疫情暴雨转阴后,用“新基建”+区块链带动新发展的几种可能

鲨丁区块链 发布在 海盗号 23604

国内疫情开始拐向“负增长”,而经济方面的脱离负面影响的拐点仍未到来。

一些工厂仍然停工、商店餐馆关门、村庄封路、各个写字楼也要控制办公人数。滞后效应作用下,疫情造成的经济损伤还在逐步显现,如坐视不理,可以预见,随之而来的衰退将会对疫区群众二次打击。

停工中断现金流、工人失业、创业者信用破产,旅游业受到的冲击甚至让导游转行去做直播。根据世界银行的一项研究,较弱的流感造成的损失就可以使全球GDP减少0.5%,而严重的疫情大流行可能造成相当于全球GDP 5%或超过3万亿美元的经济损失[1]。此次疫情的影响已经让全球股市深陷绿色恐怖,而全球散播新冠肺炎还将造成多大经济损失尚难预估。

“看得见的手”到了该出手的时候。

数十万亿的“新基建”刺激计划已进入待命状态[2]。有别于工业基础“铁公基”(铁路、公路、机场、港口),这次的新基建,面向的是信息时代。

目前主流观点认为新基建包括七大领域:5G、特高压输电、城市间高速铁路和城市间轨道交通、充电桩、数据中心、AI人工智能和工业互联网。候补的还有集成电路、量子信息、物联网、智能驾驶、工业机器人、氢燃料、石墨烯新材料及航空航天等领域的基础设施。此外,面对医疗系统发展尚不完善所暴露出的问题,公共卫生基础设施建设势必应囊括其中。

SARS后我们建立国家传染病自动预警系统以监控全国传染病,而此次疫情暴露了这套系统的一些短板,打造一套更加公开、更高效率、更可信、更加安全和智能的疫情监控系统理应是未来的发展方向,而区块链技术作为一套公开信任的技术方案,如果能同人工智能、工业互联网等多个模块进行结合,很有资格成为新基建项目的重要组件、现有公共卫生预警系统的破局点和未来拉动信息技术行业的增长点。

区块链技术也受到了高层的关注。2019年10月24日,在中央政治局第十八次集体学习时,习近平总书记就强调过,“把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口”“加快推动区块链技术和产业创新发展”[3]。

作为一种新出现的网络技术,区块链从本质上讲是一个共享数据库,存储于其中的数据,具有不可篡改,过程留痕,可追溯,公开透明,多地保存等特征。这些特征为区块链技术奠定了坚实的信任基础,能创造可靠的合作机制。

结合疫情暴露出的问题,区块链在很多有信任需求的场合都大有可为,比如:

区块链可用于公益慈善,可信的物流数据让捐赠物资可以直达终端具体的医院和科室,让捐赠者捐的明明白白,踏实放心[4];区块链用于医疗制品溯源,让用户使用手机扫码就能快速识别假冒伪劣产品,避免使用了不合标准的口罩而感染病毒的情况[5];区块链用于保险,特别是使用了保险智能合约之后,可以大幅提高保险理赔的速度[6];区块链可用于项目协作,疫情期间企业实行在家办公,区块链可以帮助进行分布式组织办公,一些模式化的流程可以部署在区块链上自动执行,很多消息可以透明共享,增加自动化程度和协作效率[7];区块链还可以用于舆情管理、辟谣、疫情数据公开[8]等多个领域。

详细来说,依靠区块链和新基建中的大数据、人工智能和工业互联网的结合,将能够给这些行业提供更多可能。

一 基于区块链可信数据的形式研判和信息公开

据1月29日来自中国疾病预防控制中心(Center for Disease Control and Prevention, CDC)等机构发表于《新英格兰医学杂志》的回顾性病例分析论文《新型冠状病毒感染肺炎在中国武汉的初期传播动力学》[9]报道,2019年12月中旬密切接触者之间就已发生人际传播,而在2020年1月1日,当地公安机关先后对包括医务人员在内的8名发布“华南水果海鲜市场确诊7例SARS”人员以“散布谣言”为依据进行处理[10]。据随后各方公布的报道显示,此后的1月1到11日已有7名医务人员感染,12-22日又有8名医务人员感染。但是,有关部门依然在2020年1月10日向公众报告“未发现明确的人传人证据”。

如果只要找出病人的活动轨迹与华南海鲜批发市场关联就能分析肺炎的传染性,我们可以把定位技术,AI等工具应用到传染病的治理和预防中,尽早的找出其中关键因素,为早期疫情判断做依据。不过要依赖数据的基础是数据可信,要确保数据的可靠就需要使用抗篡改的区块链技术。

