突發公共衛生事件智慧應急發展探討

姚建義，金雅玲，湯曉勇，吳家兵，侯賽，劉曉青，張天琛， 宋鐵，肖建鵬，劉劍君

（1. 中國疾病預防控制中心，北京 102206；2. 安徽省疾病預防控制中心，合肥 230601；3. 江西省疾病預防控制中心，南昌 330029；4. 廣東省疾病預防控制中心，廣州 511430）

一、前言

隨著各國人員流動增加、經濟交往活動頻繁，傳染病流行與傳播的風險不斷升級 [1]。突發公共衛生事件頻發，對我國經濟社會的影響應引起社會界高度關注。近年來，新一代信息技術飛速發展，我國諸多行業的發展模式出現重大改變，大數據、人工智能（AI）與經濟社會融合不斷加深，智慧應急產業的發展需求趨于強烈 [2]。

我國“互聯網+醫療健康”的國家戰略在新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）疫情防控過程中發揮了重要作用，所取得的扎實效果離不開超前布局和持續建設。有研究認為 [3,4]，到2030年我國在AI理論、技術和綜合應用水平方面將達到世界領先水平。面向2035年，為了加強國家生物安全觀、建成以居民健康為中心的社會、構建強大的公共衛生體系，需要將智慧應急體系建設作為國家戰略發展方向。突發公共衛生事件智慧應急指基于第五代移動通信（5G）、AI、大數據、云計算等新一代信息技術與突發公共衛生事件應急管理技術的深度融合，以信息技術為手段，貫穿多元多渠道監測預警、高效科學智能指揮決策等衛生應急管理各環節，全面提升我國衛生應急管理的科學化、專業化和經濟化水平。

回顧COVID-19疫情的應對過程可發現，這一過程既暴露出了傳統衛生應急體系在大數據使用、信息交互等方面的薄弱環節和短板，也展現了新一代信息技術在病源追蹤與隔離、科學高效救治等方面發揮的作用與前景。為此，本文針對突發公共衛生事件智慧應急的創新應用開展宏觀探討，著力提出我國智慧應急管理體系的中長期發展目標、重大任務、技術途徑，以期為領域前瞻發展提供基礎性參考。

二、突發公共衛生事件智慧應急的需求分析

近年來，我國每年報告和處置的突發公共衛生事件都在千起左右，以傳染病突發事件為最主要的報告類型，具有突發性強、破壞性大、波及范圍廣等特點。發生傳染病突發事件，尤其是鼠疫、甲型H1N1流感、COVID-19疫情等重大傳染病流行甚至是大流行，不僅嚴重威脅居民健康和生命安全，還會嚴重影響社會穩定和經濟發展。

突發公共衛生事件處置的關鍵在于解決好“渠道不暢、信息滯后、效率不高”等問題，確保相關數據和信息能夠及時采集報送以支持科學分析研判、高效指揮決策。在COVID-19疫情暴發后，有關傳染病監測預警、傳播模型和趨勢預判、疫情報告與信息化管理、流行病學調查、可視展示與分析、社區管控等工作，都暴露出了應急管理亟需改進的環節和做法。

目前，互聯網、物聯網、5G、大數據、云計算、AI等新一代信息技術發展迅猛，推動新技術在突發公共衛生事件應急管理領域應用的深度融合勢在必行；需要實施應急信息化迭代升級，創新應急管理模式，加強智慧應急能力建設，提升衛生應急管理效率等。

