南非利用反偷猎技术追踪新冠疫情爆发

该国在解除封锁后,依靠数千名当地病例追踪员和曾用于保护犀牛的软件进行疾病监测

2020年4月6日,在新冠病毒封锁期间,南非开普敦空无一人的街道和居家标牌。

5月1日,南非在为期五周的封锁以限制新冠肺炎传播后,开始缓慢开放商店和经济。政府和科学家表示,放松限制的关键在于一项快速发现新疾病爆发并将其隔离以防止进一步传播的计划。为此,官员们正在依靠一种技术,该技术整合了全国各地个人的不同类型的健康和位置数据——该工具基于一种曾用于识别南非国家公园犀牛偷猎热点的软件。政府还集结了 6 万名社区卫生保健工作者,对人们进行新冠肺炎症状筛查,并追踪与感染者有过接触的人。

在这个拥有 5900万人口的国家,截至 5 月初,约有 10,000 人对新型冠状病毒检测呈阳性,超过 190 人死亡。科学家表示,3 月下旬(在发现首例阳性病例几周后)开始的快速全国性封锁减缓了病毒的传播。但现在,随着失业率上升和经济灾难的威胁,南非已经开始以五阶段进程重新开放。该国最初处于该计划的第五阶段,除必要工作人员外,所有人都被限制在家中,并且大多数企业都已关闭。现在处于第四阶段,采矿等行业可以有限地运营,公民可以购买冬季服装并接收快餐送货。在第一阶段,大多数正常活动将恢复。

但政府顾问专家表示,放松限制可能意味着病例将大幅增加。“我认为我们会看到很多爆发,”萨利姆·阿卜杜勒·卡里姆,南非新冠肺炎部长级咨询委员会的流行病学家兼主席,在重新开放前一天的网络研讨会上说。这个问题将是一个特别的危险。南非科学院表示,即使在新冠肺炎之前,该国的医疗保健系统也因世界上最大的艾滋病毒流行病和结核病(TB)流行而承受着压力。为了防止医院不堪重负,当局希望尽快控制预期的局部爆发。“检测、追踪、治疗——这是最基本的,”剑桥大学的流行病学家托鲁拉·奥尼说。“你可以拥有世界上所有不可思议的技术。如果你不检测人,也不追踪,它只是以一种很好的方式告诉你信息不完整。”


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但技术是该国战略的重要组成部分。其国家科学与工业研究委员会正在使用一种结合多个数据流的系统,称为指挥和控制协作器 (Cmore),该系统曾被用作反偷猎工具。南非是世界上 80% 的犀牛的家园,这些犀牛受到了袭击该国国家公园的偷猎集团的严重打击,这些国家公园是覆盖约 37,000 平方公里(面积大于台湾)的广阔荒野。Cmore 是一种一站式数据收集和分析系统,可提醒无法无处不在的公园管理员注意非法活动的区域。例如,一名管理员可能会发现公园围栏上的一个洞,并通过智能手机将照片、违规描述以及发生地点上传到 Cmore。然后,该新数据点与可能已上传的其他可疑警报、该区域的任何偷猎事件历史、其他公园巡逻队的位置以及来自温度传感器的信号(该传感器检测该地区的人和动物的体热)相结合。这种实时视图使官员能够权衡可能的威胁,并决定是否派遣更大的团队拦截可疑的罪犯。

政府采用了这个基本系统并对其进行了重新设计,以收集与新冠肺炎大流行相关的数据。现在,改编后的程序汇集了有关该国人口的人口分布统计数据和已接受检测的患者的健康数据等信息。大约 340,000 名南非人接受了病毒感染的诊断实验室检测,超过 700 万人接受了社区工作者的症状筛查。这些数据都包含在政府数据库中并输入到新系统中。如果某人被感染,卫生部门会收到警报,以及地址信息,并开始追踪最近与该人有过接触的人。有时,他们会借助手机追踪:该国最新的法规强制要求移动运营商交出可能接触者的位置,这一过程也在以色列使用。

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但与以色列不同,这些数据由国内安全机构辛贝特收集,南非将信息保存在其卫生机构中。“我们没有采取安全化的接触追踪方法,这是一种保障措施,”南非约翰内斯堡大学的媒体自由专家简·邓肯说。在卫生机构内维护数据库减少了警察或国家安全官员出于间谍或政治原因访问数据的能力——这是数字接触追踪的批评者所关心的可能性。

南非的方法加强了该国现有的个人筛查程序。这依赖于 60,000 名卫生保健工作者,他们挨家挨户地走进社区,询问居民是否有新冠肺炎症状,如高烧和咳嗽,并将可能的病例送去进行诊断检测。“入户调查是积极监测以了解社区传播情况的关键部分[并]生成分布的地理空间地图”以集中干预措施,哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院和南非夸祖鲁-纳塔尔大学的传染病流行病学家 Quarraisha Abdool Karim 说。她制定了一些调查程序。工作人员访问一个区域内的每个家庭,并使用手机或平板电脑捕捉其 GPS 位置及其居民的人口统计信息。他们还询问六种症状。“如果家庭中的任何人报告两种或多种体征和症状,他们将被转诊到固定的或移动的诊所[进行实验室检测],”阿卜杜勒·卡里姆说。

在这个项目中筛查的 700 万人中,超过 72,000 人被转诊进行进一步检测。该国目前平均每天进行大约 16,000 次新检测。这种能力在很大程度上依赖于为监测人口中艾滋病毒和结核病的传播而创建的现有基础设施。南非有 180 多个检测点。

然而,为了使整个系统能够控制热点,数据收集技术和挨家挨户的调查必须相互补充。而且,目前尚不清楚是否会实现该要求。南非开普敦大学的数据科学家和数学家布鲁斯·巴塞特警告说,“即使[改编后的 Cmore] 系统运行完美,一个关键的挑战很可能是将其与地面上的物流和运营有效地整合。”科学家和卫生官员警告说,随着病例的增加,医疗保健系统将难以领先于它们。该国将难以提高其检测能力,因为它不生产任何检测方法,但必须进口。因此,它必须谨慎使用现有测试。

一些研究人员担心,报告的南非新冠肺炎病例并不能反映疫情的全部范围,这将使使用计划措施难以控制疫情。位于约翰内斯堡金山大学的医疗保健政策专家亚历克斯·范登·希弗表示,由于病例追踪和检测效率低下,现有数据“难以置信地”低。他补充说,政府将所有新冠肺炎数据都严加保密,因此独立研究人员无法自行评估这些数据。“这不是你管理疫情的方式。你通过更加开放、更加民主并允许进行批判性审查和评论来管理疫情,”范登·希弗说。

另一方面,剑桥大学的奥尼充满希望。“南非在某种意义上具有独特的优势,因为它有可能利用技术以及感染控制基础知识的经验——挨家挨户的检查,不那么吸引人的事情。那是基础,”她说。“南非跨越了这两种现实。如果你能让它们协同工作,那么你就有很好的机会取得成效。”

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