本报记者（王瑶）“志不求易者成，事不避难者进”。2017年，疾病防控的数学技术与大数据分析山西省重点实验室（以下简称“实验室”）应运而生，秉承赤诚的家国情怀、求真的科学精神、卓越的学术造诣，面向疾病防控、生态健康和健康医疗领域的重大需求，在推动新发突发传染病防控能力及常见慢病智慧诊疗水平的道路上砥砺奋进。

实验室依托山西大学数学、计算机科学等优势学科，以数学理论与应用双轮驱动作为发展特色，积极承担国家自然科学基金重点项目、国家重点研发计划、山西省重点研发计划等重大科研项目，逐渐发展成为一个集基础研究、应用研究、产学研合作与成果转化为一体的开放式基地。

防疫有“数”

数学模型让疫情防控插上“数字翅膀”

多年来，实验室围绕国家和山西省的重大需求，一直从事传播动力学的研究工作，注重传染病的数学建模及理论分析，和传染病的传播机制、预测及防控措施评估等研究工作，针对流感、狂犬病、禽流感、埃博拉、新冠肺炎等重大传染病模型及相关数学问题进行了系统而深入的研究，丰富了传染病传播动力学的建模理论，并为提出传染病的传播防控措施提供了有力的理论依据。基于复杂网络的传染病传播研究在国内外形成了自身的特色，发现了网络结构与传染病接触传播特征的系列重要关系。

“以新冠肺炎疫情来讲，我们主要是从数学的角度，建立模型，运用数据来说话，分析在未知情况下疫情传播的规模、时间，以及相应的科学干预措施，为政府决策提供数据依据。”实验室主任靳祯介绍道。截至目前，实验室已开展了新冠病毒的传播建模、计算仿真，疫情预测以及干预措施评估，分别提供了全国、武汉、山西等的新冠病毒传播基本再生数、替代数，拐点与高峰时间，最终流行时间，高峰值及最终流行规模，评估了全国、武汉、山西等不同的干预措施，为复学、复工等提供了建议。同时，还针对国外疫情流行情况，预测出对我国的影响。大数据研究成果还多次报送中国疾病预防与控制中心、科技部等上级相关部门，并受到了国务院应对新冠肺炎疫情联防联控机制综合组的表扬和感谢。

在此基础上，实验室还开发了新冠病毒预测及干预评估智能可视化平台、山西大学新冠肺炎疫情预警仿真模拟平台、校园疫情防控微信小程序管理工具合集，有效辅助了学校疫情防控工作的高效率开展。其中，搭建的新冠肺炎疫情预测预警大数据平台获得“第22届中国国际工业博览会高校展区优秀展品奖”，取得计算机软件著作权登记10余项。

此外，对于布鲁氏菌病的防控措施、亚I型口蹄疫的退出风险评估结果，以及非洲猪瘟疫情的强度指数计算公式等，也均被农业农村部采纳或推广应用。

健康有“数”

智慧诊疗让慢病管理“数字化、个性化”

除了在传染病防控方面贡献力量外，实验室发挥大数据优势，在智慧诊疗研究方面也表现出了实力担当。

慢性病是目前威胁我国民众健康最主要的一大类疾病，其中，癌症、糖尿病、脑卒中、帕金森和阿尔兹海默症等重大慢性病为主要死因，且增长迅猛。随着循证医学的发展，数学、计算机和临床医学等学科交叉结合，已成为主流的研究途径。

站在科技前沿，利用大数据分析，实验室研究出了面向脑卒中患者的集日常健康管理、术后康复与随访等于一体的远程智慧康复云平台系统，重点解决在缺乏临床医生参与情况下的患者肢体运动功能量化评定关键问题，可实现患者的“足不出户”零距离康复。目前，该系统已在山西医科大学第一医院、山西白求恩医院等多家医院开展示范应用，累计服务了500余名脑卒中患者。

