5高福-大数据与公共卫生机遇与挑战pdf57

大数据与公共卫生机遇与挑战高福[e-mail]Volume数据存储量大（TB、PB）数据增量大(GB)Variety来源多－社交媒体－传感器-日志信息格式多－非结构化数据－结构化数据－半结构化数据Velocity高速的数据处理大数据的第四个VValue大数据在哪儿？•每个人都“暗藏”着大数据•每天的活动都在产生大数据•历史“蕴藏”着大数据•未来“展示”着大数据基于归因的应用基于建议的应用基于预测的应用基于洞察的应用基于基准的应用大数据应用•基于归因的应用•基于建议的应用•基于预测的应用•基于洞察的应用（传染病的预警？）基于预测的应用基于基准的应用基于归因的应用基于建议的应用基于预测的应用基于洞察的应用基于基准的应用网络宣传：是真是假？基于预测的应用基因测序“治未病”大数据能够预防疾病？肿瘤、出身缺陷、减肥？？？基于归因的应用基于建议的应用基于预测的应用基于洞察的应用基于基准的应用美国FDA的开放大数据基于预测的应用OpenFDA:open.FDA.gov药物不良反应报告？基于归因的应用基于建议的应用基于预测的应用基于洞察的应用基于基准的应用奥巴马“大数据国家战略”大数据是“第三次浪潮的华彩乐章”基于预测的应用“未来的新石油”基于归因的应用基于建议的应用基于预测的应用基于洞察的应用基于基准的应用为美国医疗带来巨额财富大数据与医疗•临床操作的效果比较•临床决策支持系统•远程病人监测•基于卫生经济学的疗效研究基于预测的应用……大数据与医改•缓解“治不好”压力：降低误诊率•节约医疗资源：远程病人监控•解决“看病难”：远程会诊•临床操作比较：统一SOP基于预测的应用……大数据与公共卫生•大数据与环境健康、食品安全•大数据与传染病防控•大数据与传染病研究与应用•机遇与挑战内容•大数据与环境健康、食品安全•大数据与传染病防控•大数据在传染病研究与应用中展望•正在开展的研究合作环境与健康引用的图片来自互联网气象数据空气质量指数人群健康数据2.8亿中国人缺乏安全用水每年生产800亿双筷子（环境压力）……肺部疾病（URI）•全国统计数据的利用（去伪存真？中国特色）•数学模型的建立食品安全引用的图片来自互联网互联网寻医问药数据医疗机构患者诊疗数据人群健康档案……异常症状病例聚集与识别内容•大数据与环境健康、食品安全•大数据与传染病防控•大数据在传染病研究与应用中展望•正在开展的研究合作大数据与传染病防控•新发传染病的早发现•掌握人流动向有的放矢切断传播途径•药物疫苗早准备（争取防控时间）•传播动力学模型的有效建立•全民及早参与疾病监测互联网监测到的病例传统方式监测到的病例GinsbergJ,etal(2009).Nature457(7232):1012-1014.MilinovichG,etal(2014).LancetInfectDis14:160-168.各国互联网使用人口比例(2012年)MilinovichG,etal(2014).LancetInfectDis14:160-168.Globalairtravelmap,2013BengtssonL,etal(2011).PLoSMed8(8):e1001083LuXin,etal(2012).PNAS109(29):11576–11581.22.25万人死亡，19.6万人受伤（截止2010年1月26日）手机LBS数据地震当日在太子港,灾后第19天在外地的人群霍乱暴发地区(黑色)迁出人口资源有效配置传染病防控人口流动与疾病传播TatemA,etal(2014).IntHealth6:5–11.HuangZ,etal(2013).MalariaJ12:269.WesolowskiA,etal(2012).Science338(6104):267-270.湄公河次区域疟疾(间日疟)输出航线HayS,etal(2013).PLoSMed10(4):e1001413.•互联网搜索、社交、LBS等大数据，结合疾病、环境数据，绘制传染病风险地图•采用机器学习(machinelearning)和“群智”(crowdsourcing)等技术，开展监测、传播动力学研究和风险评估，成为传统监测方式的有效补充•公众、医疗卫生服务和管理人员及时获取疾病风险分析结果，促进资源优化配置基于多种数据源的传染病风险地图制作流程内容•大数据与环境健康、食品安全•大数据与传染病防控•大数据在传染病研究与应用中展望•正在开展的研究合作一、基于百度搜索数据的传染病预测模型和应用研究第一阶段全国流感法定报告数。流感样病例(ILI)和病原学哨点监测数据。百度搜索数据、用户人口统计学数据。分析二者相关性，建立不同地区流感预测模型。