埃博拉病毒袭击,中国排第16国?美机构预测埃博拉扩散路线图

2014-03-01 03:38本刊主笔刘国伟
环境与生活 2014年11期
关键词:客流量博拉疫区

◎本刊主笔 刘国伟

埃博拉病毒袭击,中国排第16国?美机构预测埃博拉扩散路线图

◎本刊主笔 刘国伟

10月31日,世界卫生组织发布埃博拉疫情通报,在全球受埃博拉影响的8个国家中,确认或疑似埃博拉病毒感染者共计13567人,死亡患者多达4951人。为防疫情蔓延,英国等国的航空公司甚至暂时停飞西非一些国家的航班。埃博拉魔鬼会在中国出现吗?这是许多国人关心的问题。10月14日,美国东北大学发布分析报告称,中国在最有可能遭埃博拉病毒袭击的前30国中名列第16位。让我们对这份报告做一番探究。

扩散几率覆盖220国

埃博拉病毒病,以前被称为“埃博拉出血热”,是一种急性出血性传染病,病死率高达90%,是世界上最致命的疾病之一。感染埃博拉后,先是发烧,各种身体疼痛,可能被误诊为流感;几天后人体组织被破坏,出现内出血、皮下红斑、便血、蛋白尿等症状,死因最可能是多器官衰竭。

埃博拉病毒于1976年首次出现,之后时有暴发。今年的疫情突发于2月份,在感染人数、死亡人数、影响范围和蔓延速度等方面,均为历史上最为严重的一次。埃博拉病毒属包括5个不同的属种,此次暴发的是最容易使人致病且病死率最高的扎伊尔型病毒。该病毒通过直接接触感染者体液或分泌物而传播。

疫情的加剧引发越来越多的关注和恐慌,各项防治措施逐渐加强。美国东北大学生物和社会技术系统模型(MoBS)实验室的研究报告,对埃博拉疫情的扩散和威胁程度做出预测,以期为预防疫情扩散做好防治工作。

报告采用计算机建模方式,综合考虑了病毒传播路径、国际航班、病毒潜伏期、感染人数和死亡率等因素,推算埃博拉病毒扩散到西非以外其他国家的概率,并以直观的图表展现疫情的威胁程度。

这份推测报告,是基于9月2日东北大学在美国科学公共图书馆网站上发表的一篇论文。该论文名为《对2014年西非埃博拉疫情暴发扩散风险的评估》。论文研究了世界220个国家和地区的3362个族群,使用了全球传染病和流动性模型,生成了随机的传染病流行和发生率等推测。

流动性模型包括全球每日航空客流量;疾病模型包括社区、医院和葬礼等动态信息。此外,论文对7月6日至8月9日之间的数据进行校正,在假设疫情控制措施未能生效的前提下,对未来的埃博拉疫情扩散做总体预测。

法语区疫情发生率高

按照报告推测,9月底受疫情威胁程度较高的地区,包括法国、英国、南非、摩洛哥和肯尼亚等国家,意大利、中国和印度受威胁程度相对较低。法国是这些国家里最容易发生疫情的地方,因为目前埃博拉传染最严重的地区——几内亚、塞拉利昂和利比里亚都是讲法语的国家,与法国有频繁往来。英国次之,因为伦敦的希斯罗机场是世界最大的旅游航空枢纽之一。美国媒体援引研究人员的话说,防范措施也是重要的研究因子,从这方面来说,人口基数庞大的印度由于医疗基础设施薄弱,一旦暴发疫情,后果将是灾难性的。

该论文认为,短期(3~6周)内非洲以外的国家大规模暴发埃博拉疫情的可能性很小,但不能忽略不计。如果采取严格的旅行限制措施,将进出疫区的航空客流量削减80%,那么埃博拉传染到其他国家的时间就会推迟3到4周。

10月14日,MoBS实验室在其网站发布的报告称,研究人员对8月9日至9月23日间的病例数量模型做了校正,进一步考虑了10月份病毒扩散的可能性,用小提琴图(一种展示数据密度分布的工具)推测了到10月31日世界30个国家感染埃博拉病毒的概率,其中最有可能疫情传入的前5名国家,分别是西非国家加纳、美国、法国、塞内加尔、科特迪瓦,中国大陆名列第16位。据其预测,进出疫区的航空客流量如果削减80%,中国可能在10月底出现十几例埃博拉感染病例,但幸运的是,截至目前中国境内尚无埃博拉疑似和确诊病例。

