用資訊科技系統 防範傳染病爆發
國家於二○一九年二月十八日正式公佈《粵港澳大灣區發展規劃綱要》,標誌着由廣州、深圳、珠海、肇慶、佛山、江門、中山、東莞、惠州、香港、澳門共十一個城市組成的粵港澳大灣區的建設邁上新台階;為這個在二○一七年末總人口約七千萬人的大灣區城市群的發展及生活,帶來了新機遇、新願景。
大灣區其中一個願景是“一小時生活圈”,這個願景因着:在二○一八年九月開通的廣深港高速鐵路香港段、在同年十月通車的港珠澳大橋、預計在二○二四年通車的深中通道,將逐步實現。
隨着大灣區向前發展及“一小時生活圈”逐步落實,大灣區城市群將呈現這樣的情況:城市內及城市之間的工商活動及人文交流日趨頻繁、人口流動性高;這一情況能帶來正面效果,如:推動大灣區的發展;但也能帶來負面的效果,如:加速傳染病的傳播。
本文嘗試從“防患於未然”的角度,探討傳染病在大灣區爆發的情況下,對大灣區的影響,及提出相關的應對建議。
一、傳染病不定期在世界各地爆發
從人類的歷史來看,傳染病似乎是一個揮之不去的問題;以下列出近十六年來,在世界各地爆發的傳染病:
二○○二~二○○三年中國和香港:非典/沙士(SARS;即:嚴重急性呼吸系統綜合症)
二○○九年全球多個地區:人類豬型流感(H1N1)
二○一二年中東地區:中東呼吸綜合症/新沙士(ME-
RS)
二○一三~二○一六年西非地區:伊波拉病毒疫症(Ebola Virus Disease, EVD)
二○一五年韓國:中東呼吸綜合症/新沙士(MERS)
傳染病在這些受感染的地區,導致嚴重的人命傷亡,嚴重影響當地生活。設想傳染病在這個交流頻繁、人口流動性高的大灣區爆發,若控制不當,也可能導致嚴重的人命傷亡,嚴重影響大灣區的生活。
二、二○○三年香港應對沙士的經驗
根據香港立法會在二○○四年七月公佈的《調查政府與醫院管理局對嚴重急性呼吸系統綜合症爆發的處理手法專責委員會報告》指出:在二○○三年,沙士在香港爆發期間,有一千七百五十五人受感染,其中二百九十九人死亡;七十五名兒童失去父/母或雙親。另一方面,沙士的爆發,使香港當時的民生和經濟,都受到沉重打擊。
當時香港政府的衛生部門,為了應對沙士進一步的爆發,採取了對傳染病追蹤的策略,並執行以下的工作:
病例調查(Case Investigation)
接觸追蹤(Contact Tracing)
截斷傳染鏈(Break the chain of infection)
在沙士爆發初期,由於資訊系統的不配合,在執行上述三項工作時,面對很多困難及沒有效率;其後以一個緊急任務的形式,建成了一個新的傳染病追蹤資訊系統:e-SARS;在e-SARS資訊系統的基礎上,整合了現有的資訊系統;因此,能使用單一的e-SARS資訊系統執行上述三項工作。香港特別行政區在二○○三年十月公佈的《嚴重急性呼吸系統綜合症專家委員會報告》指出:e-SARS資訊系統的建立,為防止沙士進一步爆發,作出了貢獻。借鑑香港應對沙士的經驗,控制傳染病的爆發,資訊系統是一個有力的工具。
距沙士爆發十六年有多了,對傳染病的追蹤,主要還是上述的三項工作,但執行這些工作的資訊科技技術,在這十六年內有了長足的發展;如智慧城市、大數據、雲計算平台,在這些具革命性意義的概念及其相關技術的基礎上,建立傳染病追蹤資訊系統,對控制傳染病的爆發,相信更見成效。
三、智慧城市、大數據、雲計算平台的綜述
智慧城市、大數據、雲計算平台,雖然是在不同時間提出來的概念和技術,但三者有着密切關係。從軟件工程的角度來看,可以把“智慧城市”的實體,看作一個資訊系統,以下稱“智慧城市系統”。這個系統可概括由四層組成,由系統的底層到頂層,分別為:感知層(數據採集層)、網絡傳輸層、數據層(大數據層)、應用層;現以一個城市的幅度,簡述這四層的功能:
(1) 感知層(數據採集層)
