马里兰大学(University of Maryland)的研究人员领导的一个国际研究团队开发了一种利用AI模型预测与气候变化相关的腹泻疫情的方法。这项新研究发表于2024年10月22日的《环境研究通讯》(Environmental Research Letters),旨在通过提前几周甚至几个月预测疫情风险,帮助公共卫生系统做好准备,从而拯救生命。
气候变化引发的极端天气事件,如大规模洪水和长期干旱,常常导致危险的腹泻疫情,尤其是在发展中国家,腹泻疾病是儿童死亡的第三大原因。马里兰大学公共卫生学院(UMD SPH)流行病学和生物统计学系主任阿米尔·萨普科塔(Amir Sapkota)领导的这项研究,为预测这些致命疫情的风险提供了方法,使公共卫生系统有足够的时间进行准备。
“与气候变化相关的极端天气事件在未来可预见的时间内只会继续增加。我们必须作为一个社会进行适应,”萨普科塔说,“本研究中概述的早期预警系统是增强社区应对气候变化带来的健康威胁的韧性的重要一步。”
这个跨学科团队来自多个机构,利用2000年至2019年间尼泊尔、台湾和越南的温度、降水量、历史疾病率、厄尔尼诺气候模式以及其他地理和环境因素,训练了基于AI的模型,这些模型可以提前几周甚至几个月预测地区级的疾病负担。“提前几周甚至几个月知道预期的疾病负担,为公共卫生从业者提供了宝贵的时间来准备。这样,当疫情发生时,他们就能更好地应对,”萨普科塔说。
尽管这项研究集中在尼泊尔、越南和台湾,但该研究的主要作者、印第安纳大学布卢明顿分校公共卫生学院副教授劳尔·库兹-卡诺(Raul Curz-Cano)表示:“我们的发现同样适用于世界其他地区,特别是那些缺乏市政饮用水和功能齐全的卫生系统的社区。”萨普科塔认为,AI处理大量数据集的能力意味着这项研究只是一个开始,他预计未来将会有越来越多的准确预测模型,用于早期预警系统。他希望这将使公共卫生系统能够更好地准备社区,保护他们免受腹泻疫情风险的增加。
研究团队成员来自多个领域,包括大气和海洋科学、社区健康研究、水资源工程等。团队成员包括马里兰大学流行病学和生物统计学系、大气和海洋科学系的研究人员,以及印第安纳大学布卢明顿分校公共卫生学院、尼泊尔健康研究委员会、越南顺化医科大学、瑞典隆德大学和台湾中原基督教大学的研究人员。
这项研究得到了美国国家科学基金会通过贝尔蒙特论坛(Belmont Forum,资助编号:2025470)、瑞典健康、工作生活和福利研究理事会(Forte,资助编号:2019-01552)、台湾科技部(MOST 109-2621-M-033-001-MY3 和 MOST 110-2625-M-033-002)以及美国国家科学基金会国家研究培训计划(NRT-INFEWS:1828910)的资助。
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