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兰大公布疫情预测系统准确率!创始人黄建平2021年选为中科院院士

2022-01-06   网易

TOP前言

     “TOP大学来了”小编按,2021年12月31日,兰州大学“新冠肺炎疫情全球预测系统”首次发布了自己预测效果检验公式和预测准确率,而该系统的创始人黄建平教授于2021年当选为中国科学院院士

“TOP大学来了”小编按,2021年12月31日,兰州大学《新冠肺炎疫情全球预测系统》网站以呼伦贝尔市突发疫情为例,首次发布了自己预测效果检验公式和预测准确率,而该系统的创始人黄建平教授于2021年当选为中国科学院院士。


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    黄建平院士:心有大我,百折不挠


黄建平院士

     2003年,黄建平响应导师丑纪范院士“以国家需求为己任”的号召回国,从此扎根西北,变地域特色为科研优势,专注于半干旱气候变化研究。

     他建立了我国首个半干旱气候与环境综合观测平台,研制了适用于极端恶劣条件下作业的移动监测系统;揭示了沙尘气溶胶影响半干旱气候的物理机制,开拓了干旱化的研究新思路;揭示了大气物理过程与干旱气候变化耦合相互作用的新机理,形成特色鲜明的物理气候学;建立世界上首个“全球新冠疫情预测系统”,并预测了未来荒漠化和生态安全演变趋势……


    一个承诺、一个选择,黄建平坚守奋斗了十八年。

     11月18日,中国科学院公布了2021年增选院士名单,兰州大学大气科学学院教授黄建平新当选为中国科学院院士

     此前,黄建平博士毕业后,选择在国外继续深造和工作,以开拓做科研的国际视野和思维。“在国外的12年,生活悠闲、工作稳定,但我总感觉自己成日隔着玻璃看天,缺少了自主意识,有梦想难以实现。”黄建平说。

     就这样,2003年,黄建平怀揣梦想回到兰州大学,担任兰州大学大气科学学院首任院长

     面对眼前兰大大气学科师资力量薄弱、科研基础弱、科研经费严重短缺等问题,他没有退缩。因为他看到了这里独特的科研优势,“甘肃毗邻青藏高原,地处中国干旱半干旱区的典型位置,是研究气候变化的天然试验场。在此开展最为基础的气候与环境监测,应该能做出一些原创性的成果。”

     从建设观测站入手。“想要获得一流的研究成果,就必须拿到第一手的观测数据。”黄建平认为。

     不懈努力下,按照国际标准建设的“兰州大学半干旱气候与环境观测站”(SACOL),在2005年建成并投入使用,同年被批准加入国际能量和水分循环观测计划(CEOP)。这是当时全国高校首个建成的国际气候观测站,填补了我国西北地区气溶胶、云、降水、陆—气相互作用等长期连续综合集成观测的空白。

     在观测站获得的实测数据资料基础上,黄建平及其团队系统开展沙尘气溶胶传输特性研究,在国际上首次提出亚洲沙尘气溶胶半直接效应的干旱化作用。该成果荣获2013年度国家自然科学二等奖。


    作为一名高校教师,黄建平不仅躬身科研,还潜心育人。

     他摸索出“十年”培养模式,“一开始,我就给他们一个可以延续10年的课题。着眼过程性培养,我不仅指导他们完成毕业论文,还不断提供力所能及的指导,与他们增强沟通。”

     目前,他已培养出30多位优秀的中青年科研工作者,其中7位入选国家级人才项目。

     此外,作为一名“心有大我”的科研工作者,黄建平更能想国之所想、急国之所急。


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    全球首个疫情预测系统

     2019年底,新冠肺炎疫情暴发。黄建平觉得,自己一定要做点什么。

     “还会有多少人感染?”“疫情什么时候能结束?”他思考,能否像气候预测那样,建立一个预测系统,为全球疫情发展及时提供科学预测预警,为政府制定管控措施、分配医疗资源等提供参考和科学依据。

     征求了课题组师生的意见后,一个临时团队迅速组建起来。经过探索、努力,经历了无数次失败后,2020年5月,“全球COVID-19疫情预测系统”发布,《新冠肺炎疫情全球预测系统》在我国多地疫情预测中得到有效检验

     “重要的不是取得多大成绩,而是通过这件事,让同学们体会到何为家国情怀,始终牢记科学报国。”黄建平说道。

随着全国多地疫情再现。兰州大学疫情预测系统对各地的突发疫情做出过不少预测,也曾准确预测河南、扬州、莆田、厦门的疫情。


图源:新冠肺炎疫情全球预测系统


     12月31日,兰州大学《新冠肺炎疫情全球预测系统》网站以呼伦贝尔市突发疫情为例,首次发布了自己预测效果检验公式和预测准确率。

     在官方发布之前,兰州大学预测系统的准确率就曾被无数网友称为:神了!