三、國外突發公共衛生事件應急管理進展

（一）美國

美國通過國家突發事件管理系統（NIMS）提供了全國統一模板，以協調各部門并要求各州和地方政府據此處置突發事件 [5]。美國疾病預防控制中心歷來重視公共衛生信息系統建設，共建立了28 類101個監測系統；與突發公共衛生事件相關的有國家傳染病監測系統、電子實驗室報告系統（采集實驗室電子信息報告）、國家癥狀監測項目（進行數據實時分析比對）等 [6]。2004年，美國國土資源部建立了美國生物監測整合系統，通過收集、整合、分析人類疾病、食品、農業、水、氣象、環境監測等方面的信息，力求早期發現自然疾病暴發和意外、故意使用生物戰劑、新發生物危害事件。2012年，美國發布《生物監測國家戰略》，旨在建立高效整合的國家生物監測系統，收集整合包括人、動物、植物“全譜性”威脅在內的重要信息，實現生物威脅的早期發現預警、突發公共衛生事件的整體態勢感知 [7]。美國還提出了建立智慧型國家職業健康安全監測系統的規劃目標，保證監測數據的質量和效率，保護信息安全。相關數據的收集、分析、展示離不開標準化，需要具有豐富經驗的工作人員參與 [8]。

（二）其他國家

2012年，世界衛生組織（WHO）啟動了應急作業網絡（EOC_Net）建設，各國的應急作業中心有著廣泛應用并在突發事件處置響應中發揮了重要作用 [9,10]。歐盟、澳大利亞等國家和地區，WHO等國際組織，或建立獨立的衛生應急指揮系統，或在政府指揮系統下建立衛生應急指揮子系統。歐盟疾控中心突發公共衛生事件應急指揮中心發展了多個專用信息管理工具，如監測風險并開展評估的風險跟蹤工具、協調應對行動的早期預警和應對系統、實施風險評估的傳染病情報系統；與歐盟成員國共建快速預警系統，簽訂了術語和程序協議，旨在實現共同操作、信息交流和共享。

整體來看，國外有著公共衛生事件信息化應用的良好實踐，但智慧應急也屬新概念、新起點；多個國家均為發展初期，全面構建新型智慧應急體系處于起步階段。

四、我國突發公共衛生事件應急管理現狀

（一）取得的成就

一是衛生應急法規制度、預案體系逐步完善，突發公共衛生事件應急管理和運行不斷健全。《中華人民共和國突發事件應對法》等70多部相關法律法規、10余個部門規章、一系列衛生應急技術規范與操作指南相繼發布。國家、省級、地市級突發事件衛生應急指揮系統建設有序實施，視頻會商、指揮協調、信息溝通、應急值守、資源管理與調度等輔助決策功能逐步落實 [11]。

二是突發公共衛生事件監測預警能力不斷提升。我國啟用了世界規模最大的傳染病、突發公共衛生事件網絡直報系統，平均報告時間由過去的5 d縮短到當前的4 h。進一步整合相關平臺的監測信息，建立起制度化的突發事件公共衛生風險評估機制。相關信息系統在COVID-19疫情信息管理、信息可視化、傳播模型建立、趨勢預測分析等方面進行了規模化應用，提供了較為全面、較高自動化水平的管理和服務 [12]。

三是突發事件現場衛生應急能力、衛生應急物資保障能力顯著增強。自2010年以來，我國部署了4 類58支國家衛生應急隊伍，建立了國家衛生應急物資儲備體系，完善了應急物資協調調用機制，在歷次重特大突發事件應對中發揮了重要保障作用。例如，我國派遣整建制應急隊伍參加2014年西非埃博拉出血熱疫情、尼泊爾里氏8.1級地震救援，為構建世界公共衛生安全屏障做出了應有貢獻。

（二）存在的不足

一是信息技術手段在防控決策和管理中的應用有限，能夠及時探測新發傳染病及異常病例的科技手段缺乏，針對多渠道來源信息的收集、整合、分析等支撐能力不夠。現行的傳染病預警系統是2008 年建設運行的，平臺架構、數據管理、模型構建等是10多年前的技術，AI、大數據、算法識別等技術未得到深入應用。

二是監測預警信息來源單一、共享機制不健全 [13]。當前，監測預警系統主要源自醫療機構的確診病例信息，數據內容單一，缺失對早期監測預警具有重要意義的關鍵信息（如癥狀、接觸史、旅行史等）；“醫防融合”和協作不夠緊密，預警時間關口明顯滯后；衛生健康系統內部、跨行業部門之間未能建立有效的信息共享機制。此外，疾病預防控制機構人員短缺，“醫防”機構之間呈現“碎片化”管理 [14]，信息收集、分析的效率低下，健康服務缺乏精準化、及時性的問題愈發顯現。

