克里斯托弗·默里 10 岁时，他和家人收拾了几个手提箱和一个便携式发电机，离开了他们在明尼苏达州金谷的家，飞往英国。从那里，他们乘汽车和渡轮前往西班牙、摩洛哥，最后穿过撒哈拉沙漠到达尼日尔农村地区的迪法村。在接下来的一年里，这个由医生父亲和微生物学家母亲领导的五口之家建立并管理了当地的医院。当年轻的默里照看医院药房并跑腿办事时，他不禁注意到尼日尔的居民患上了各种奇怪的疾病，这些疾病在明尼苏达州根本没有人得过。他回忆说，他当时想，“为什么有些地方的人比其他地方的人病得更重？”
这个男孩也变得沮丧。他和他的家人努力帮助迪法的居民。但在年底，“我感觉当我们离开时，情况并没有太大改变，”默里说。“这引发了一个问题：如何才能做出更大、更持久的改变？”
在接下来的四十年里，这个问题驱使默里推动医生和卫生部长们更多地关注大局，关注长期趋势，这些趋势决定了为什么这么多人死于可预防的原因，并且英年早逝。他将自己的职业生涯专注于建立一个系统，该系统可以提供全球卫生政策中经常缺乏的关键要素：可靠的信息。
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默里意识到，关于我们物种的病痛的图景往往是模糊的，因为政治家们会隐瞒或篡改令人尴尬的数字。而且，将一个国家的统计数据与另一个国家的数据进行比较可能很棘手。但是，有一些方法可以绕过这些问题。
在其他人的帮助下，默里着手构建一种新型工具，它可以弥合数据中的差距，揭示世界健康状况的真相，包括需要做些什么来减少整个人类世代的痛苦。
19 世纪和 20 世纪，显微镜的广泛使用引发了人类健康领域的一场革命，它使科学家能够专注于人类健康中最小的因素——病菌的识别，这反过来又促进了卫生条件的改善、抗生素的开发和疫苗的创造。默里的新工具将与显微镜相反。它将阐明关于大规模疾病的有用细节：在国家、跨大陆和整个人类物种中。你可以称之为宏观镜。
通用语言
默里在世界银行首次尝试开发这种工具，当时他和少数人在 1993 年汇编了一份具有里程碑意义的报告，调查了全世界人类疾病的负担。2007 年，他在西雅图华盛顿大学创立了健康指标与评估研究所 (IHME)，并开始招募全球合作者网络，以生成一个更加复杂和全面的宏观镜。
像 21 世纪的许多创新一样，宏观镜由软件和大数据制成。一端输入来自地球各个角落的千兆字节的健康统计数据，并由一支由 1000 多名科学家组成的多国团队进行审查。另一端输出交互式图形和表格，以前所未有的细节和准确性阐明了世界上人们生病、受伤或死亡的几乎所有不同方式——从心脏病发作到驴咬伤。中间是超级计算机代码，它使用巧妙的统计数学来纠正偏差，识别并剔除不可靠的数据，并为全球许多根本没有良好数字的地区做出智能估计。
经过 10 年和数千万美元的开发，该系统现在正在生成关于智人健康状况的快照，其规律性几乎与年度体检相当。IHME 在 2012 年发布了其首个扩展统计数据集，并在 2014 年发布了另一个数据集。反映 2015 年收集的数据的更新将于 9 月发布，之后将进行年度检查。随着每次后续发布，快照——不仅是现在的快照，还有过去的快照——变得更加准确、详细和完整。
这些报告统称为“全球疾病、伤害和风险因素负担研究”（简称 GBD），它突出了空气污染、肾脏疾病和乳腺癌等多种疾病以及贫穷和富裕国家令人惊讶的趋势。一些研究结果也引发了争议，因为它们与世界卫生组织 (WHO) 和联合国其他分支机构发布的结果相矛盾。
然而，与发展中国家的许多其他人一样，卢旺达卫生部长艾格尼丝·比纳加瓦霍也是宏观镜的粉丝。“这不是一个简单的新工具——这是一场革命，”她在 2013 年的正式发布会上说。“我们将为科学家们提供一种通用语言，为[健康]政策……提供一种通用语言，我们的人民将拥有更好的生活。”