要获得可信的数据其实并不容易,在新冠肺炎开始由武汉向全国蔓延时,多地出现发热患者故意隐瞒武汉旅行史,造成了整个医院门诊部门被隔离的严重后果。比如,山东潍坊的一名患者刻意隐瞒个人旅行史和人员接触史,致68名医务人员被隔离[11];福建一名患者明知自己来自武汉,却对他人谎称来自菲律宾,未按规定进行居家隔离,还几次参加宴席,导致7人感染新冠肺炎、近千人被要求居家观察[12]。

在这种形势下,完全依靠个人提供出行历史的方法在抗疫的关键时刻显得很不可靠。面对这个问题,如果使用区块链技术进行轨迹记录,把到发热科就诊者的最近一个月航空出港信息,火车出入站信息,手机定位信息通过某种形式进行组合,那么病患的旅行数据就更加可信和全面,避免了人为的记错,或者故意隐瞒。

要点在于,航空公司的乘坐信息,火车站检票信息,长途客运公司的数据,手机定位信息都属于不同的公司,这几个主体之间没有从属关系,因此,如果没有更高层次的强力主体进行协调,那么数据调用协作就有问题。但是用一个联盟链,各方同时加入,就可以对等的主体进行有效协作,并解决数据所属权的问题。

基于区块链的加密技术和权限控制技术可以对隐私信息进行保护,患者不用担心大量的隐私数据被暴露。医院作为数据的读取方可以在特殊时期加入这个联盟链网络,获得有限读取数据的权限。医生在系统中输入患者的身份证号或其他证件号,区块链网络只需返回在14天内是否有疫区旅行史即可,并不需要暴露病患的旅行细节以及其他隐私信息。在获得的可信数据,对疾病的传染性有了明确判断后,地方政府应该及时地向公众报告,赋予公众知情权,防止由于猜忌造成恐慌。

二 构建新一代疾控预警系统

确认病人活动轨迹或是病人间的关系可以使用一些机器学习工具分析可信的链上数据,但要在全国范围内确认是传染病并进行预警则需要一个完善的系统。2019年12月,武汉部分医疗机构陆续出现不明原因的肺炎病人,但时隔近两个月后,到了2020年1月下旬,相关舆情才开始在全国传播。这凸显了我国当前正在运行的国家传染病自动预警与响应机制还有欠缺。

SARS之后,2008年我国就已经在31个省(直辖市、自治区)运行国家传染病自动预警系统,建立了预警与响应机制,并实现了对39种传染病监测数据自动分析、时空聚集性实时识别、预警信号发送和响应结果实时追踪等功能,上报方式也从传统的人工上报逐步发展到信息化和IT化上报模式。这套系统在某些情况下是可用的。2015年5月,广东省惠州市人民医院收治了一名来自韩国发烧近40℃的游客。医院发现他可能感染了MERS(中东呼吸综合症冠状病毒),这是一种致死率高达40%具有严重危害的病毒。在收治病患仅8天后,我国就成功完成MERS病例的病毒全基因组序列测试。6月11日,国内设备已经可以通过基因对MERS进行排查,每次可完成样本量为96人次。各级防控系统一旦发现发热样本在两小时之内即可在预警系统里完成逐级上报。2015年的MERS事件,参与救治的医护人员,病人接触过的人都得到及时的隔离观察,没有国人染上MERS病毒[13]。

我国在除国家传染病自动预警系统外,还相继建设了国家传染病报告信息管理系统以及其核心子系统国家传染病网络直报系统(NNDRS),实现了基于医疗卫生机构的法定传染病病例的实时、在线、直接报告;同时为了提高监测数据的完整性和准确性,实现电子健康档案(EHR)、电子病历(EMR)等数据的标准化统一采集,也相继试点和运行了四级人口健康信息平台和其数据交换平台(区、市、省、国家);为了降低诊疗医生填写传染病报告卡的难度,又打通了医院HIS系统和直报系统,通过诊疗病历自动弹出或人工打开填报页,半自动提交传染病报告卡。

在一些建设较好的省份,诊治医生可通过医院HIS系统在填写电子病历的时候自动弹出传染病报告上报,上报后的传染病报告卡通过四级公共卫生数据交换平台,对数据格式和完整性补充后(电子健康卡和电子病历)最终采集到国家传染病网络直报系统(NNDRS)中,而国家传染病自动预警系统通过这些传染病报告卡,采用固定阀值法和时间模型法(移动百分位数法、累积和控制图法、聚集性疫情法)以日为单位计算和监测分析39种传染病疫情情况并向基层医院和疾病控制系统预警。

这套看起来很完善的系统为何在应对新冠肺炎时就显得不够好了呢?

