病毒来袭·如何应对下一场流行病的暴发 精彩片段:
第二部分 流行病风暴来袭
10 大数据时代的流行病预测
这是一座大城市,它遭受了重创。首批病例出现在8月下旬,患者痛苦不堪。最早的临床症状是严重的腹泻和呕吐。患者们表现出重度脱水、心率加快、肌肉痉挛、烦躁不安、严重口渴、皮肤缺乏弹性等症状。一些患者病情发展为肾衰竭,其他的则发展为昏迷或者休克。很多染病的人都死了。
到了8月31日晚上,疫情真正暴发了。接下来的3天时间里,仅一条街上就死了127人。到了9月10日,死亡数上升至500人。流行病来袭,童叟皆无幸免,鲜有无人患病的家庭。
这场流行病给市民带来了极大的恐慌。在一星期时间内,街道里3/4的居民都逃走了。商店打烊,住户家大门紧锁。以前熙熙攘攘的城市街道,如今连个人影都看不见。
疫情之初,一位40岁的流行病学家开始对病源进行调查。他咨询了社区领导,系统地对患者家庭进行了访谈,并在详细绘制的地图上标出每一个病例。他怀疑是一种水源性疾病在作祟,于是研究该社区的水源,断定其水源来自两家城市自来水公司中的一家。他从供水系统中取样进行微生物和化学分析,没得出明确结论。
在给负责人的报告里,他阐述了自己的分析,认为疫情应该是水污染所致。尽管水质分析没有明确结果,但为病例所绘制的地图强有力地支持其结论:一个特殊的出水口是疫情之源。他建议切断水源,负责人同意了。虽然大批民众逃离社区,使疫情可能有所减轻,但事实证明,调查研究和关闭水源对控制疫情还是至关重要的。
这次疫情的不寻常之处,不是暴发后的程序性调查。世界上各国的当代流行病学家会定期实施这样的调查。他们得到当地领导的支持,研究病例的分布情况,对潜在的病源进行分析,并且经常跟官员就最佳应对举措进行争论。我要分享的这个案例的不寻常之处在于:疫情发生在1854年——在流行病学出现之前。
流行病大事记1854年,伦敦爆发大规模霍乱疫情。经过研究,约翰·斯诺医生发现引发疫情的病源是水。
正如你可能已经猜到的那样,负责调查疫情的正是约翰·斯诺(John Snow),著名的伦敦内科医生和牧师,如今被视为当代流行病学的奠基人之一(见图10-1)。引发疫情的罪魁祸首当然就是霍乱弧菌(vibrio cholerae),即霍乱。由于发现病源是水而不是“污浊的空气”,斯诺为现代传染性疾病的微生物理论做出了贡献——该理论认为传染病是由微生物引起的。直到今天,你都能在伦敦索霍区看到那个著名的百老汇街水泵的复制品。斯诺断定那个水泵是1854年疫情之源。
今天看来斯诺有点凭直觉判断,但他使用访谈、病例识别和绘制地图的方法来找出1854年百老汇街霍乱疫情之源,在那个时代是具有革命性意义的。虽然1854年以前地图已被广泛使用,但他绘制的索霍区地图无论在流行病学上,还是绘图学上都属创举(见图10-2)。他是第一位利用地图从地理学角度分析相关事件,并由此得出因果结论的人。此举使斯诺被誉为地理信息系统(geographic imformation system, 简称GIS)使用第一人。
地理信息系统 目前普遍使用的一种绘图系统,用于捕捉和分析地理信息。
识别病毒的新技术手段
在当代地理信息系统中,一层层的信息添加到了像斯诺所绘制的地图中,用于提供更有深度的地理信息,并提出因果关系的模式。虽然斯诺的地图包括街道、住家、疾病和水源的位置,但现在的地图会包括更多层面的信息:有在不同地点采集的霍乱样本的基因信息,有结合天气信息和空间变化的时间维度,也可能有来自不同家庭的个人之间的社会联系。
GIS是各种各样当代研究技术中的一种。这些技术使我们调查疫情和了解疾病传播的研究方式发生了明显变化。全面协调使用这些技术手段,就可能从根本上改变我们监测和遏制疫情的方式。