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科技日報記者 符曉波

近期國內疫情形勢嚴峻，從事傳染病數(shù)學建模與突發(fā)公共衛(wèi)生事件應對策略研究的陳田木及其團隊成員一直“繃著弦”。在課題組，這位廈門大學公共衛(wèi)生學院副教授的辦公桌和學生的并排放在一起。學生說，除去授課時間，陳老師基本都在這里，即使是周末，也至少有一天“出勤”。實驗室另一邊的陳列柜里，擺滿了不同部門發(fā)來的表揚信及感謝信。

新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，陳田木團隊采用數(shù)學建模、傳染病學、基因組學等多學科交叉方法開展了大量新冠肺炎疫情模型研究，相關應用準確預測了國內多次規(guī)模不同的疫情，為相關部門提供了重要決策參考，也為各地精準防控、疾病救治爭取了寶貴時間。

今年2月，陳田木參與完成的科研項目《基于防治結合的新冠肺炎救治體系建立與推廣應用》獲得2021年度廈門市科學技術進步獎一等獎。他個人也于近日被科技部授予“全國科技系統(tǒng)抗擊新冠肺炎疫情先進個人”稱號。

從零起步“啃”下數(shù)字建模

過去一年，陳田木團隊科研成果卓著——共發(fā)表25篇SCI文章，數(shù)篇論文獲得業(yè)內高位引用。

眾所周知，發(fā)表一篇高質量的SCI文章一般需要長期的科學實驗和論證。而陳田木團隊如此高產，離不開過去十多年對理論流行病學持續(xù)不斷的研究。

作為流行病學三大方法論之一，理論流行病學是指使用數(shù)學模型來測算疾病傳播規(guī)律、預測傳染病流行趨勢的一種方法。

“通俗地說，就是利用數(shù)學模型還原病原體在真實世界的傳播情況?！标愄锬具M一步解釋，通過對已有數(shù)據(jù)進行推演，可以準確地模擬出病毒流行過程、預測疫情的走勢。根據(jù)預測出的傳染病流行規(guī)律，相關部門就能提前做好應對策略。

新冠肺炎疫情暴發(fā)以來，陳田木團隊研發(fā)的疫情風險計算器、不同疫苗接種效果評估等模型，前瞻性地對新冠病毒傳染規(guī)模、時間及相應干預措施進行了準確預測和評估，為國家疾控部門提供了有力的信息支撐，并幫助公眾不斷修正對新冠病毒的認識。

如今豐碩的科研成果，源于持續(xù)不斷的鉆研和積累。2007年本科畢業(yè)后，陳田木成為長沙市疾病預防控制中心的一名公衛(wèi)醫(yī)師，日常工作就是與各類傳染性疾病“打交道”。

“要想做好基層的傳染病防治工作，首先就要充分認識病毒的傳播規(guī)律，如果能有先進的算法預測病毒的傳播軌跡，就能爭取大量的救治時間。”他回憶道。

一線工作讓陳田木對傳染病防治工作有了更深刻的認知，也激發(fā)了他進一步深造學習的動力。

2009年，甲型H1N1流感（以下簡稱甲流）大暴發(fā)時，陳田木下定決心報考中南大學湘雅公共衛(wèi)生學院教授胡國清的研究生并成功考取。

臨近畢業(yè)時，導師建議他把甲流傳播的量化評估作為碩士畢業(yè)論文的研究方向，這一建議與陳田木的想法不謀而合。

“用數(shù)學方法精準測算出病毒傳播的動力學特征，從公共衛(wèi)生領域來說，這實現(xiàn)了從定性到定量的跨越，將極大提高傳染病防治的精準度。”陳田木說。

數(shù)學非他所長，從零開始的學習過程并不輕松。陳田木回憶道，為了“啃”下數(shù)字建模這塊硬“骨頭”，讀研期間他幾乎閱讀了國際上關于理論流行病學的所有文獻，并自學應用數(shù)學、計算機及相關研究方法。

在陳田木看來，做數(shù)學模型、寫一篇論文，其實就是把自己發(fā)現(xiàn)和解決的科學問題“故事化”，使其更具可讀性。讀研期間，他先后開展了甲流、流行性腮腺炎、瘧疾等傳染病的模型研究及應用，嘗試破解這些傳染病的傳播規(guī)律和傳播特點。

