文／符曉波

由于個(gè)人原因，我沒(méi)能不間斷地完成學(xué)業(yè)，做科研起步也比別人晚一些。但從另一個(gè)角度看，這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也成了自己科研道路上的一筆寶貴財(cái)富。

陳田木 廈門大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院副教授

近期國(guó)內(nèi)疫情形勢(shì)嚴(yán)峻，從事傳染病數(shù)學(xué)建模與突發(fā)公共衛(wèi)生事件應(yīng)對(duì)策略研究的陳田木及其團(tuán)隊(duì)成員一直“繃著弦”。在課題組，這位廈門大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院副教授的辦公桌和學(xué)生的并排放在一起。學(xué)生說(shuō)，除去授課時(shí)間，陳老師基本都在這里，即使是周末，也至少有一天“出勤”。實(shí)驗(yàn)室另一邊的陳列柜里，擺滿了不同部門發(fā)來(lái)的表?yè)P(yáng)信及感謝信。

新冠肺炎疫情暴發(fā)以來(lái)，陳田木團(tuán)隊(duì)采用數(shù)學(xué)建模、傳染病學(xué)、基因組學(xué)等多學(xué)科交叉方法開(kāi)展了大量新冠肺炎疫情模型研究，相關(guān)應(yīng)用準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了國(guó)內(nèi)多次規(guī)模不同的疫情，為相關(guān)部門提供了重要決策參考，也為各地精準(zhǔn)防控、疾病救治爭(zhēng)取了寶貴時(shí)間。

今年2月，陳田木參與完成的科研項(xiàng)目《基于防治結(jié)合的新冠肺炎救治體系建立與推廣應(yīng)用》獲得2021年度廈門市科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。他個(gè)人也于近日被科技部授予“全國(guó)科技系統(tǒng)抗擊新冠肺炎疫情先進(jìn)個(gè)人”稱號(hào)。

從零起步“啃”下數(shù)字建模

過(guò)去一年，陳田木團(tuán)隊(duì)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(nèi)高位引用。

眾所周知，發(fā)表一篇高質(zhì)量的SCI文章一般需要長(zhǎng)期的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和論證。而陳田木團(tuán)隊(duì)如此高產(chǎn)，離不開(kāi)過(guò)去十多年對(duì)理論流行病學(xué)持續(xù)不斷的研究。

作為流行病學(xué)三大方法論之一，理論流行病學(xué)是指使用數(shù)學(xué)模型來(lái)測(cè)算疾病傳播規(guī)律、預(yù)測(cè)傳染病流行趨勢(shì)的一種方法。

“通俗地說(shuō)，就是利用數(shù)學(xué)模型還原病原體在真實(shí)世界的傳播情況?！标愄锬具M(jìn)一步解釋，通過(guò)對(duì)已有數(shù)據(jù)進(jìn)行推演，可以準(zhǔn)確地模擬出病毒流行過(guò)程、預(yù)測(cè)疫情的走勢(shì)。根據(jù)預(yù)測(cè)出的傳染病流行規(guī)律，相關(guān)部門就能提前做好應(yīng)對(duì)策略。

新冠肺炎疫情暴發(fā)以來(lái)，陳田木團(tuán)隊(duì)研發(fā)的疫情風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算器、不同疫苗接種效果評(píng)估等模型，前瞻性地對(duì)新冠病毒傳染規(guī)模、時(shí)間及相應(yīng)干預(yù)措施進(jìn)行了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和評(píng)估，為國(guó)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(duì)新冠病毒的認(rèn)識(shí)。

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(zhǎng)沙市疾病預(yù)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(rèn)識(shí)病毒的傳播規(guī)律，如果能有算法預(yù)測(cè)病毒的傳播軌跡，就能爭(zhēng)取大量的救治時(shí)間。”他回憶道。

一線工作讓陳田木對(duì)傳染病防治工作有了更深刻的認(rèn)知，也激發(fā)了他進(jìn)一步深造學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

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

臨近畢業(yè)時(shí)，導(dǎo)師建議他把甲流傳播的量化評(píng)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(xué)方法精準(zhǔn)測(cè)算出病毒傳播的動(dòng)力學(xué)特征，從公共衛(wèi)生領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，這實(shí)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(zhǔn)度?！标愄锬菊f(shuō)。

數(shù)學(xué)非他所長(zhǎng)，從零開(kāi)始的學(xué)習(xí)過(guò)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(guó)際上關(guān)于理論流行病學(xué)的所有文獻(xiàn)，并自學(xué)應(yīng)用數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)及相關(guān)研究方法。

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

從醫(yī)經(jīng)驗(yàn)助力科學(xué)研究

2020年，新冠肺炎疫情突如其來(lái)。已有豐富積累的陳田木帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)第一時(shí)間投入到對(duì)新冠病毒傳播力、傳播規(guī)律的科研攻關(guān)中。