始于谷仓
宏观镜的推动力可以说起源于 1990 年代初期，当时的世界银行经济学家迪恩·贾米森正在汇编一份关于全球健康与经济相互作用的深入报告。贾米森委托默里调查 1990 年疾病和伤害造成的经济损失。后来，当时在世界卫生组织工作的流行病学家艾伦·洛佩兹加入了默里的工作。
“我们的大部分工作都是在克里斯在缅因州的谷仓里完成的，”现在在澳大利亚墨尔本大学从事 GBD 工作的洛佩兹说。“我们无情地搜寻了关于大约 120 种疾病和 10 种风险因素的所有可用数据。我们每天工作 20 个小时，完全着迷。”
与最新的 GBD 相比，后者将涵盖人口超过 50,000 人的每个国家的 317 种死亡和残疾原因，1993 年发布的世界银行报告还很粗糙。尽管如此，它最终还是产生了巨大的影响力。微软联合创始人比尔·盖茨认为，这是他和他的妻子梅琳达·盖茨决定将其大部分慈善捐款（迄今为止超过 370 亿美元）投入到遏制传染病努力中的原因之一[见下方方框]。1998 年，时任世界卫生组织总干事的格罗·哈莱姆·布伦特兰聘请默里为她的机构建立类似的系统。
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来源：健康指标与评估研究所，全球健康数据交换 (GHDX) www.healthdata.org 图表作者：Nigel Hawtin
默里和他的同事大胆地对各国的医疗保健系统的相对表现进行了排名。这些排名引发了来自学术流行病学家和对本国排名不满意的政府官员的强烈批评（美国排名第 37 位；俄罗斯排名第 130 位）。世界卫生组织对成员国负责，此后从未发布过此类排名。“这变成了一场非同寻常的政治斗争，”默里说。这场斗争非常分散注意力，以至于他衡量全球疾病负担的项目陷入困境，他于 2003 年离开世界卫生组织前往哈佛大学。默里说，惨痛的教训是，“至关重要的是，我们要将这项工作与政府影响隔离开来。”
他开始寻找私人资金来启动一个学术研究所，使其免受政治干预。在西雅图的一次旅行中，默里会见了比尔·盖茨，盖茨说他几乎立即同意了这个提议。2007 年，比尔及梅琳达·盖茨基金会捐赠了 1.05 亿美元，用于启动 IHME。宏观镜的工作很快就开始了。
建模苦难
在一个混乱的世界中，计算人类的苦难确实是一项棘手的工作。但默里找到了其他研究人员，他们和他与盖茨一样相信，可以纠正政府、倡导团体、世界卫生组织和其他联合国机构提供的统计数据中的缺陷——而且从长远来看，更好的数字将挽救生命。错误衡量、偏差和数据缺失：这些是他们需要战斗的恶魔。
输入系统的大部分原始数据来自卫生部、援助组织或科学文献，但它首先要经过严格的质量控制。“每当我们获得新的数据集时，我们的首要问题是，‘它有什么问题？’”洛佩兹说。“我们清理垃圾编码——例如，‘天灾’造成的死亡——并使用科学方法将其重新分配到明确的原因列表中。”这个过程有助于控制某些异常值，例如法国心脏病死亡率似乎很低，尽管风险因素的患病率很高。事实证明，法国医生在人们死于心脏病发作时，倾向于记下一些其他并存的原因。“这种文化习俗解释了大约一半的所谓法国悖论，”IHME 的首席科学家之一西奥·沃斯说。
来自全球各地的数百名在每种疾病和地区都具有专业知识的科学家也调整数据集，以解释疾病定义方式的差异。洛佩兹说，通过将所有结果放在同一起跑线上，“我们可以将匈牙利的癌症与萨尔瓦多或南非或任何其他地方的癌症进行比较。”
然后是政治影响。“政府越来越难向世界卫生组织和联合国发号施令，”默里说，“但存在微妙的影响。例如，联合国艾滋病规划署每年都会发布艾滋病毒/艾滋病流行率的估计值，但中国和其他一些国家不喜欢它们。因此，他们没有发布这些国家的数字”——截至 2015 年为 83 个国家。