三是信息化基礎設施不健全，信息收集整合能力不足。多個應急管理系統之間缺乏必要的信息交互 [15]，管理部門存在條塊分割與信息壁壘；應急數據呈現分散化，農業、動物等機構的信息收集更是困難重重。分散化平臺建設與環境信息標準尚不統一，各個部門的數據形式多樣、標準不一；參考體系的不同，給應急大數據的跨部門檢索、整合、共享造成困難。在醫療衛生單位外，其他渠道的衛生健康信息收集較多依靠效率低下的人工檢索方式；國際信息則依賴國際組織及相關機構的被動通報，很難獲得及時、完整、綜合的應急信息。

五、我國突發公共衛生事件智慧應急的發展目標與重大任務

（一）發展目標

到2025年，新一代信息技術廣泛應用于衛生應急管理領域，“資源整合、智慧技術、共享共建、全面感知、科學高效、反應靈敏、協同聯動、高效調度”的突發公共衛生事件智慧應急體系基本建成并啟用；應急響應、核心救援、應急保障等能力顯著改善，應急救援隊伍、物資裝備體系不斷完善；早期預防、及時發現、快速反應、有效處置能力大幅提高并與國際接軌；最大程度地預防和降低突發急性傳染病在我國的暴發與流行。

到2035年，全面建成現代化突發公共衛生事件智慧應急體系，高效應對公共衛生安全風險挑戰，適應全面建成小康社會要求，與新一代信息技術協同發展并高度融合，便于全社會共同參與；全面實現全球、全危害、全因素、全過程的智慧化監測預警多點觸發機制和精準預報，建立現代化、智能化的衛生應急決策與指揮系統；持續提升應急管理、核心應急救援、綜合應急保障、社會協同應對等能力，涉外應急能力與發達國家同步，全面建成“海陸空”立體化的緊急醫學救援體系。

（二）重大任務

1. 基于信息技術的智慧化多點觸發傳染病監測預警平臺

立足我國傳染病聯防聯控方面的機制優勢，打通管理部門、執行機構之間與傳染病相關的數據壁壘，利用大數據、5G、區塊鏈、云計算、AI等技術，建立多元數據共享機制，搭建現代化、智慧化的多點觸發監測預警系統。從多監測點、多個渠道自動化地采集突發公共衛生事件相關信息，開展公共衛生大數據的融合、治理、可視化、探測分析，及早并智能判別突發公共衛生事件發生風險或已出現的“苗頭”，自動發出預警信號，為科學防控決策提供支撐。

一是完善主動監測和調查技術，提升多源監測數據質量和獲取效率。選擇重點省份、重點地區建立癥候群主動監測系統，部署傳染病監測智能軟件，通過數據自動提取技術（不依賴于疾病診斷信息）從醫院信息系統讀取具有傳染病指示癥狀的疑似病例信息，結合規則和機器學習模型等智能判斷，實時、主動抓取傳染病早期預警關鍵信息；在不影響診療行為過程、不增加臨床醫生工作量的基礎上，前移預警關口、實現早期預警。對相關數據進行加密和管理，搭建公共衛生大數據監測預警系統、智慧化預警所需的數據倉庫，實時動態展示多源監測數據的時間變化趨勢、空間分布特征。

二是加強傳染病預測預警研究，優選傳染病預警智能算法。高效、科學的探測預警算法是實現預警的關鍵環節。隨著多源監測大數據和公共衛生事件的深度融合，雖有多種數據資源用于預測預警，但對預警方法的有效性、預警結果的精確度提出了更高要求。研究融入機器學習、深度學習、無監督學習等AI算法，搭建智慧化的多點觸發預警系統；鑒于新發傳染病預警的復雜性、多變性，在實際應用中動態修正（調整）模型參數，平衡預警的靈敏度和特異度；篩選適宜本地應用的智能傳染病預測預警模型，邊運行、邊評價、邊完善。

