中會(huì)有幸存者,接觸患者的醫(yī)生也不會(huì)被傳染?”
斯諾斷定,細(xì)菌一定是經(jīng)人的口腔進(jìn)入腸胃的。他推測(cè)這極有可能是因?yàn)楹攘瞬桓蓛舻乃?。但受限于?dāng)時(shí)的科學(xué)設(shè)備,看不到水里的微生物。被霍亂細(xì)菌污染的水,看起來(lái)和正常的水一樣純凈透明。斯諾根本無(wú)法驗(yàn)證他的觀點(diǎn)。
為了獲得更多證據(jù),斯諾深入病區(qū),他挨家挨戶地敲門(mén),詢問(wèn)患者喝水的信息。他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的事實(shí),1848年至1849年霍亂暴發(fā)期間,倫敦市共有7466人死亡,其中4001人都居住在泰晤士河南岸。根據(jù)這些數(shù)據(jù),可以看出南岸的死亡率是市中心的3倍,而倫敦西邊和北邊的死亡率很低。
對(duì)此,“瘴氣論”的流行解釋是,泰晤士河南岸聚居了大量的勞工階層,污濁的空氣導(dǎo)致了更高的死亡率。
斯諾舉出反證說(shuō),倫敦東區(qū)比泰晤士河南岸聚居了更多的民工,是全倫敦最貧窮、最擁擠的地方,但死亡率卻只有泰晤士河南岸的一半。真正原因是南岸居民的飲用水都來(lái)源于泰晤士河,而北岸居民的飲用水有多個(gè)來(lái)源,泰晤士河只是其中之一。他分析了各個(gè)來(lái)源,發(fā)現(xiàn)死亡的人數(shù)和飲用水的來(lái)源有高度的相關(guān)性。
1849年,斯諾把這些調(diào)查和發(fā)現(xiàn)編寫(xiě)成了一本小冊(cè)子—《霍亂的傳播方式》,正式提出了水污染是造成霍亂流行的真正原因。但他的觀點(diǎn)無(wú)人相信,大眾對(duì)“瘴氣論”仍然深信不疑。畢竟,嗅覺(jué)是人類的一種最原始的感覺(jué),人類對(duì)自己感覺(jué)的迷信可謂根深蒂固。
法爾對(duì)斯諾的觀點(diǎn)也半信半疑,他提出:要測(cè)定水源對(duì)霍亂的影響,必須要有兩組居民。這兩組居民要生活在同一海拔高度,活動(dòng)于同一空間,吃的東西要一樣,工作內(nèi)容也要相同,唯一不同的條件就是飲用水的來(lái)源。但現(xiàn)實(shí)中的倫敦顯然找不到這樣的實(shí)驗(yàn)條件。
不過(guò),斯諾最終說(shuō)服法爾,在他的統(tǒng)計(jì)當(dāng)中增加了一個(gè)新的變量:死者的水源。水源這一變量的加入,也成了遏制霍亂流行的關(guān)鍵一環(huán)。
1854年的秋天,霍亂又一次席卷英國(guó)。8月31日暴發(fā),3天后就有127人死亡;10天后,死亡人數(shù)攀升到500多,其中一個(gè)叫寬街的地方,死亡人數(shù)最多。
這時(shí)候的斯諾,每周總是在第一時(shí)間閱讀法爾的死亡報(bào)表,關(guān)注死者的水源,希望在表格和數(shù)據(jù)中尋找到線索。雖然法爾收集了水源,但根據(jù)這部分?jǐn)?shù)據(jù),斯諾卻做不出任何判斷。
為什么呢?