從醫(yī)經(jīng)驗助力科學研究

2020年，新冠肺炎疫情突如其來。已有豐富積累的陳田木帶領團隊第一時間投入到對新冠病毒傳播力、傳播規(guī)律的科研攻關中。

“錯誤的模型會導致錯誤的決策?！标愄锬菊f，面對新冠病毒，人類一無所知，既要爭分奪秒又要慎之又慎。

連續(xù)數(shù)周，陳田木團隊從海量的醫(yī)學信息中梳理出關于新冠病毒的傳播數(shù)據(jù)。基于多年傳染病防治工作經(jīng)驗，陳田木在數(shù)學模型中率先引入“物傳人”“無癥狀感染者”等參數(shù)概念，一遍遍研究推敲和調整數(shù)學模型，使模型更加貼近實際數(shù)據(jù)，最終得出了科學的預測數(shù)據(jù)。

“后來我們看到，病毒的實際傳播情況與我們模型的預測高度相符，我們對于新冠病毒傳播規(guī)律的結論也得到了業(yè)內認可?！标愄锬窘榻B，此后團隊還根據(jù)不同防控措施、不同疫苗接種情況下的病毒傳播做出模型預測，準確給出湖北、廣東、湖南、福建等地突發(fā)新冠疫情后拐點與高峰時間、感染人數(shù)高峰值及最終流行規(guī)模。

在設計新冠病毒傳播動力學模型過程中，過去當公衛(wèi)醫(yī)師時積累的大量經(jīng)驗，讓陳田木迸發(fā)出不少靈感?！盁o癥狀感染者、物傳人這些傳播情況在甲流、細菌性痢疾等傳染病傳播過程中都出現(xiàn)過，基于此，我們也將這些因素考慮在新冠病毒的傳播模型中，增加了模型預測的準確性?！彼f。

回顧陳田木的履歷，從本科到碩士再到博士，每完成一個階段的學業(yè)后，都有一段做公衛(wèi)醫(yī)師的工作經(jīng)歷。直到2019年，36歲的陳田木才入職廈門大學。“由于個人原因，我沒能不間斷地完成學業(yè)，做科研起步也比別人晚一些?！标愄锬咎寡?，如今每當因年齡問題不能申報青年人才項目時，自己多少會有些遺憾。但從另一個角度看，這些實踐經(jīng)驗也成了自己科研道路上的一筆寶貴財富。

培養(yǎng)更多公共衛(wèi)生領域建模人才

近兩年，新冠肺炎疫情的大流行使理論流行病學研究進入到蓬勃發(fā)展的時期?！耙咔榍斑@個研究領域相對而言比較小眾，且主要是理論研究，而現(xiàn)在許多年輕人都對模型預測產生了興趣，報考這個研究方向的學生也多了，這是一個很好的現(xiàn)象。”陳田木說。

眼下，除了做好科研，陳田木把更多精力放在培養(yǎng)學生上。在他看來，隨著學科發(fā)展，數(shù)學模型預測不僅能解決公共衛(wèi)生領域問題，還有望在傳染病以外，如慢性病等領域發(fā)揮積極作用，促進全球健康問題的解決。而當下，最需要解決的就是教學和人才問題。

近年來，陳田木在廈門大學陸續(xù)開設《理論流行病學前沿與實踐》《流行病學》《臨床流行病學》課程，廈門大學也成為國內為數(shù)不多開展理論流行病學教學的高校。

從最初學院只有陳田木一人懂傳染病數(shù)學建模，到如今整個團隊已有23名碩士和博士，這支年輕的隊伍正值科研創(chuàng)新旺盛期。

截至目前，陳田木團隊已圍繞新冠肺炎、禽流感、肺結核、手足口病等20余種傳染病開發(fā)出上百種模型。近兩年，該團隊多項科研項目被列為國家重點研發(fā)項目。

對于團隊及個人取得的成績，陳田木坦言：“沒太關注，我相信只要做好研究，終會得到認可?！倍钤谝獾模€是理論流行病學能否發(fā)展壯大、在公共衛(wèi)生領域乃至醫(yī)學領域能否發(fā)揮更大的作用。

關鍵詞： 病毒傳播