【西迁新传人】沈明望：在数学、医学交叉研究中助力健康中国建设

近日，记者在医学部公共卫生学院见到了西安交通大学第七届“十大学术新人”之一、公共卫生学院流行病与卫生统计学系副教授沈明望。

沈明望硕博均就读于西安交通大学数学与统计学院，师从肖燕妮教授，2017年取得应用数学专业博士学位，2018年1月进入公共卫生学院从事教学科研工作。他主要从事理论流行病学、生物数学、人工智能在医学中的应用等交叉学科研究，如传染病以及癌症等慢性病的数学建模研究和卫生经济学评价。曾获第三届“徐宗本应用数学论文奖”一等奖，入选2021年陕西省高校科协青年人才托举计划。入职以来主持国家自然科学基金面上项目和青年基金项目、中国博士后科学基金特别资助（新冠防控专项）和一等资助等项目8项。近年来，在《BMC医学》（BMC Medicine）、《英国皇家学会会刊：生命科学版》（Proceedings of the Royal Society B:Biological Sciences）、《疫苗》（Vaccine）等著名生物医学领域期刊上发表学术论文30余篇。参编《医学数据管理与分析》《新型冠状病毒肺炎的基础与防治》教材2本。担任中国抗癌协会癌症筛查与早诊早治专业委员会青年委员和卫生经济学评价学组委员。

急国家之所急，战斗在“抗疫战场”

时钟拨回到2020年1月，湖北省武汉市暴发新冠肺炎疫情，确诊人数激增。1月20日晚间，国家卫健委高级别专家组组长钟南山院士在接受央视连线时明确表示，可以肯定此次新型冠状病毒感染的肺炎存在人传人现象。而在几天前，凭借着长期从事传染病研究的经验和敏感，由数学学院肖燕妮教授领衔的生物数学团队、公卫学院庄贵华教授和张磊教授领衔的流行病学建模团队已展开了对新型冠状病毒传染情况的研究。团队成员沈明望基于武汉卫健委发布的新冠肺炎相关数据在1月18日进行建模分析，预测考虑综合控制措施（包括隔离、交通管制、戴口罩等）下全国疫情流行趋势，预判疫情在3个月以内得到控制。这些结果于1月23日提交到国外英文预印版网站（bioRxiv），在线以后一周内全球阅读量和下载量突破1万，并被科学网微信公众号翻译后转载，一周内阅读量超过10万。随后，该团队于1月31日更新模型和数据，评估了湖北省多个城市在1月23日以后陆续“封城”对疫情趋势的影响，发现“封城”措施可以至少降低7成感染和死亡病例，从理论上说明了湖北省“封城”的有效性与及时性，为有关部门制定政策提供了强有力的依据。

“2月3日，我们团队向国家疾控中心提供了第一份报告——《关于2019年新型冠状病毒肺炎防控措施的流行病动力学模型评价报告》，评估了湖北省重点城市的疫情风险以及全国风险比较高的省份。当时时间非常紧张，在三天之内就必须给出疫情风险评估内容，我们压力也很大，每天就与时间赛跑。当然最辛苦的还是前线临床的医护人员，他们在一线照顾病人，我们在战线后方更要做好分析预测，助力抗疫。”《关于2019年新型冠状病毒肺炎医疗资源需求的流行病动力学模型评价报告》是沈明望所在团队向国家疾控中心提交的第二份报告，主要评估支援湖北省所需医护人员的数量以及呼吸机等医疗资源的规模。随着火神山、雷神山医院的建立，疫情在武汉得到有效遏制后，政府又面临着另外一个问题，武汉什么时候解封？怎么解封？沈明望所在团队的第三份报告《关于2019年新型冠状病毒肺炎武汉解封流行病动力学模型评价报告》就是针对这些问题的。“我们提出了6个可能的解封时间点，政府选择的实际解封时间刚好就在我们提交的其中两个时间点之间。为了避免解封后疫情的二次暴发，我们总结了疫情防控的‘八字箴言’——多戴口罩，少凑热闹。该研究成果发表在《创新》（The Innovation）杂志上，并在4月8日武汉解封当天在CCTV国际频道播出。”回想起疫情期间所做的工作，沈明望仍热情满满。

与此同时，包括沈明望在内的公共卫生学院教师也在支援陕西、西安疫情防控工作。像2003年“非典”疫情暴发时一样，公卫学院率队再赴疾控中心进行支援。2020年1月31日到3月中旬，公卫学院的十几名师生在曾令霞教授的带领下奔赴陕西省和西安市疾控中心，入驻新冠疫情防控指挥部，为决策提供技术支撑。当时形势紧急，人手紧缺，各位老师根据自己擅长的研究领域和方法从不同角度做数据分析和趋势预判，沈明望做的主要是预测陕西省每天的确诊人数，后期还预测分析如何复工等问题。“我们做出的每一个预判，都是要负有风险和责任的。但是想到自己的研究成果能直接在指挥部应用到实际抗疫中作为参考，内心很充实。”沈明望说。