另外，实验室聚焦脑科学、神经科学与人工智能等多学科交叉前沿，自主开发了老年认知障碍智能筛查、测评及干预训练系统，提供从院内到院外的覆盖“早期筛查、精准测评、个性化非药物干预”的全过程智能解决方案。该系统包括：面向C端用户的“脑训练微信小程序”、面向B端用户的“脑训练一体机及数据可视化平台”、面向医生端的“认知功能评测云平台系统”。自2020年起，该系统已累计服务山西医科大学第一医院、山西白求恩医院门诊患者12,000余名。

此外，实验室一直鼓励学科交叉与“产学研”一体化。目前，实验室在智慧诊疗方面的部分研发成果已实现产业化，累计成果转化经费达200万元以上。

生态有“数”

植被班图演化新机制助力生态文明建设

自20世纪80年代以来，气候变化异常导致全球多地“干更干，湿更湿”的极端现象频繁发生，生态系统已无法适应这些变化而遭受着破坏，特别是干旱半干旱地区的生态系统面临着前所未有的威胁，其暴露度、脆弱性和承载力等发生了一系列恶化的现象。因此，气候变化对生态系统的影响已然成为当前的热点科学问题，也是关乎生态环境保护和可持续发展的重大社会问题。而生态文明建设在我国已上升到国家战略层面。为此，实验室聚焦干旱半干旱区域植被形成以及荒漠化机制，开展了系列攻关研究工作。

截至目前，实验室已硕果累累，构建了中国西北典型气候区域及生态区域的多种气候要素数据集，分析了几十年的不同气候要素的时空演变规律；提出了植被斑图演化新机制，为荒漠化防治提供了早期信号；建立了新疆阿勒泰地区气候植被动力学模型，分析了温度、降水和二氧化碳排放对植被斑图的影响；气候变暖激活了冰川冻土，加速了局地水循环，促进植被生长，但其可持续性依赖于冰川消融之前植被功能恢复的程度。

尽“数”广纳英才

打造多学科交叉高水平研究队伍

实验室自成立以来都始终高度重视人才的引育工作，对各类人才的科研攻关提供完善的实验条件、根据科研工作需要配备科研梯队、配备合理的科研启动经费、确保在最短时间内启动科研工作。现有固定研究人员27名，其中正高级14人（博士生导师6人），副高级职称13人，全部具有博士学位，还引进了英国邓迪大学获得博士学位的徐瑞教授（少将），原中国科学院数学与系统科学研究院副院长、中国数学会副理事长陈敏教授，以及山西大学其他高层次人才3人。

近五年来，实验室承担国家自然科学基金20余项，获得山西省科技奖（自然科学类）一等奖2项、教育部优秀成果奖二等奖1项，其它省部级科技二等奖2项。研究所共发表相关学术论文300余篇，出版学术专著7部。

此外，实验室与国内外相关科研机构建立了广泛的合作交流关系。与北京大学、加拿大约克大学、澳大利亚联邦科学与工业研究院等单位研究人员开展合作研究，并共同发表系列论文；与北京大学、中国疾病预防控制中心等单位联合申报项目，并获得资助；与中国动物卫生与流行病学中心、中国人民解放军军事科学院、中国疾病预防与控制中心、南开大学等单位，在动物疫病与传染病防控研究以及成果转化开展合作。同时，选派研究人员赴美国、加拿大、瑞士等国家的相关研究机构进行合作研究、学术交流。

“人民对美好生活的向往，就是我们的奋斗目标。”十八大以来，以习近平同志为核心的党中央，把人民身体健康作为全面建成小康社会的重要内涵，从维护全民健康和实现国家长远发展出发，身体力行、率先垂范，正在铺设一条以人民为中心的“健康之路”。

未来，实验室将进一步聚焦国家和山西省在疾病防控和健康医疗领域的重大战略需求，聚焦重大/新发传染病的传播动力学研究，注重传染病的数学建模及理论分析，开展传染病的传播机制、预测及防控措施评估等研究工作，同时大力推进认知障碍智能早期筛查与非药物干预、运动障碍定量评估与远程智慧康复等产品的研发及成果转化，努力形成以数学理论与应用双轮驱动的“基础研究——应用研究——成果转化——临床应用”全链式发展模式，为推动我省生物医药和大健康产业发展贡献力量。

编辑：王晓菲