“錯(cuò)誤的模型會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的決策。”陳田木說(shuō)，面對(duì)新冠病毒，人類一無(wú)所知，既要爭(zhēng)分奪秒又要慎之又慎。

連續(xù)數(shù)周，陳田木團(tuán)隊(duì)從海量的醫(yī)學(xué)信息中梳理出關(guān)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(yàn)，陳田木在數(shù)學(xué)模型中率先引入“物傳人”“無(wú)癥狀感染者”等參數(shù)概念，一遍遍研究推敲和調(diào)整數(shù)學(xué)模型，使模型更加貼近實(shí)際數(shù)據(jù)，最終得出了科學(xué)的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。

“后來(lái)我們看到，病毒的實(shí)際傳播情況與我們模型的預(yù)測(cè)高度相符，我們對(duì)于新冠病毒傳播規(guī)律的結(jié)論也得到了業(yè)內(nèi)認(rèn)可?！标愄锬窘榻B，此后團(tuán)隊(duì)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(yù)測(cè)，準(zhǔn)確給出湖北、廣東、湖南、福建等地突發(fā)新冠疫情后拐點(diǎn)與高峰時(shí)間、感染人數(shù)高峰值及最終流行規(guī)模。

在設(shè)計(jì)新冠病毒傳播動(dòng)力學(xué)模型過(guò)程中，過(guò)去當(dāng)公衛(wèi)醫(yī)師時(shí)積累的大量經(jīng)驗(yàn)，讓陳田木迸發(fā)出不少靈感?！盁o(wú)癥狀感染者、物傳人這些傳播情況在甲流、細(xì)菌性痢疾等傳染病傳播過(guò)程中都出現(xiàn)過(guò)，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(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性?！彼f(shuō)。

回顧陳田木的履歷，從本科到碩士再到博士，每完成一個(gè)階段的學(xué)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(xué)。“由于個(gè)人原因，我沒(méi)能不間斷地完成學(xué)業(yè)，做科研起步也比別人晚一些。”陳田木坦言，如今每當(dāng)因年齡問(wèn)題不能申報(bào)青年人才項(xiàng)目時(shí)，自己多少會(huì)有些遺憾。但從另一個(gè)角度看，這些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也成了自己科研道路上的一筆寶貴財(cái)富。

培養(yǎng)更多公共衛(wèi)生領(lǐng)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(xué)研究進(jìn)入到蓬勃發(fā)展的時(shí)期?！耙咔榍斑@個(gè)研究領(lǐng)域相對(duì)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(duì)模型預(yù)測(cè)產(chǎn)生了興趣，報(bào)考這個(gè)研究方向的學(xué)生也多了，這是一個(gè)很好的現(xiàn)象?！标愄锬菊f(shuō)。

眼下，除了做好科研，陳田木把更多精力放在培養(yǎng)學(xué)生上。在他看來(lái)，隨著學(xué)科發(fā)展，數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)不僅能解決公共衛(wèi)生領(lǐng)域問(wèn)題，還有望在傳染病以外，如慢性病等領(lǐng)域發(fā)揮積極作用，促進(jìn)全球健康問(wèn)題的解決。而當(dāng)下，最需要解決的就是教學(xué)和人才問(wèn)題。

近年來(lái)，陳田木在廈門大學(xué)陸續(xù)開(kāi)設(shè)《理論流行病學(xué)前沿與實(shí)踐》《流行病學(xué)》《臨床流行病學(xué)》課程，廈門大學(xué)也成為國(guó)內(nèi)為數(shù)不多開(kāi)展理論流行病學(xué)教學(xué)的高校。

從最初學(xué)院只有陳田木一人懂傳染病數(shù)學(xué)建模，到如今整個(gè)團(tuán)隊(duì)已有23名碩士和博士，這支年輕的隊(duì)伍正值科研創(chuàng)新旺盛期。

截至目前，陳田木團(tuán)隊(duì)已圍繞新冠肺炎、禽流感、肺結(jié)核、手足口病等20余種傳染病開(kāi)發(fā)出上百種模型。近兩年，該團(tuán)隊(duì)多項(xiàng)科研項(xiàng)目被列為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目。

對(duì)于團(tuán)隊(duì)及個(gè)人取得的成績(jī)，陳田木坦言：“沒(méi)太關(guān)注，我相信只要做好研究，終會(huì)得到認(rèn)可。”而他最在意的，還是理論流行病學(xué)能否發(fā)展壯大、在公共衛(wèi)生領(lǐng)域乃至醫(yī)學(xué)領(lǐng)域能否發(fā)揮更大的作用。