国家传染病自动预警系统已经建立了自动预警与响应机制,预警数据来自于国家传染病报告卡逐级上报的数据。预警模型主要分为固定阀值法和时间模型法两种,固定阀值法是对15种重大传染疾病设定出现次数阀值,超过阀值就预警的一种事件模型;时间模型法分为:移动百分位数法、累积和控制图法、聚集性疫情法,是对18种传染疾病的探测,其本质是增加时间和空间维度的历史统计分析,对出现比例超过一定百分比的现象产生预警。目前我国的传染病预警系统的预警模型并不是基于大数据分析的条件模型,而只是基于传染病报告卡的结果规则判断模型。规则判断模型必须是对已知传染病的判断和预警,所以对新型重大传播的传染病基本没有作用。

另外,在现有的国家传染病上报系统中,对数据的完整性,准确性都有非常高的要求,因此目前传染病报告卡在临床医生填报完成后到上报到国家传染病网络直报系统,还需要3次人工审批,分别是:院内防保科医生审核,区、县疾控中心审核,市级疾控中心审核。采用多机构和人员的核实审批,对于突发重大传染病的爆发监测来讲,这是一种重大缺陷。传染病一旦出现早期流行,来自当地政府的维稳,经济和民众压力都可能影响人工上报过程的顺畅。如果缩短报告路径,实现基于区块链智能合约的自动上报,将避免人为干预,提高系统的处理效率。

如何设计一个更为合理的传染病预防体系呢?面对细菌和病毒,经过万年进化的大型动物的免疫系统可能是非常值得研究的对象,我们可以从人体自身免疫系统的实践操作来做一些理解。当脚指受伤时,受伤的信息(疼痛)并不是先报给脚部,然后传给腿部,最终在上报给头部,而是通过神经系统直接传给大脑,就会立刻做出响应(比如远离受伤源)。自下而上,层级分明的建立一个预防系统可能会在效率上打折扣。如果能像人体的免疫系统,各个终端可以直接向中央报告,那就有利于快速响应。

那直接报告中央会由什么问题呢?可能中央系统需要处理的数据过大。这个可以依靠新的互联网技术,提升整个网络的处理能力,甚至可以使用一些边缘计算的方案在终端就对数据进行一些初步的处理,以减轻中央的计算压力。另一个可能的问题是数据的可靠性。这一点可以依靠区块链的数据可溯源,不可篡改的特点实现。即使是基层的医生提交的数据,应该也是有最初的诊断记录和化验单,原始记录上链便于中央系统直接对情况作出复核。中央系统直接对接最基础的终端,也便于系统快速收集信息,迅速了解疫情早期的全局情况,并做好部署。

三 区块链推动医学数据共享及成果转化

疫情发展过程中还暴露出当前医学研究中存在严重的论文导向,理论脱离实践、研究孤岛等问题。一些过去疫情处理中的成功经验却没有得到及时传播和推广。在2013年3月上海及安徽出现不明原因肺炎后,相关部门利用所建立的实验诊断平台在很短时间内即确定病原体是H7N9禽流感病毒,随后卫生部门采取了系列应急措施控制了病情,此后长三角地区发生的H7N9感染也很快被消除,没有形成流行趋势[14]。但是,这些应对重大传染病的宝贵经验在全国范围内的推广力度不够。

这也导致了基础研究成果不能及时向临床诊治应用转化。虽然中国科学院武汉病毒研究所等基础研究部门在这次疫情中较快取得了系列成果,如快速获得病毒序列并建立RT-PCR实验室诊断方法,但未能及时推广至当地医院的临床诊断治疗中。这其中有临床研究数据各中心之间难以共享,临床、基础及公卫数据难以共享整合,各方把持自己的数据的原因。

数据难以分享有两个方面的问题:1)数据所属权的如何确定;2)分享过程中如何保护隐私并防止侵权。不过区块链可以很好的解决这些。关于数据确权,在一个由医院,医学院,检测机构等多个参与者形成的网络中,可以按照谁先在链上提交数据谁获得权力的方式在链上自动确权;涉及到隐私的数据进行加密处理,数据每次在链上流转和使用都将在链上留痕。被多次使用的数据将得到激励,这样可以有效的对加强多个部门的协作,推动成果共享和数据分享。