每隔一段时间,研究人员会收录新的数据来完善该模型的准确性,并在其网站随时公布更新的评估、预测和分析结果。

国际航班上的旅客最有可能携带埃博拉病毒造成传染,图为每周进出西非部分国家的航班客流量,黄色圆点大小表示客流量大小,拥有1.66亿人口的尼日利亚,客流量远超其他西非国家。

西班牙感染护士已痊愈

东北大学MoBS的报告不无科学依据,建模所用的数据采样也考虑了多方因素。但是正如研究人员自己所言,报告使用了近期的交通流量和航空日常数据,不过来自旅行者个人的具体信息非常少。如果能有这部分信息,在引进旅行者的家庭类型等不均匀性因素之后,报告对于疫情扩散的预测将会更加准确。

埃博拉疫情预测传播路线图。图中虚线是相关的航班路线,亮橙色地区为疫源地,深红色为受埃博拉影响的地区,黄色为以前受埃博拉影响的地区,其他地区受传染的风险从低到高用灰色到深青色表示。由图可见,中国和印度受传染的几率低于英国、法国、南非和肯尼亚等国家。

而且,一些航空公司宣布停飞部分西非国家航班的因素,并未被研究者们纳入考虑,他们只是假设削减80%进出疫区的航空客流量,这使他们缺乏必要的数据来对进出疫区的旅行信息进行评估。MoBS报告的作者之一,美国东北大学的阿列克斯·维斯匹格纳尼提醒,航班的确是影响传播的一个因素,但几内亚等西非疫源地国家,其疫情变化与航班的关系各不相同,可能性也会有变化。

最关键的是,报告虽然建立在疫情的流行规律之上,但报告中多次提及的一个前提是“疫情未能得到有效控制”这样一种糟糕的情形,这显然低估了当下全世界对埃博拉病毒严阵以待的态势和对病毒扩散的抗击力度,所以读者们对于报告中疫情的预测,大可不必恐慌。事实上,全球各国共同努力控防疫情的成果是明显的,如10月6日首个在欧洲境内感染埃博拉病毒的西班牙护士特蕾莎,经过近1个月的隔离治疗已经痊愈,世卫组织也宣布,和特蕾莎有过接触的83人,都通过了21天的观察期得以排除。

10月14日,MoBS实验室预测到10月底30个国家感染埃博拉病毒的概率,左侧纵坐标是假设进出疫区的航空客流量削减80%后,各国可能感染埃博拉的病例数。该图10月27日更新,4个深红色国家(美国、塞内加尔、尼日利亚和马里)是已经出现埃博拉病毒传染的国家,越宽的部分表示可能性越大。

大数据助力传染病预测

实际上,MoBS报告中采用的研究方法,只是近年来国际上预测和监控传染病动向方法中的一种。早在2008年,网络巨头谷歌就推出了“谷歌流感趋势”服务,使用谷歌掌握的海量网页搜索数据追踪流感病毒的传播,该服务目前覆盖了29个国家。过去几年间,“谷歌流感趋势”对于美国流感传播情况发出过多次预报,具有较高的准确性,但是2013年也出现了“谎报军情”式的过度预报。11月1日,谷歌对用于预测流感趋势的软件模型进行了升级,从而加强了预测的准确性。

卡耐基梅隆大学和康奈尔大学的两位专家,则利用社交媒体推特(twitter)的数据流,采用全新的算法,制作了流感的动态变化模型,有效性得到了较好的验证。2010年,海地发生大地震,霍乱暴发。瑞典卡罗林斯卡研究所通过分析200万人在200天之内的电话记录,分析出的当地人们逃难方向和位置,甚至比官方估计的更准确。

今年西非暴发埃博拉疫情以来,部分机构和专家着手采取类似策略应对疫情。全球移动通信系统协会(GSMA)等机构,试图利用当地的电话呼叫记录等数据,建立起疫区人口的位置和流动地图,并分析政府的健康警告和出行建议对公众的影响。但是事关公众隐私问题,同时当地政府缺乏合作意愿,这项研究最后搁浅。

时不待我,疫情紧迫,期待更多研究机构拿出自己的科研成果,服务全球公众健康。

(本文撰写过程中参考了《对2014年西非埃博拉疫情暴发扩散风险的评估》、《埃博拉和大数据》等文献,以及美国东北大学MBOS实验室、公共科学图书馆(PLOS)、《经济学人》、新华网等网站,在此一并致谢。)

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