初步预测结果与病例实数据一致性高第二阶段结合天气、人口迁徙、地域等信息，采用时空等更复杂模型，更准确评估、预测。第三阶段结合LBS、社交app相关信息，从更微观尺度上进行流感监测和预测，让用户了解周边流感活动情况，为生活提供参考，以便及时采取疫苗接种等预防措施。ZhengY,etal(2011).ComputingwithSpatialTrajectories.Berlin,Springer.二、基于LBS数据的传染病传播动力学研究第一阶段人群移动模式研究•百度LBS数据(如百度迁徙)•人群接触和出行模式调查•定义不同时空尺度人口流动性和参数GarskeT,YuH,etal(2011).PLoSONE6(2):e16364.进一步结合病原学、人口统计学、地理、气候等因素。建立传播模型，确定流感等传染病在各流行区域间传播时空路线和规律，为疫苗使用提供建议。YuH,etal(2013).PLoSMed10(11):e1001552.中国不同区域甲型流感的周期性第二阶段传染病传播动力学研究疾病预测DEMO借助大数据，让医疗卫生管理和服务真正深入人心、体现公益性：公共卫生监测流行疾病追踪医疗服务质量评测大数据时代：机遇与挑战并存••大数据在传染病研究与应用中展望计算能力的提高计算能力的提高存储应用传输大科学与大数据•大数据与环境健康、大科学食品安全•大科学与分解后的大工程？•大数据在传染病研究与应用中展望个体化医学、测序与慢性疾病的防控•大数据与环境健康、食品安全•华大的启示药监局的“松绑”•出生缺陷？大科学、大数据与糖尿病•大数据与环境健康、大科、学食品安全•华大最近进展：肠道微生物与糖尿病！只有大数据、大量测序才有可能！•大数据与中医药•韩启德之问？•科学的定义•大数据在传染病研究与应用中展望•正在开展的研究合作大数据与中医药•大数据帮助中医中药正名？•大数据帮助“去伪存真”？•大数据在传染病研究与应用中展望•正在开展的研究合作•人员伤亡•养禽产业•现代设备利用•心理与工作（状态）影响Spatialdistributionof131confirmedH7N9casesQietal.,2013,BMJOpenThedirectionaldistributionofconfirmedH7N9casesbyweekQietal.,2013,BMJOpenBigData~InfectiousDiseasesAgoodcaseinpoint:H7N9InfectionCasesHumanPopulationDensityLivePoultryMarketMeasureofAccesibilityChickenDensityDuckDensityWaterCoverBIG!!!MultipleLevelDataRiskFactorsOrderedbySignificanceGeographicdistributionofpredictedH7N9infectionriskNaturalCycleoftheInfluenzaviruses大数据告诉我们：流感病毒的生态学中国香港中国大陆哈萨克斯坦俄罗斯蒙古韩国日本老挝越南泰国柬埔寨印度尼西亚瑞典罗马尼亚希腊土耳其马来西亚2005年间发病的国家和地区2004年间发病的国家和地区大数据告诉我们：迁徙鸟飞行路线2013年6月:台湾发生H6N1感染人事件H10N8?AnimmunecompromisedpatientH5N6,May2014Differenttypesofinfluenzavirusreplicateindifferentregionsofhumanairwayα2,6α2,6α2,6α2,6α2,3α2,3α2,3α2,3H1N1H5N1H7N9α2,3&α2,6Hypothesis:H7andN9were“dropped”intotheinternalgenepoolofpoultryH9N2,experienced“dynamicreassortment”and“genetictuning”,andformedadiversifiedH7N9populations.LivemarketsH5N1H7N9H9N2H10N8H6N1...HxNyH4N1H11N2H12N3H13N6H14N5H15N4H16N3H5N7H6N8H8N6H5N5WhatwehaveseenareonlythepieceabovetheseaH7N7H7N3H7N2...16HX9N144Science邀请,2014-04-18发表社论，新型流感与活禽市场H7N9•可防Preventable•可控Controllable•可治Curable/treatable谢谢！Thankyou!