四 工业互联网与智慧城市

工业互联网和智慧城市也是新基建的重点方向。工业互联网融合物联网、大数据、人工智能及5G通信等技术,与传统制造业的深度融合,有望显著提升制造业效率,带动传统制造业转型升级。在其中,区块链技术也将扮演重要的角色。透明且不可篡改的数据是处理人与人、人与机器、机器与机器之间关系的依据。一切公开透明切能够共享,非常有利于企业主判断企业运行情况,从而找准关键问题进行解决。

此外,5G+物联网+人工智能+区块链,将成为未来智慧城市的标配。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新(创新2.0)的城市信息化高级形态,实现信息化、工业化与城镇化深度融合,有助于缓解“大城市病”,提高城镇化质量,实现精细化和动态管理,并提升城市管理成效和改善市民生活质量。

具体而言,工业互联网与智慧城市的共同点在于,二者都需要进行大量频繁的可信数据交互与共享。生产信息、工人信息、生活信息、市民信息都需要频繁交互和调用,需要在可信基础上保证性能。区块链在解决可信数据之外,结合主流的异构分片技术,不仅可以保证通信的信度和效度,同时能够兼容多种类型数据和无强中心系统间数据调用和互操作,打造灵活包容的企业与城市。

区块链技术诞生至今不过11年,相关技术在各个行业中的应用才刚刚起步,但依靠上述区块链所提供的可能性,区块链拥有将新基建和未来公共卫生系统打造成更加高效、兼容性更好、更加灵活的开放可信信息系统的能力。能够帮助政府、企业和社会机构打破信息孤岛,实现智慧城市、智慧工厂以及更高效的疾病预防控制系统。目前,政府、高校和企业在此次疫情防控过程中已有积极运用区块链的实例,而更多的区块链应用也在各行各业逐步铺开。疫情由狂风暴雨转阴之际,我们看到了区块链在公共事件中大规模应用的巨大潜力,希望结合了区块链技术的新基建,能在未来冲破阴霾,带回久违的阳光。

参考文献:

[1]凤凰网2009年04月28日报道“猪流感疫情或令全球GDP减少5%”

http://finance.ifeng.com/news/hqcj/20090428/589430.shtml

[2]新浪网2020年03月08日报道“近25万亿元重点项目投资计划出炉 机构对新基建领域看高一线”

http://finance.sina.com.cn/roll/2020-03-08/doc-iimxyqvz8752915.shtml

[3]澎湃网2019年10月25日报道“习近平:把区块链作为核心技术自主创新重要突破口”

https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_4771402

[4]张楠, 王名. 公益4.0:中国公益慈善的区块链时代[J]. 中国非营利评论, 2018(2).

[5]肖丽, 谭星, 谢鹏, et al. 基于区块链技术的中药溯源体系研究[J]. 时珍国医国药, 2017(28):2764.

[6]卢瑶瑶, 赵华伟. 浅析区块链在保险行业的应用[J]. 区域金融研究, 2017, (10):52-54.

[7]袁煜明, 李骅熹, 蒋利峰. 区块链模式:让多方协作实现共赢[J]. 清华管理评论, 2018, (10):P.64-69.

[8]李泰安. 区块链重构网络舆论环境[J]. 传媒(21):89-92.

[9]Li Q, Guan X, Wu P, et al. Early transmission dynamics in Wuhan, China, of novel coronavirus-infected pneumonia[J]. N Engl J Med, 2020 DOI: 10.1056/NEJMoa2001316

[10] 中财网2020年02月01日报道“因发布疫情被训诫的医生李文亮,今日确诊感染新冠肺炎” http://www.cfi.net.cn/p20200201000053.html

[11] 人民网2020年02月05日报道“山东潍坊一患者刻意隐瞒致68名医务人员被隔离”

http://www.cfi.net.cn/p20200201000053.html

[12] 澎湃网2020年02月06日报道“男子武汉返乡却谎称从菲律宾回来,外出赴宴涉3000多人” https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_5816083

[13] 南方网2015年06月27日报道“MERS广东狙击战”

http://news.southcn.com/china/content/2015-06/27/content_127192632.htm

[14]朱佳怡 朱晓萍 林支桂. 2013年H7N9型禽流感疫情的数学分析[J]. 扬州大学学报:自然科学版, 2014(17):8.

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