数据缺失的问题是最棘手的。在世界上许多最不健康的地区，根本不存在全面的健康统计数据。GBD 团队通过两种方式填补空白。首先，调查人员收集由一小队工作人员挨家挨户地——在某些地方，挨家挨户地——进行的调查，以从手写记录中收集信息，并在必要时采访人们关于他们家庭的疾病和死亡情况。印度正在进行的“百万死亡研究”正在大规模地进行这项工作；其 2010 年的初步结果表明，疟疾在印度造成的死亡人数至少是世界卫生组织报告的 10 倍，后者主要依赖医院记录，因此错过了许多在家中发生的死亡。
填补缺失数据的第二种方法是从研究人员观察到的特定疾病、伤害和风险因素的各种常见模式中推断出来。例如，疟疾通常在雨季期间或之后会变得更糟；老年人的癌症发病率更高；在与许多艾滋病毒阳性人口的国家接壤的国家，艾滋病毒的流行率更高。这种相关性使得人们可以使用在一个地区测量良好的统计指标来合理估计另一个地区（数据不完整）的健康数字应该是多少。
“我们有一个包含 200 个此类[测量良好的变量]的数据库，范围从纬度、人口密度和降雨量到人们吸烟的数量和猪的消费量，”沃斯说。该系统生成这些变量的无数组合，将它们插入大量不同形式的数学模型中，然后测试哪种组合对每种疾病产生最一致的准确预测。
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来源：健康指标与评估研究所，全球健康数据交换 (GHDX) www.healthdata.org
这种方法被称为集成建模，已广泛应用于天气预报、金融和保险等领域。但沃斯说，这“超出了许多流行病学家的舒适区”，部分原因是它需要巨大的计算能力。
GBD 现在跟踪 188 个国家/地区的 1000 多个健康指标，涵盖 25 年，这些指标又根据 20 到 40 个统计模型进行复核。该团队还运行每个模型 1000 次，以在其可能的取值范围内摆动所有数据点，这种技术使研究人员能够用误差条括起他们的估计值，误差条表明不确定性的程度。计算在 IHME 的超级计算机上运行，其中 12,000 个高性能处理核心在数学上高速运转四天，以完成地球的单个快照——人类物种健康状况的一种成绩单。
“仅仅有人试图发布这些数字并在其上加上误差条这一事实就集中了讨论，”盖茨说。“既然 IHME 创建了一个中央存储库，你就不再需要阅读数百篇文章并尝试自己组装全貌。人们可以争论具体的数字，但如果正确的流程到位，误差条要么会变大，要么会进行一些研究，知识水平就会提高。”
令人惊讶的结果
2012 年首次发布的 GBD 数字甚至在那些以其健康信息系统为豪的国家也引起了震动。例如，英国官员震惊地发现，英国人的健康状况一直落后于其欧洲邻国。“风险因素分析促使他们改变优先事项，更加重视饮食，”默里说。包括中国、巴西、德国和俄罗斯在内的至少 33 个国家现在正在对其本国人口进行类似的研究，以提高其健康统计数据的质量和详细程度——这些数据将流入全球宏观镜。
GBD 系统产生的一些新的人类健康图景引发了辩论，因为它们与长期以来被公认为权威的数字相矛盾。例如，2014 年发表的一项关于艾滋病毒流行率的 GBD 分析表明，联合国艾滋病规划署对 2005 年至 2012 年的估计值过高了 17% 至 19%，相差约 660 万例感染和 635,000 例死亡。如果正确，较低的数字会引发一个问题，即某些预防和治疗策略是否比预期的效果更好，如果是，它们是否可以更广泛地使用。
在另一个有争议的发现中，IHME 估计，在 2013 年，约有三分之一的疟疾死亡者是成年人。长期以来，人们一直认为，虽然蚊媒疾病使许多老年人患病，但疟疾死亡主要限于儿童。“该领域百分之九十的人认为[默里]是错误的，”盖茨说。但在未来几年内，更好的数据收集应该可以解决这场争端。
