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他把新冠肺炎“抓”進數學模型裏

發布時間:2022-05-23 14:57:00來源: 科技日報

  他把新冠肺炎“抓”進數學模型裏

  ◎實習(xi) 記者 都 芃

  公共衛生,在這個(ge) 與(yu) 人們(men) 關(guan) 係密切,但公眾(zhong) 卻不甚了解的領域裏,北京大學公共衛生學院研究員王斌已默默耕耘多年。2020年初,新冠肺炎疫情來勢洶洶,王斌懷著一腔熱血加入到疫情防控隊伍中。在武漢疫情最凶猛的時候,王斌用他過硬的本領和專(zhuan) 業(ye) 的精神,與(yu) 眾(zhong) 多科研工作者一起,為(wei) 疫情防控提供了堅實的科技支撐。

  不久前,王斌憑借突出貢獻,被科技部授予“全國科技係統抗擊新冠肺炎疫情先進個(ge) 人”稱號。

  半路出家,走進公共衛生領域

  什麽(me) 是公共衛生?王斌給出了直白而通俗的解釋——“凡是與(yu) 人類健康有關(guan) 的問題,都可被納入公共衛生研究領域”。公共衛生雖然看似涵蓋廣,但其實它與(yu) 王斌最初所學專(zhuan) 業(ye) 相去甚遠。

  王斌本科時學的是環境工程專(zhuan) 業(ye) ,數學、化學是他的強項。熱愛數學建模的他本科時便把能參加的相關(guan) 比賽都參加了一遍,並且斬獲頗豐(feng) 。

  “我最高獲得過國際數學建模競賽二等獎。”王斌回憶道,常年的數學建模訓練,在潛移默化地塑造著他的思維模式,讓他習(xi) 慣從(cong) 比較宏觀的角度去係統思考問題,而這也為(wei) 其日後從(cong) 事環境科學與(yu) 流行病學交叉研究奠定了基礎。

  2007年,還在讀本科的王斌第一次在國際學術期刊上發表論文,文章內(nei) 容正是對傳(chuan) 染病傳(chuan) 播過程的模型分析。這是他與(yu) 傳(chuan) 染病的初識。

  “最開始選擇將傳(chuan) 染病作為(wei) 研究對象,一是因為(wei) 我對健康方麵比較感興(xing) 趣,二是因為(wei) 傳(chuan) 染病的公開數據比較多、網絡關(guan) 係比較豐(feng) 富,比較適用於(yu) 建模訓練。”於(yu) 是王斌便建了一個(ge) 模型“玩一下”,但也就是這麽(me) 一“玩”,王斌打開了新世界的大門。

  虛擬的數學模型如果脫離實際,便隻能成為(wei) 停留在紙麵上的數字遊戲。而在接觸到傳(chuan) 染病後,王斌猛然發現,原來在衛生健康領域,虛擬的數學模型與(yu) 現實的聯係竟如此緊密。

  “數學模型裏的一個(ge) 個(ge) 數字,對應到現實中就是一個(ge) 個(ge) 生命。”王斌說,他雖然一直對衛生健康領域十分感興(xing) 趣,但卻沒有生物、醫學等相關(guan) 專(zhuan) 業(ye) 的基礎,這限製了他在該領域進行更為(wei) 深入的研究。

  於(yu) 是,王斌開始自學細胞生物學等相關(guan) 專(zhuan) 業(ye) 的基礎知識,結果“一進去就出不來了”。了解得越深,王斌越覺得有趣。從(cong) 進入北京大學開始碩博連讀的第二年到第五年,整整四年裏,王斌沒有發表過一篇相關(guan) 領域的論文。

  “那四年我就一直在惡補相關(guan) 學科知識,夯實基礎。”王斌回憶道,這期間他還去到了美國華盛頓大學聖路易斯分校醫學院進行交流訪問,深入學習(xi) 分子生物學的相關(guan) 實驗和理論知識。而當他結束交流回到北京大學,他的求學時光僅(jin) 剩最後一年。

  但也就是在這一年,王斌在其專(zhuan) 業(ye) 領域內(nei) 的一流期刊連發了三篇高質量學術論文。厚積薄發這四個(ge) 字,在他身上體(ti) 現得淋漓盡致。

  冷靜分析,為(wei) 疫情防控節約資源

  2020年初,當剛剛聽到武漢出現不明原因肺炎時,王斌馬上想到了他在2007年發表的那篇文章,並立刻意識到事情並不簡單。隨後,1月21日,王斌便以普通科研工作者的身份給民航部門發了一封郵件,闡述了他此前的相關(guan) 研究成果,並建議采取一定的減少人員流動的管控措施。該建議在不久後得到了民航部門的積極反饋。

  新冠肺炎疫情暴發後,隨之而來的便是漫長的居家生活。但即使在家,王斌也閑不住,他總想嚐試為(wei) 疫情防控做點兒(er) 什麽(me) 。熱心腸的他主動到社區當起了防疫誌願者。但他不滿足,他更希望用自己的專(zhuan) 業(ye) 知識,發揮更大的作用。於(yu) 是,他搜集了幾乎所有與(yu) 非典(SARS)冠狀病毒有關(guan) 的文獻,並花了3周時間進行研究,希望能夠加深對冠狀病毒的了解。

  很快,王斌的準備就派上了用場。新冠肺炎疫情暴發後不久,科技部即成立流行病學傳(chuan) 播途徑專(zhuan) 班,尋找相關(guan) 領域的專(zhuan) 家提供谘詢建議。王斌聽到這個(ge) 消息後馬上主動報名,“流行病、傳(chuan) 播途徑都和我的專(zhuan) 業(ye) 相關(guan) ,我一聽就很興(xing) 奮,覺得終於(yu) 能做點兒(er) 什麽(me) 了”。