這一層包括全市範圍的傳感器、手機、平板電腦、筆記本電腦等設備;並對關於本城市的數據,進行基於空間和時間兩個維度的實時採集。
(2) 網絡傳輸層
把實時採集或非實時採集的數據,傳送到本城市的雲計算平台電腦叢集的存儲系統。
(3) 數據層(大數據層)
是指雲計算平台存儲系統所存儲的海量數據;這些海量數據,一般稱為大數據(下稱“城市大數據”)。
(4) 應用層
以應用為本位;利用雲計算平台電腦叢集的運算能力,並透過智能算法,從“城市大數據”中,對相關的應用,反饋有用的信息。
一個城市的交通資訊,可以實現為“智慧城市系統”應用層其中的一個應用,如:“智慧交通”,這個應用可能涉及“城市大數據”的交通流量實時數據、天氣情況實時數據、城市作息數據等;利用雲計算平台電腦叢集的運算能力、智能算法,從“城市大數據”中,對“智慧交通”反饋有用的信息;從而為市民便利出行創造了條件。
內地智慧城市的建設,如“智慧寧波”、“智慧廣州”,便是上述“智慧城市系統”的例子。
回到“智慧城市系統”與傳染病追蹤資訊系統的場景中,可以把傳染病追蹤資訊系統,實現為其中一個應用。在此系統實現傳染病追蹤,由於採集數據是基於空間和時間這兩個維度,因此對病患者的活動提供了更有意義的數據。
可以使用“城市大數據”,如:居民信息數據、人流信息數據、城市地理信息數據等,為評估病患者對環境的影響提供更多關聯性。
在智能算法的支援下,能更快及準確地作出醫療行動上的決策。
可以看到,在“智慧城市系統”建立相關的傳染病追蹤資訊系統,對控制傳染病的爆發,將更見成效。
四、在粵港澳大灣區應對傳染病的爆發
目前,大灣區各城市在不同程度上,已開展建設智慧城市的工作,為應對傳染病在大灣區的爆發,建立了良好的基礎。但是,為了大灣區內七千萬人的福祉,必須懷抱這一理念:當傳染病在一個城市爆發時,已不是一個城市的問題,而是十一個城市共同應對的問題。為了落實這一個理念,有必要把十一個城市的“智慧城市系統”整合起來,成為一個“泛大灣區智慧城市系統”;這個整合可以是物理性的,也可以是邏輯性的。此系統的四層,具有以下特性:
(1) 感知層(數據採集層)
這一層是各城市“智慧城市系統”感知層的疊加。
(2) 網絡傳輸層
這一層是各城市“智慧城市系統”網絡傳輸層的匯聚層。
(3) 數據層(大數據層)
這一層是各城市“智慧城市系統”數據層的整合。在整合的過程中,必須了解各城市在各方面可能存在的差異,消除“數據屏障”,整合工作才可順利進行。
(4) 應用層
以應用為本位的應用層。
當這個“泛大灣區智慧城市系統”建成後,對傳染病追蹤,可以整個大灣區為本位,而不再局限於某個城市,提升了大灣區應對傳染病爆發的能力。
《綱要》第五章第二節提出了這個建議:在智慧城市群的層面,探索建立統一標準的智慧城市時空信息雲平台;建立這個“泛大灣區智慧城市系統”,是上述《綱要》建議的落實與擴充,因為除了實現統一標準的智慧城市時空信息雲平台外,還整合了十一個城市的“智慧城市系統”。這不單能在大灣區城市共同應對傳染病爆發的工作上發揮了它的作用,在其他方面,如在大灣區城市共同應對氣候變化的工作上,也會發揮它的作用。
建立這個系統,在技術上、行政上,相信會遇到不少困難,但為了提升大灣區應對傳染病爆發的能力,這項工作是值得的。
五、總結與建議
回顧傳染病在世界各地爆發的歷史,它呈現出不定時、不定點的特性;為了大灣區的持續發展、區內居民的福祉,建議在各城市協作下,建立上述的“泛大灣區智慧城市系統”,使控制區內傳染病的爆發,成為區內一體化的工作。
以“防患於未然”的積極態度,應對傳染病在區內爆發的可能,相信是一個務實和進取的策略。
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梁根潤