2. 全流程覆蓋、“人機物”全面互聯的智慧應急響應指揮平臺

以全面感知、融合通信、公共安全技術為支撐，建立反應靈敏、協同聯動、高效調度的智慧應急響應指揮系統。挖掘突發公共衛生事件預防準備與處置響應等全部要素，匯聚并呈現突發公共衛生事件態勢，實現事件接報、應急響應、指揮調度、研判分析、協同會商、應急評估等的全流程管理，為應急響應指揮智能化、扁平化、一體化提供信息化手段支撐。

一是搭建智能化公共衛生應急響應和指揮平臺（應急作業中心）。基于5G、AI、無人機、衛星定位導航等技術，發展衛生應急指揮和遠程協作系統，保障衛生應急作業在各類區域（如災區、邊遠地區）的高效順暢運作，保障前方指揮部、后方指揮中心的互聯互通、實時對接。

二是打牢數字設施基礎建設，搭建智能化公共衛生應急人員物資調配平臺，支撐對應急事件指揮的快速反應。將各級各類應急預案存入電子預案庫，開展數字化預案的分類管理，實現預案審核、備案、修訂等的在線全流程化。

三是集約感知網絡和數據資源。部署感知網絡，匯聚跨部門共享數據、社會及互聯網數據，獲取各類實時監測信息，對公共衛生事件規模、現場實況、醫療資源等進行動態感知。依托應急通信網絡、公共通信網絡、低功耗廣域網等進行數據感知采集，加強衛生應急感知網絡的感知層、傳輸層能力建設。

3. 智慧決策輔助支持系統

基于現有衛生應急管理的信息化、數據基礎，結合大數據挖掘和AI輔助分析，建立事件鏈、預案鏈的綜合分析模型，立體研判突發公共衛生事件，通過閉環反饋逐步優化決策。依托衛生應急管理“一張圖”，開展多圖層的建設和集成，實現監測感知數據綜合展示、空間信息智能檢索，開展多源大數據的治理、管理、可視化。結合突發公共衛生事件特征，建設專題研判、智能方案生成、專題輔助決策可視化、總結評估等功能，為精準高效防控決策提供支撐手段。

一是完善基于地理信息系統的應急管理功能。對接“數字政府”地理信息公共服務平臺，制定相關的標準規范要求，開展各類衛生應急管理業務的圖層、路徑規劃，開發關聯分析、數據可視化、綜合查詢等功能和服務。

二是智能分析突發公共衛生事件態勢。研究構建重點關注區域的模型、三維可視化仿真技術，對突發公共衛生事件發展趨勢、傳播鏈演進、影響過程進行模擬，輔助評估事件可能造成的影響范圍、人員傷亡、經濟損失等情況。

三是建立綜合風險評估應用體系。開展區域、時間（年度、季度、月度等）、專題等風險評估應用研究，發展展示信息和分析模型，在事件接報后能夠自動匹配并進入專題研判程序。建立面向各類公共衛生事件的輔助決策知識模型，采用系統自動生產、人工干預等方式，分析明確各類公共衛生事件的發生特點、演化特征、處置難點，提出風險防護、應急處置、救援轉移等決策建議。

4. 基于物聯網技術的應急資源保障與應用平臺

研究建立“統一指揮、協調有序、運轉高效”的公共衛生應急資源保障與應用平臺，健全應急物資儲備統一共享機制，形成“橫向到邊、縱向到底”的公共衛生應急資源保障網絡。在應急狀態下，根據實際需要，按照就近、最快的原則打破地域、層級界限，建立上下聯動、橫向協同、扁平化的應急物資調撥機制，快速機動調撥物資以滿足救災減災需要。推廣應用基于物聯網無線射頻識別技術，建設應急資源智能倉儲系統。在平時例行開展各類資源的管理、維護、查詢、統計，在應急時為突發事件所需資源的調撥、分配提供數據支撐。通過信息化手段，實現應急物資申請、分配、發放全過程的高效監管。