  流行病可被細分為(wei) 傳(chuan) 染病與(yu) 非傳(chuan) 染病,由於(yu) 對傳(chuan) 染病接觸較少,王斌剛加入專(zhuan) 班時有些怯場,並不敢過多發言。但當他發現大家對於(yu) 流行病學部分概念理解較為(wei) 模糊時,便立即行動,整理出了一個(ge) 概念清單,將所有可能涉及的概念如有效再生數、母嬰傳(chuan) 播、病毒滴度等一一列舉(ju) ,並進行詳細解讀,大大提升了不同領域專(zhuan) 家、領導間的溝通效率,贏得了大家的廣泛好評。

  而令王斌印象最深的事,發生在2020年3月。彼時武漢疫情已基本穩定,持續有效地控製病毒傳(chuan) 播,成為(wei) 接下來抗疫工作的關(guan) 鍵。而此時,少數無症狀感染者的出現成為(wei) 了人們(men) 關(guan) 注的焦點。

  “當時,無症狀感染者這一概念剛剛出現不久,大家都比較擔憂,甚至有些恐慌。”王斌回憶道,究竟有多少無症狀感染者、需不需要為(wei) 此開展大規模核酸篩查,這些問題一直困擾著專(zhuan) 家和公眾(zhong) 。

  麵對這一情況,王斌和團隊成員立即行動,他們(men) 獨辟蹊徑,利用貝葉斯理論構建出了無症狀感染者評估模型,並明確指出,當時全國無症狀感染率極低,且存在一定比例的假陽性情況。他認為(wei) 彼時隻需針對重點高風險人群進行檢測即可,若進行大規模篩查,需要格外注意假陽性的問題,及時重複采樣複核,避免產(chan) 生誤報。該觀點甫一提出,大家議論紛紛。王斌自己心裏也犯嘀咕:“這要是錯了,會(hui) 產(chan) 生什麽(me) 嚴(yan) 重後果,我都不敢想。”

  但王斌和團隊成員在經過多次、反複確認計算過程並查閱研究資料後,仍然堅持了這一觀點。最終,他們(men) 的觀點得到了相關(guan) 專(zhuan) 家和領導的廣泛認可,並被事實證明符合當時的疫情發展情況,為(wei) 疫情防控節約了寶貴資源。而其進一步的研究成果也發表於(yu) 細胞(Cell)出版社合作期刊《創新》(The Innovation)上,成為(wei) 該期刊轉發和閱讀量最多的論文之一。

  回歸“老本行”,力克不孕不育難題

  如今,王斌回想起參與(yu) 疫情防控的那段日子,仍然感到熱血澎湃。“我們(men) 團隊有時為(wei) 了討論一個(ge) 問題,經常能說到淩晨兩(liang) 三點。”他回憶道,自己家距離當時參與(yu) 工作的地點有40公裏,為(wei) 了避開早高峰及時趕到工作地點,他需要在每天早上六點之前起床出發。而到晚上下班時,常常已是深夜,開車回家路上他總會(hui) 打開車窗,讓初春的寒風驅散困意。

  但王斌並不覺得辛苦,反而倍感幸運。“能用自己所學的知識為(wei) 國家、社會(hui) 作一點貢獻,我覺得很榮幸。”他說。

  去年,在新冠肺炎疫情逐漸平穩後,王斌又回到了自己的“老本行”——暴露組與(yu) 生殖健康研究。雖然名字聽起來晦澀,但該領域其實同樣與(yu) 公眾(zhong) 健康關(guan) 係密切。王斌向記者解釋道,以胎兒(er) 神經管畸形疾病為(wei) 例,空氣中的PM2.5以及二手煙中含有大量的多環芳烴類物質,這都屬於(yu) 暴露組學中的外暴露源。而其團隊經過研究發現,這些多環芳烴物質與(yu) 胎兒(er) 神經管畸形疾病存在著一定的關(guan) 聯。盡可能減少對相關(guan) 暴露源的接觸,能夠顯著降低胎兒(er) 神經管畸形疾病的發病風險。

  王斌認為(wei) ,公共衛生領域與(yu) 人類福祉關(guan) 係密切,需要時刻緊跟社會(hui) 發展需求。“從(cong) 根本上來說,公共衛生是服務國家和社會(hui) 的,應該以國家、社會(hui) 乃至全人類的發展需求作為(wei) 重要研究方向。古語雲(yun) ‘上醫治未病’,而‘治未病’就是公共衛生領域從(cong) 業(ye) 者的使命。”他說,由於(yu) 環境條件改善以及各方麵預防措施的加強,當前我國胎兒(er) 神經管畸形疾病的發病率已顯著下降,不再是生殖健康領域的主要威脅。而他也將研究聚焦到了當下困擾不少家庭及整個(ge) 社會(hui) 的不孕不育問題。

  “目前,全國大概有3500萬(wan) 孕齡女性受到不孕的困擾。”王斌說,他希望探究人體(ti) 環境暴露與(yu) 這一問題之間存在著怎樣的聯係。單純討論環境對不孕不育的影響是不夠的,必須要把這個(ge) 問題細化,並且提出可操作性的辦法才有意義(yi) 。

  作為(wei) 一位父親(qin) ,王斌理解孩子對於(yu) 一個(ge) 家庭的重要意義(yi) ,而他也希望能夠為(wei) 此作出自己的貢獻。目前,王斌團隊已獲得國家自然科學基金的支持,並與(yu) 多家醫院開展合作,進行相關(guan) 研究的臨(lin) 床數據收集、處理和標本分析工作。王斌明白,這將是一項漫長而又艱辛的工作,但他已做好充分準備。

(責編: 陳濛濛)

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