大數(shù)據(jù)如何幫我們抓“毒”

真實世界永遠比我們想象的更出人意料。

研究顯示，零號新型冠狀病毒肺炎患者其實與華南市場并無直接關聯(lián)。他通過何種渠道感染病毒目前無從得知。零號患者體內(nèi)的病毒是否直接來源于野生動物或者野生動物的排泄物，還是另一個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，為何科學家還執(zhí)著地尋找源頭?面對《中國科學報》的采訪，香港大學公共衛(wèi)生學院教授朱華晨表示，確定來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)。

而確定病原體的來源需要做一系列的系統(tǒng)工作。首先是根據(jù)流行病學關聯(lián)，找到患者可能接觸、暴露的現(xiàn)場，采集各類與病原體可能有關的標本，看是否能檢測到類似病原體。

找到陽性病原體后，需要繼續(xù)向上追溯其來源，包括產(chǎn)地、運輸過程、可能接觸與暴露的地方。然后把所有病原體全部測序，根據(jù)序列的縱向進化和橫向親緣關系推斷病原體在不同宿主中傳播的來龍去脈。

雖然新冠病毒早已經(jīng)被證實了人傳人，但是否可能存在人傳動物，朱華晨認為，也有可能，但無證據(jù)?！澳壳皞魅驹炊歼€沒搞清，這些就更不可能清楚了?！比绻娴目梢匀藗鲃游?，單純隔離人類的措施對疫情是否完全可控，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)，但借助二代測序技術對該病毒本身進行研究難度并不大。

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

據(jù)了解，單個冠狀病毒基因組大概在26kb~32 kb。這種長度對于目前測序技術而言，沒有特別困難之處，檢測成本也在可控范圍之內(nèi)。

然而，關鍵在于標本的安全性以及對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)模的高通量檢測實驗室，這需要花費相當?shù)臅r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，檢測機構要能在有效時間內(nèi)抽提RNA并完成測序，然后與已知新冠病毒基因組數(shù)據(jù)進行比對，以確定患者體內(nèi)是否感染新冠病毒。

不過，通過測序進行診斷，成本和技術要求都較高。目前，主要通過聚合酶鏈式反應(PCR)檢測診斷新冠肺炎。

科學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的毒株，進而快速理解傳染力的形成，并對之產(chǎn)生相應的最有效防控策略。

而目前困局是，這樣大樣本病毒基因組數(shù)據(jù)庫是否存在。

以數(shù)據(jù)追蹤“可疑人群”

當前，全國多數(shù)城市都采取嚴格手段遏制新型肺炎蔓延，這就可以通過用戶數(shù)據(jù)進行采集加以控制。

對此，上海大數(shù)據(jù)聯(lián)盟常務副秘書長馬慧民告訴《中國科學報》，“非常時期用非常手段，只要確保采集到的個人位置數(shù)據(jù)僅用于疫情防控就可以。目前除了三大運營商以外，微信、支付寶等都有用戶的基于位置服務的數(shù)據(jù)(LBS數(shù)據(jù))，通過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)費投入，隨感染人群規(guī)模擴大而增加，由此產(chǎn)生的費用由政府財政支出?！?/p>

“移動互聯(lián)網(wǎng)時代，大數(shù)據(jù)對于精準疫情防控將會起到重要作用。每個人在哪個位置、去了哪里、跟什么人有接觸，都可以通過手機位置記錄下來?！瘪R慧民提議，此時，關鍵在于有效鎖定疫區(qū)人群，及時掌握疫區(qū)人群的流動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?馬慧民認為，一是采取由面及點的做法，即把去年12月以來華南海鮮市場里的手機信息數(shù)據(jù)和各類交易信息都調(diào)出來，結合大數(shù)據(jù)平臺追蹤這些人群的流向，就可以還原重點人群分布和流動圖，形成對于疫情發(fā)展的總體判斷。二是采取由點及面的做法，即采用小程序，把已確診病例、疑似人群都管控起來，要求這類人群在小程序上及時登記填寫信息，通過大數(shù)據(jù)平臺將這些人群自登記之日前14天的活動軌跡還原出來，尋找到其中的密集場所，并形成高危場所數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一對公眾發(fā)布，以便于公眾自我檢查。

之后，再結合醫(yī)療機構獲得的病毒基因組數(shù)據(jù)，就可以重點追查到強傳染性的潛在患者。

數(shù)據(jù)建立新信任機制戰(zhàn)疫情

此外，馬慧民認為，還可以嘗試用區(qū)塊鏈記錄每個病例。這等于給患者和每個疑似病例建一條鏈，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，區(qū)塊鏈不僅僅可以應用在防疫方面，還能在更大范圍內(nèi)起作用。

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

這樣一來，新的信任機制建立不是靠人或機構的承諾，而是新的數(shù)據(jù)平臺。

“真實世界永遠比我們想象的更出人意料，因此人類面對自然必須要有謙卑的心態(tài)?！瘪R慧民說，從預防、溯源、治療、隨訪、追蹤、管理、物流、信息發(fā)布和問題解答等方面構建大數(shù)據(jù)平臺，將湍流不息的數(shù)據(jù)和嗡嗡作響的機器轉化為對每個人的關懷，盡早打贏這場疫情阻擊戰(zhàn)。