病毒肆虐时,超算与流行病研究学者在做些什么?
2020-01-26 16:33

病毒肆虐时,超算与流行病研究学者在做些什么?

本文来自微信公众号新智元(ID:AI_era),来源:twitter等,编辑:张佳。


昨日,哈佛大学流行病学家埃里克·费格丁博士在推特发表了对武汉肺炎的看法引发轰动。而早在2018年,比尔·盖茨就曾预言病毒爆发。不过大家不必恐慌,病毒肆虐无情,中国超算正在发力,中国疾控中心正在研发新型冠状病毒疫苗。


新型肺炎来势汹汹,截至发稿,武汉肺炎全国确诊2005例、疑似2684例,死亡56例,治愈49例。


钟南山院士等医学专家已证实新型冠状病毒感染的肺炎存在人传人现象,且病毒存在变异的可能,疫情存在着进一步扩散的风险。为防控疫情,病毒突变预测和抗新型冠状病毒药物研究迫在眉睫。


病毒肆虐无情,中国超算发力


超级计算作为“国之重器”,在药物筛选和病毒突变预测上可发挥重要作用。此前,深圳超算依托曙光6000强大的计算能力部署了药物开发平台,依托这个辅助药物设计的科技创新平台,科研人员可以完成靶点探寻,新药筛选,先导物及试验优化,药理毒理等研究工作。



1月24日除夕夜,疫情告急,中山大学药学院罗海彬教授提出紧急需求,需要大量计算资源,做抵抗新型冠状病毒的药物筛选和病毒突变预测。


深圳超算接到任务后迅速协调,优先调度出两个分区400多个节点的计算资源,并同步与合作伙伴协商,调度了曙光昆山的DCU资源和商汤公司的GPU资源,群策群力迅速组建应急工作组,天津超算和腾讯公司也表示可以立即调度资源随时待命。


在除夕夜里短短一小时内,深圳超算已协调、对接好所有计算资源,为中山大学罗教授团队开通了高性能计算账号,免费提供所有计算资源。与时间赛跑,为生命护航,药物筛选作业即刻进行。


此外,根据最新消息,中国疾控中心病毒所所长许文波表示,目前该中心开始启动新型冠状病毒的疫苗研发,目前已经成功分离病毒,正在筛选种子毒株。另外,中国疾控中心正在进行新型冠状病毒肺炎的药物筛选。


最新研究:武汉肺炎R0值3.8


1月25日农历大年初一,在哈佛大学任教15年的流行病学家埃里克·费格丁博士(Dr. Eric Feigl-Ding)在推特发表了对武汉肺炎的看法,引发了不小的轰动。


他写到:“我的圣母啊,新冠状病毒(武汉肺炎)的R0值竟然是3.8!!!在我的职业生涯中,从未实际见过那么猛的系数。我并不是在夸大 ...”



注:一个感染者在传染期内在易感人群中引起的新感染者的期望人数,为传染病的传播速率,有人称之为基本增生速率(Basic reproduction rate, R0)。


武汉肺炎R0值3.8这一数字出自英国兰开斯特兰开斯特大学、美国佛罗里达大学和英国格拉斯哥大学病毒研究中心的一项最新研究:



这项研究的主要发现包括:


1、我们估计感染的基本传染数(0)明显大于1。我们估计它在3.6到4.0之间,这表明72-75%的传播必须通过控制感染措施来阻止增长。


2、我们估计,武汉市只有5.1%(95%可信区间,4.8-5.5)的感染被确定,这表明社区中存在大量感染,也反映了发现这种新疾病病例的困难。中国的公共卫生部门对这种新型病原体进行了非常迅速的监测,从而能够快速评估武汉和其他地区病例增长的速度。



3、如果控制或传播没有发生变化,那么我们预计在中国其他城市还会发生进一步的疫情,而且感染将继续以越来越快的速度传播到国际目的地。


4、我们的模型表明,往返武汉市的旅行限制不太可能有效地阻止中国各地的传播;随着旅行有效减少99%,2月4日,武汉以外地区的疫情规模可能只会减少24.9%。


针对这项研究,埃里克·费格丁博士发表了一系列评论:




“2019-nCoV病毒爆发的基本繁殖数比其他的急性冠状病毒都要高,对其病原体的防控难度也会随之大大提高!!!”



“它是不能单靠封闭隔离来阻断的。武汉99%的封城隔离,甚至都不能在接下来两周减少瘟疫传播的三分之一。”



“我们可能正面临自1918年西班牙流感之后,又一场失控的疫情。我们希望它不会重蹈1918年的覆辙,可是现代世界有着更快的传播渠道。”



针对武汉肺炎和03年非典的对比,埃里克·费格丁博士表示:“虽然有报道称非典型肺炎开始遏制后的R0为0.49,但世卫组织援引专家的话说,非典型肺炎最初的R0为2.9,然后是2.0-3.5,隔离后降至0.4。但非典比武汉病毒的症状更明显。”


注:此前网上流传的“武汉肺炎毒高SARS八倍”的说法是按照非典隔离后的R0 0.49计算的。



埃里克·费格丁博士最新的一条置顶推文写到:“另一个研究小组估计冠状病毒的传播为2.6(低于3.8份初步报告)。但是2.6仍然非常糟糕——每个感染者都会感染2.6个其他人。甚至作者也承认,控制冠状病毒爆发将非常困难。”


有部分网友认为埃里克·费格丁博士在危言耸听,我们也希望不会出现研究中提到的那些情况。


比尔·盖茨一年前预言大流行病爆发?


其实,早在2018年,微软联合创始人比尔·盖茨就在2018年由马萨诸塞州医学会主办的活动中表示:他是一个乐观主义者,但世界上有一个领域并没有“取得很大进展”。这就是为大流行病作准备。



全球流行病模拟


在活动上,比尔·盖茨展示了疾病建模研究所(Institute for Disease Modeling)进行的模拟。


写在最后:疫情告急,举国之力都在行动,科学家们正在抓紧研制特效药,中国科学院两上海团队发现30种可能应对新型肺炎药品,中国超算也在做抵抗新型冠状病毒的药物筛选和病毒突变预测上贡献力量,中国疾控中心正在研发新型冠状病毒疫苗,所以大家不要恐慌,相信我们众志成城一定能够战胜这次疫情。


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