GBD 结果还包含令人鼓舞的启示。例如，他们报告说，1990 年至 2013 年，腹泻疾病（主要由不卫生的水引起）造成的死亡和残疾负担下降了 70%。事实上，不洁净的水已经逐渐减少，以至于与其他风险相比，它已经不再那么具有威胁性，默里和他的同事建议，在某些地区，将援助从水利项目转向预防道路伤害可能是明智之举。交通事故正在上升，部分原因是过去死于水源性疾病的儿童现在得以存活下来，成为行人、自行车骑行者和青少年驾驶员。
同样，该系统也突出了全球监测系统中的盲点。“我们真的不知道伤寒和霍乱在哪里，这让我们很恼火，”盖茨说，他现在带着 GBD 图表参加与官员和援助人员的会议。由于这些疾病的记录非常零星，IHME 估计，伤寒可能仅占全球损失的健康寿命的 600 万年，也可能高达 1830 万年。巨大的不确定性同样围绕着百日咳、麻疹以及甲型和丙型肝炎的影响。
默里仍然相信，通过宏观镜看到的景象会随着时间的推移而变得更加清晰。领导人可以将他们的重点从每种疾病的患病和死亡人数转移到逐年趋势。他指出，宏观经济学中就发生了这种情况。个人不再过多关注中位数收入、职位总数或 GDP 的美元价值；更重要的是变化率。我们不再问，“我们能做得更好吗？”默里说。问题变成了，“我们如何才能更快地进步？”
问答：比尔·盖茨谈全球健康
比尔和梅琳达·盖茨一直是许多全球健康倡议的主要资助者，包括减少艾滋病毒和结核病负担以及根除脊髓灰质炎和疟疾的努力。比尔及梅琳达·盖茨基金会还出资创建了健康指标与评估研究所 (IHME)，并为其正在进行的工作提供资金，以衡量世界各地各种疾病的发生及其原因，这是一个名为“全球疾病、伤害和风险因素负担研究”（简称 GBD）的项目。在 2014 年 4 月接受大众科学特约编辑 W. Wayt Gibbs 的采访时，比尔·盖茨回顾了这些努力的起源以及迄今为止取得的进展。* 以下是编辑后的摘录。
大众科学：您是克里斯托弗·默里及其推动创建一个独立组织 IHME 的早期支持者，该组织旨在主要独立于世界卫生组织 [WHO] 汇集关于全球人类健康的严格统计数据。您们是如何相遇并决定走这条道路的？
比尔·盖茨：我在 2001 年遇到了克里斯，当时他在世界卫生组织工作，并正在进行有史以来第一次国家卫生系统排名。一些国家正在反击，因为他们不喜欢他的排名方式。有人应该尝试汇集对健康（特别是贫穷国家）的最佳理解，这个想法很有吸引力。因此，我们向华盛顿大学捐款以创建 IHME。
大众科学：但是世界卫生组织和其他联合国机构收集并发布了世界各国的大量健康统计数据。为什么有必要进行一项完全独立的努力来做这件事？
比尔·盖茨：我热爱世界卫生组织，玛格丽特·陈[世界卫生组织总干事]做了很多伟大的事情。但它是一个联合国机构，这造成了某些复杂性。当克里斯在世界卫生组织内部进行国家排名时，他发现资金和他们无法采取有争议的立场都受到了限制。对他们的客户进行排名最终对他们来说很困难。
大众科学：您对我们物种的集体健康状况的高层次印象是什么？我们比 20 年前更健康吗？
比尔·盖茨：我们现在比过去健康得多。这是一个令人震惊的好消息故事。因为这是好消息，而且没有坏人，所以它没有得到应有的关注。但是，如果你看看越南、柬埔寨、斯里兰卡、卢旺达、加纳等国家——基本上所有传染病都在下降。我们正在研究的唯一一种现在正在上升的传染病是登革热。
是的，非传染性疾病的负担在新兴国家正在增加。我们确实面临糖尿病流行。我们确实面临医疗成本的爆炸式增长。但在全球范围内，过去 20 年发生的事情令人难以置信的戏剧性。
编者注（2016 年 7 月 27 日）：印刷文章中的这句话在网上发布后经过编辑，添加了采访日期。