现在，在伦敦和英国各地的多个场馆，有超过五十万国际游客正在分享故事、啤酒、土耳其烤肉、近距离的居住环境，并且——坦率地说——偶尔还有共用的床垫。仅在奥运村，就有来自数百个国家的约17,000名运动员和官员挤在一起，这还不包括观众——奥运会门票将售出超过800万张——他们又增加了伦敦近800万常住人口。从文化角度来看，我们能够做到这一点并且大家都能相处融洽，这真是个奇迹。但从流行病学的角度来看，这简直是一个噩梦般的场景。
伦敦这样一个国际门户城市当然不陌生于大量人口的来来往往，但当这么多人长时间地近距离接触——在几天或几周内吃同样的东西、使用同样的场所——这简直是病原体爆发的完美温床。一种在世界某个地方可能相当无害的微生物，在一个免疫力较低的人群中可能会迅速蔓延。食源性疾病在每个食品摊位都可能构成威胁。一些流感样疾病，通过正常的人际接触传播，可能会造成大范围的疾病。
在像奥运会这样大规模的活动中维持公众健康的关键，不在于对抗每一个独立的病原体，而在于迅速控制任何在人群中传播的病原体。为了做到这一点，英国健康保护局（HPA）开发了被誉为“世界上最大的健康监测系统”。通过快速整合来自英国各地医院、全科医生、诊所、医务室和医疗热线的海量信息流，HPA开发了一种近乎实时地衡量和监测公众健康的方法，确保任何病原体爆发都能被快速识别、诊断和控制，防止整个伦敦都患上感冒——或者更糟。
虽然HPA的系统并不完美，它是拼凑了现有的信息渠道（报告通过电子邮件和电话发送给地方卫生部门）和更新的数字数据流（在线系统自动将匿名的患者数据从医院数据库传输给当局），但它可能是迄今为止部署过的最大胆的公共卫生监测系统。它不仅是未来奥运会的模式，也是未来的模式；随着全球人口的持续增长以及城市中心变得越来越大、联系越来越紧密，这样的系统将帮助城市和国家保持对人民集体健康的警惕。以下是它的工作原理。
症状学监测
“在这种流行病学中，时效性比完整的数据集更重要。威胁图景在不断演变。”HPA已经从医院、临床医生和全科医生那里收集了某些类型的数据一段时间了，但要真正有用，数据需要尽快集中。为此，HPA为2012年奥运会尽可能地自动化了数据流。通过自动化系统，匿名诊断数据现在可以从急诊室和医院实验室实时流入——当护士和医生将患者信息输入他们的内部计算机系统时，一个匿名的报告会自动生成并立即发送给HPA。HPA还要求全国各地的医生在这些报告中包含与奥运会相关的注释，将患者指定为运动员或教练、工作人员、观众，或与奥运场馆有过接触的其他人。即使在医生无法诊断出传染病的情况下，HPA也创建了一种方法来对症状进行分类并尽可能地定义病情，从而能够识别出以前未见过的新兴或新兴传染病。
这些近乎实时的临床数据构成了不断演变的威胁图景的基础。HPA的模型包括从医院实验室通过一个名为CoSurv的安全系统在网络上实时流入的数据，但模型并不会等待（可能需要数小时或数天才能处理）实验室工作来开始描绘这幅图景。临床医生已被告知要警惕一系列特定的传染病（当局实际上特别担心食源性疾病，因为在像奥运村这样的密闭环境中，胃部疾病会不受控制地传播——可以参考邮轮爆发的历史例子），以及化学污染的症状。当他们看到这些症状中的任何一种时，他们会根据临床（而非实验室）诊断立即报告给HPA。在这种流行病学中，时效性比完整的数据集更重要。随着更多更好的数据（例如来自实验室）的输入，威胁图景在不断演变，但HPA始终致力于获取最即时的数据。
对于HPA来说，这大致描绘了医院病房发生的情况，但为了填补画布上的空白，那里的官员们希望从其他替代来源获取更多数据——全科医生、临时诊所，或拨打国家健康热线的人——这些来源并没有接入同一个系统。这些数据自动化程度不高——通常医生或热线接线员需要通过电话或电子邮件发送给HPA——但它为HPA的持续评估增加了另一层地理相关症状数据。
如果发生疫情
假设伦敦东部的一家诊所开始出现极端腹痛和恶心发病率的激增，远高于这种疾病的正常水平。这些症状数据首先通过HPA的地区办事处，并发出一个信号。也许这只是一个异常，但现在它已经进入了当局的视线。这些数据继续传输到HPA的西米德兰兹办事处，在那里被输入一个基于算法的计算系统，该系统能够快速推断出当时英国整体的公共健康状况。在这里，系统注意到在南海岸的韦茅斯和波特兰也报告了类似的症状激增，那里举办着帆船赛事。系统将两者联系起来；一种引起腹痛的病原体可能正在爆发。卫生部门现在处于戒备状态。
随着一天转变为另一天，这两个地区的更多数据源源不断地流入。在伦敦东部，事实证明，一家酒店餐厅用餐的一大群游客中有几名成员感染了沙门氏菌。在南海岸，一些与奥运会无关的当地人正在经历胃部流感——这算是个好消息，因为奥运运动员、工作人员和观众都在大量地四处旅行。这些病例是独立的，危机得以避免，但重要的是HPA和其他卫生部门几乎立即就能够将这些信息联系起来并采取预防措施。通过集中症状和诊断数据并通过这些算法运行，HPA不仅可以同时监测整个英国，还可以以前所未有的速度识别公众健康趋势、异常值和异常情况。
从计算角度来看，这是一项艰巨的工作。一种罕见病原体极小且几乎无害的发生率可能会立即触发统计警报，而一种已知病原体潜在危险的症状变化可能会落入统计“安全区”，而实际上代表着更大的威胁。算法试图减轻这些统计问题，并且随着算法的发展，它们会随着时间和测试而改进。目前，它们为当局提供了有史以来最全面、最实时的全国健康状况图景。
更好的数据，更好的健康
虽然HPA的系统远非完美——依赖全科医生和护士打电话报告症状不仅容易导致漏报，还会让他们脱离主要工作——但这是利用大数据力量改善公共卫生的一次雄心勃勃的尝试。这有力地支持了医疗领域的全面数字化，并且随着更多信息自动纳入其中，基于此模式构建的未来系统将成为威胁预测和预防性护理的有力工具。
一个全国性、匿名的症状数据自由、自动地流向像HPA西米德兰兹办公室这样的集中式计算中心的系统，将彻底改变当局迅速应对新兴威胁的能力。但HPA甚至还没有利用一些最丰富的数据流——这些数据由公民自己免费提供。我们已经看到像Google Flu Trends这样的系统，通过搜索流感活动指标的关键词，就能准确预测特定区域的流感爆发次数。就在本周，我们还了解到一个算法扫描了纽约市的地理标记推文，能够准确预测哪些用户将在出现症状前最多八天内生病。
这类数据无处不在，非常适合把握大群体人群的脉搏——当前在伦敦大量发布推文的也是这类人群，以至于奥运组织者要求他们“降低音量”（显然这会干扰电视转播）。这就是为什么英国计划在奥运会结束后继续保留其大部分健康监测系统（可能会缩减某些报告的频率，但会保留技术以备在紧急情况下快速启动）。随着全球人口的持续增长，我们的都市变得更大、更密集、更多元化、联系更紧密，像奥运会带来的流行病学情况将不再是例外，而是常态。能够快速将不同来源的数据流整合为一幅完美的公共健康图景，将决定我们是能够走在新兴生物威胁的前面，还是不断地在后面追赶。