這是因?yàn)檎麄€(gè)倫敦有十幾家大公司在為城市供水,各個(gè)公司的經(jīng)營(yíng)范圍互相交錯(cuò),供水管雜亂無(wú)章地交織在一起,僅憑地址無(wú)法準(zhǔn)確判斷供水公司。
斯諾左思右想,無(wú)計(jì)可施,最后用了最笨的方法:上門(mén)走訪。但斯諾很快發(fā)現(xiàn),即使挨家挨戶去敲開(kāi)患者的門(mén),得到的結(jié)果還是不完整、不準(zhǔn)確的。這是因?yàn)楹芏嘧舾静恢雷约业墓┧臼悄囊患?,而有的住戶家中的水費(fèi)可能是由房東支付的,并且很少有人保存收據(jù)。
苦心人,天不負(fù)。細(xì)心的斯諾又發(fā)現(xiàn)了新的線索。他在走訪中得知,某家公司的水所含鹽分是另外一家公司的4倍,憑借這個(gè)差別就能判斷水的來(lái)源。這樣一來(lái),他碰到不知道哪家公司給自己供水的住戶,就取一小瓶水樣,在瓶上注明地址,然后拿回去分析。
在死亡人數(shù)高度集中的寬街,他發(fā)現(xiàn):幾乎所有的死亡病例都發(fā)生在同一個(gè)街頭的水泵附近,只有10名死者的住所靠近另一個(gè)街頭的水泵。在這條街上,他還發(fā)現(xiàn),有一家啤酒廠和感化院沒(méi)有一個(gè)人死亡。他實(shí)地走訪了這兩個(gè)地方,發(fā)現(xiàn)啤酒廠和感化院都有自己的獨(dú)立水井,而且啤酒廠的工人平常只喝啤酒,不喝水。斯諾更加確定,水就是人們感染霍亂的最終原因。
斯諾不僅追蹤每一起因霍亂導(dǎo)致死亡的病例,他還創(chuàng)新了記錄的方法,他將死者的地址在地圖上標(biāo)注成一個(gè)一個(gè)的點(diǎn)。當(dāng)所有代表死亡的點(diǎn)都被標(biāo)注上去之后,地圖呈現(xiàn)的信息立刻清晰起來(lái):霍亂絕不是像一團(tuán)云霧一樣逗留在該地區(qū),而是從一個(gè)點(diǎn)輻射出去的,那就是水泵!斯諾用數(shù)據(jù)呈現(xiàn)了水源質(zhì)量與病例之間的關(guān)系,圖表的視覺(jué)沖擊力一下子驅(qū)散了疑云!
9月8日這天晚上,是新一輪霍亂暴發(fā)的第十天。在政府組織的緊急會(huì)議上,斯諾展示了自己的數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn),并建議立即封閉寬街上的水井,以此切斷霍亂的傳播。
這在當(dāng)時(shí)是一個(gè)異常艱難的決定。因?yàn)槿绻怪Z搞錯(cuò)了,那些備受瘟疫折磨的家庭還將沒(méi)有水喝、沒(méi)有水用,這無(wú)異于雪上加霜。但斯諾在會(huì)議上慷慨陳詞,請(qǐng)大家相信他的數(shù)據(jù)和分析。如果他是對(duì)的,這個(gè)舉措將會(huì)挽救無(wú)數(shù)的家庭和生命。市政理事會(huì)最后投票決定采納斯諾的建議,立即拆除了寬街上的水井的水泵手柄,以控制水井的使用。
寬街的霍亂由此慢慢平息下來(lái)。
可惜斯諾在45歲時(shí),因病去世。據(jù)說(shuō)他的早逝跟年輕時(shí)做實(shí)驗(yàn)吸入了太多的麻醉氣體有關(guān)。今天,斯諾被全世界尊稱為“現(xiàn)代流行病學(xué)之父”。但在他離世之前,他對(duì)霍亂的發(fā)現(xiàn)和貢獻(xiàn)并沒(méi)有得到社會(huì)的廣泛認(rèn)可。據(jù)斯諾的一位朋友回憶,他對(duì)此已有預(yù)見(jiàn),他談到他的觀點(diǎn)不被認(rèn)可時(shí)如先知一般平靜,他是這么說(shuō)的:
很可能你和我都活不到那一天,等那一天到來(lái)的時(shí)候,也許沒(méi)有人還記得我的名字,但是到了那時(shí),霍亂的大規(guī)模暴發(fā)就成了往事,人們掌握了霍亂傳播的方式,霍亂由此終結(jié)。
以上內(nèi)容節(jié)選自——《給孩子講大數(shù)據(jù)》。
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