六、對策建議

（一）規劃實施國家衛生應急生物綜合監測預警建設重大工程

規劃建設全球生物監測預警整合平臺，統籌多部門、多渠道資源，建設覆蓋全球、全危害、全因素、全過程的公共衛生、生物安全信息監測系統；推進跨部門應急核心信息共享，提高應急監測的時效性和保真度，及時發出預警信息。開展跨部門、多學科參與的風險評估，確保早期發現具有潛在威脅的公共衛生安全事件，為精準施策提供科學支撐。

推動理念一致、功能協調、結構統一、資源共享、部件標準化的智慧應急體系頂層設計，依托國家級疾病預防控制中心，開展國家統一規劃、省級統籌建設、地市和縣區分級部署應用。立足全局開展相關系統的總體架構設計，編制體系建設、產業發展、科技創新等專項規劃，形成全域覆蓋、分層管理、分類指導、多規銜接的規劃體系；與公安、應急管理等部門的信息化體系實現業務聯動和數據協同，按照職責分工制定實施方案，細化分解規劃目標并落實重點任務。

（二）制定和修訂智慧化衛生應急相關的法律法規

智能技術和工具應用涉及一些法律法規問題，如生物安全、數據安全、個人隱私、公眾健康信息等。在重大、特大突發事件發生時，為了維護社會穩定與國家安全，可通過行政指揮與臨時規定等方式，限定性采用智慧應急的措施與方法，同時注重安全保障。例如，在COVID-19現場流行病學調查過程中，為獲取個人行程軌跡、密切接觸者、個人健康信息等，需要公安人員陪同參與現場流行病學調查。為了更好發揮智慧應急的潛在效能，建議在完善與修訂相關應急法律法規時，重點考慮智慧應急系統運行過程中所涉及的生物安全、數據安全、個人隱私、公眾健康信息等內容，為智慧應急發展提供完備的法律保障。

（三）保持應急管理機制的數據融通和可持續發展

在運用新一代信息技術的基礎上，注重加強與公安、海關、地質氣象、環境生態、交通運輸、信息通信等部門的信息融合和對接，支持智慧應急新技術的一體化、同質化發展，更好保障各類業務、數據、技術的融合，實現跨層級、跨地域、跨系統、跨部門、跨業務的協同管控與服務。建議在政府層面加強智慧應急體系建設的頂層設計，實現統籌規劃、合理布局、高效運行、有序發展。建設智慧醫療、智慧疾控、智慧健康等數字化平臺，發展多部門、跨地區數據高效互通、安全共享的基礎設施，為智慧應急提供堅強的機制保障。

（四）促進智慧化衛生應急產業發展

圍繞準備、監測、預警、指揮、輔助決策等環節的迫切需求，加快智慧應急系統建設和融合發展，為全社會和相關行業提供個性化、多元化、高質量的公共服務，促進關聯產業的快速高效發展。在前沿基礎理論、關鍵支撐技術、基礎共性平臺等方面強化部署，促進新一代信息技術與關聯產業的深度融合，形成數據驅動、“人機”協同、跨界融合、共創分享的新經濟業態。鼓勵開展契合個性化需求的定制服務，推動衛生應急產業創造價值、分享價值。適度創新投融資模式，吸引社會資本對智慧應急生態建設的投入，激發和保持社會創新活力。

（五）推動行業人才隊伍“醫防融合”

建議重視醫學與公共衛生之間存在裂痕的現狀，將公共衛生、人群健康等理念融入醫學教育、日常診療活動 [16]；優化公共衛生管理與實踐，盡快實現“醫防融合”，使醫生群體成為社會健康生活方式的實踐者、推廣者。加大高層次公共衛生專業人才隊伍建設，提升公共衛生管理機構對于信息化技術賦能的作用認知，提高運用信息化技術解決應急管理問題的能力。培養應急行業的復合型管理人才和高素質隊伍，實現衛生應急業務、互聯網及信息化技術手段的能力貫通。開展專業研究機構和高等院校的業務協作，組建智慧應急綜合培訓基地，成立國家級智慧應急專家庫，集智開展智慧應急關鍵問題攻關。

致謝

感謝“公共衛生事件智慧應急發展戰略研究”項目團隊全體同志的辛勤勞動和研究貢獻。