直到今天，这场与新冠病毒的战斗还未停歇。“2020年5月之后，我们就开始关注佩戴口罩效果评估、接种疫苗后如何与戴口罩及社交距离政策配合防控疫情、全民核酸检测的时机及成本效果、以及变异病毒的传播对疫苗效果和非药物干预政策的影响等问题。”针对这些问题，沈明望陆续与美国、澳大利亚相关研究人员进行了一系列合作研究。

融合与创新，助力数学、医学交叉合作

仰望星空，脚踏实地。将科学研究植根于社会现实之中，将创新精神融入进学科融合之中，是沈明望科研工作的核心。“科研要以实际问题为导向，数学最主要的是一种方法和工具。”沈明望说，“现在我写文章和申请项目时都会回溯最根源的问题是什么，学界关注的哪些问题没有解决。以医学的实际问题为导向，寻找需要的模型就是我当下的科研定位。”沈明望坚持“四个面向”，脚踏实地进行科学研究。

谈及科研工作，沈明望分享了坚持、兴趣、合作三个关键词。“做研究是非常辛苦的，坚持是首要的。疫情在武汉暴发后，我导师肖燕妮教授和她爱人唐三一教授被隔离在湖北恩施海拔近2000米的石窑老家，天气非常寒冷，也没有暖气，他们当时只带了一台电脑，两个人轮流使用进行建模分析疫情，坚持做研究，急国家之所急，研国家之所需，深深地激励着我。”“兴趣也很重要，刚走进科研大门的研究者在文献阅读中会逐渐发觉自己的兴趣点，深入学习后逐步会有文章产出，这时成就感与兴趣相辅相成，学术之路也会越走越远。”学科交叉也在沈明望的研究中体现地淋漓尽致，应用数学专业出身的他与医学、人工智能、经济学等领域研究人员合作，期望不同学科的交叉碰撞出耀眼的创新“火花”，能更好地为国家发展和人民生活服务。

沈明望表示，创新港的建设为学科深度交叉融合提供了新的契机。“创新港在最大程度上缩短了不同学科之间的空间距离，提供了一个开放、自由、协同的广阔平台，非常有利于不同领域的研究者进行长期而稳定的交流。”比如公共卫生学院依托全球健康研究院建立了传染病预防控制研究所、中澳传染病联合研究中心，数学学院也依托西安数学与数学技术研究院成立了数学与生命科学交叉研究中心等。目前，沈明望已与医学部预防医学、法医学、基础医学、临床医学、药学等领域教师都建立了密切合作，同时也与国家疾控中心、国家癌症中心有长期合作关系。他表示，“未来将继续成为沟通医学需求与数学方法的纽带。”

结缘交大，从求学到教学

“提起交大，我心中始终充满了感激、感谢和感恩。”沈明望2011年进入西安交大数学学院学习，从硕士到博士再到教师，至今已满满十年光阴。

春风化雨，润物无声。沈明望说：“交大德高望重的老教师们以渊博的学识、无私奉献的伟大情操、自强勤勉的高尚品德为后辈指引出一条做人、做学问的光明大道。生物数学学派由西迁老教授马知恩创立，所以我对西迁精神的感触非常深。西迁博物馆还保存着他年轻时的照片和教学笔记，他的笔记就是我们当年的课程内容。他今年86岁了，每天还坚持上下班。还有花甲之年拄着双拐坚持上课的周义仓教授，对我们年轻学者来说是非常大的感染和鼓舞，这些前辈们像灯塔一样为我们照亮了前行的路。”

“毕业入职后，我作为答辩秘书参加了学生的论文答辩，当时真切地感受到从学生到教师的身份转变。”站上讲台的沈明望希望能同他的老师们一样，将西安交大的学术传统与学术精神传递下去，也希望能把学到的数学方法引入到医学中去，让更多的医学生有数理思维。

因材施教，循循善诱。沈明望在授课时始终追求“用学生听得懂的语言去讲课。”目前沈明望的学生基本都是缺乏数学专业背景的医学学生，为了达到深入浅出的授课效果，他常常会搜集一些视频、动画等进行备课，用最简单的方式阐述复杂的数学模型，争取让只有简单微积分基础或者高中数学基础的学生也能听懂。“理解知识是一个循序渐进的过程，进行科学研究往往非常复杂，很多学生都会被吓退。所以我会先给学生讲述最基本的原理，让他们明白模型是如何构建的，争取每一步都理解到位，然后再结合案例分析，讲解如何应用，争取让他们知其然，亦知其所以然。”沈明望说。

敢于创新的勇气、持续不懈的努力、严谨认真的态度、对社会现实的深切关注、对未知领域的深入探索，是沈明望作为一个科研实干者当之无愧的“标签”。他满怀期望地表示：“创新港的建设对于诸多交叉学科的建设与发展是一个绝好的契机，扎实先进的基础设施、聚合成系统的学科结构、产学研一体的运营模式都为科研工作者创造了非常有利的研究环境，我也将全身心投入科研，助力各学科交叉融合，做更有意义的研究。”沈明望目前正在规划开设基于数学学科与医学学科的交叉研究的新课程，希望能打破学生在单一学科中研究方法上的局限与学科边界上的桎梏，开阔研究思维，融合创新。

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