     在今年8月份,兰州大学就精准的预测了河南、扬州疫情。

     那时,据河南省政府官网8月17日消息,2021年7月31日至8月16日24时,全省累计报告本土确诊病例166例,累计出院本土确诊病例6例。目前在定点医院隔离治疗的确诊病例160例。8月16日0-24时,河南全省新增境外输入无症状感染者1例,无新增确诊病例、疑似病例。

     而兰州大学在8月4日发布对河南疫情的预测是:在当前二级响应措施下,河南省本轮疫情预计将于8月16日左右得到控制,累计确诊病例数预计约150-180人。

     同月份,有关扬州的预测也很精准。


     据介绍,兰州大学的这套疫情预测系统“预测主要分为日常预测和突发疫情预测。日常工作包括针对全球190多个国家做的未来一天、一个月和两个季度的预测,每10天更新一次月预测和季节预测的数据。”


“新冠肺炎疫情全球预测系统”网站截图


     “系统是将气候预测中的统计——动力方法与流行病学模型相结合的预测系统,是跨学科知识融合的创新性成果。传统的流行病学模型仅适用于区域模拟和预测,而我们所建立的全球预测系统覆盖的空间范围更广,做的是全球预报。”黄建平教授说。


“新冠肺炎疫情全球预测系统”流程图


     “新冠肺炎疫情全球预测系统”(GPCP)基于实时更新的流行病数据,对每个国家的逐日和季节性新增新冠肺炎发病数进行可靠预报。之前国外也有大学和相关机构推出过疫情预测系统,但他们只着眼于美国本土疫情的预测,同样的,国内也有其他学校对国内疫情进行预测,但是没有继续进行下去。“我们做的是一个全球的预测系统,并且是目前世界上唯一并且坚持做预测的系统。”

     2021年6月8日,《国家科学评论》(National Science Review)在线发表了黄建平教授团队题为《新冠肺炎疫情的震荡暴发特征》“The oscillation-outbreaks characteristic of the COVID-19 pandemic”的最新成果,揭示了振荡中突变上行是全球新冠肺炎疫情传播的主要特征。其中此起彼伏的振荡主要受季节变化和病例上报滞后的影响,而短时突变则主要由人员聚集引起。这项成果为全球新冠疫情的科学建模和参数化提供了重要的理论根据。


     2021年1月31日,中国工程院院士钟南山也曾点赞:“兰州大学西部生态安全省部共建中心研发的‘全球新冠疫情预测系统’的预测是相当可靠的。”


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    详情如下

    兰州大学对11月28日呼伦贝尔市突发新冠肺炎疫情的预测与分析


     自2021年11月28日呼伦贝尔市报告新冠肺炎本土确诊病例和本土无症状感染者以来,兰州大学西部生态安全协同创新中心疫情预测组一直密切关注当地疫情发展,于2021年12月07日得出了对呼伦贝尔市突发新冠肺炎疫情的首次预测结果,并于2021年12月31日对该次预测结果进行了评估,预测结果与评估检验报告如下:

     截至2021年12月06日24时,呼伦贝尔市已累计报告确诊病例413例(本土,数据来源:国家卫健委,图1的粉色圆圈代表实际数据)。

     兰州大学《新冠肺炎疫情全球预测系统》(以下称“系统”)的初步预测结果显示,在当前政府采取的及时、有效的二级管控措施下,呼伦贝尔市本轮疫情预计将于12月22日左右得到控制,累计确诊病例数预计约592人(414—769人);若采取三级管控措施,或者仍有未发现的传染链,呼伦贝尔市本轮疫情预计在12月30日左右得到控制,累计确诊病例数或将达到1358人左右。(2021年12月07日)


图1 呼伦贝尔疫情预测结果

预测效果检验公式:



图2 呼伦贝尔疫情预测结果评估

     自2021年11月28日开始的呼伦贝尔市突发新冠肺炎疫情于2021年12月18日得到控制,单日新增确诊病例为零,本轮疫情累计确诊病例数为558人。疫情受控当日(2021年12月18日),系统的预测结果为:呼伦贝尔市本轮疫情累计确诊病例数为588人,累计确诊病例数的预测准确率为94.62%。

    兰州大学西部生态安全协同创新中心疫情预测组

(http://covid-19.lzu.edu.cn/)

2021年12月31日


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    本科就读于南京信息工程大学

     热烈祝贺我院校友黄建平教授

     当选中科院院士

     2021年两院院士增选结果正式揭晓,共有149人当选,其中有把一生所学奉献给西北这片热土的南京信息工程大学校友黄建平教授。



     黄建平教授曾在南信大大气物理学院的前身南京气象学院大气物理系大气探测专业攻读大气探测学和天气动力学学士学位。