用大数据预测流感暴发

迷途

今冬，H7N9禽流感“卷土重来”。最近几日，各地又陆续出现了不少确诊病例。为何流感病毒总对人类“死缠烂打”？人类是否能够战胜拥有庞大亚型且变异迅速的流感病毒？昨晚做客第174期新民科学咖啡馆的两位科学家表示，在人类和流感病毒之间的这场永不停歇的“军备竞赛”中，科学研究跟踪病毒的脚步近年来已快了许多。

    今冬H7N9“大流行”？目前没有

    流感病毒的个头实在是太小（100纳米），只有头发丝直径的千分之一，因此，直到1930年左右，科学家才首次从猪和人身上分离出流感病毒。又直到电子显微镜发明以后，人们才首次看清楚它长什么样。

    中国科学院上海巴斯德研究所分子病毒研究组副研究组长、副研究员徐可博士指出，流感病毒其实是一种结构非常简单的病毒，它的表面主要有H和N两种蛋白，内部是8条病毒基因。但通过基因突变和基因互换两种方式，流感病毒可以不断变异，产生了非常多的亚型，加之它不能独立存活，必须“寄宿”在水禽（包括鸟）、家禽、哺乳动物等身上，这些种类繁多的宿主也“赋予”流感病毒巨大的进化和突变空间。

    “从理论上讲，所有H（18种）和N（11种）的组合在自然界都可以存在，但目前被发现的病毒亚型主要有几十种，其中包括了今天为人熟知的H7N9和H5N1等。”

    今冬再度出现的H7N9禽流感病毒，就是一种去年发现的流感病毒毒株。“流感病毒的感染过程，包括感染、复制、释放、存活和致病等方面。”徐可说，H7N9的自我复制能力较强，目前来看仍是在局部地区暴发，还不具备普遍的人际传播能力，不能称之为流感大流行。

    历史上，距现在最近的流感大流行是2009年的甲流（H1N1）。“不过，2009年底，科学家就已研发出甲流疫苗，加上甲流的复制能力较弱、致病性较低，之后已演变成季节性流感。”而前不久首次报道人感染上的H10N8流感病毒，其复制能力、致病性和传播力都比较差。

    人类可以战胜流感？不能

    一方面，人类通过免疫系统对流感病毒进行持续的监督和清除；另一方面，流感病毒也在不断地重组与变异。复旦大学研究生院院长、生命科学学院教授、进化生物学家钟扬认为，人类与流感就像一场永不停歇的军备竞赛，人类虽不能“战胜”流感病毒，但与流感共舞的时代已经到来。
钟扬说，仔细研究流感病毒的进化树，会发现每种流感病毒都会分成两支——一支最终被人类发明的药物消灭，另一支则总能“逃出生天”，继续不断进化。“环境好的时候，流感病毒就会往最有利的方向发展；环境差的时候，哪里能活命它就往哪里去。这符合遗传学中的放松限制法则。在这种进化中，不仅人类的科学研究无法超越它，就连大多数流感病毒也跟不上自己的步伐。”

    徐可表示：“也许我们和流感病毒这两个群体是长期共存的，但在个体上我们可以把它从体内清除。比如，用疫苗和药物把病毒浓度控制在一定范围内，在这个范围内人体免疫系统足以对付病毒。”

    流感暴发能被“预报”？或可

    虽然科研总比流感病毒进化落后一步，但反过来说，这个“劲敌”也在促进科学发展。据钟扬介绍，流感暴发有区域分布规律，可用统计进化地理学的方法对其做长期监控，比如，根据H和N基因序列计算得出的流感病毒迁徙路线图显示——亚洲尤其是东南亚地区是流感高发地。

    “使用时下热门的大数据方法，流感的暴发或许还可以‘预报’。”钟扬介绍说，2008年，计算机科学家便小试牛刀，测算出来的流感发病率曲线和疾控中心的报告相近。流感病人在网络上的信息数据可以被抓取，其中与流感暴发有关联的医学词汇就会成为预报流感的关键词，比如，他给朋友发送“我发烧了”的信息，或给老板发“感冒请假”，甚至他在搜索引擎上查找“到哪里购买感冒药”。

“通常，从医生发现疑似流感病人到确诊、再由疾控中心发出警示，需要7天时间，而这宝贵的7天恰巧是流感的潜伏期时长。生物学依据是过硬的，但速度太慢了。计算机科学家基于网络数据挖掘做出来的流感预报，计算模型再稍加改进，或许能抢回这宝贵的7天。”不足之处是，这种预报方法，有监控公众隐私之嫌。

弘道

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