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新冠疫情下的口罩分配最優解 張筱涵助理教授研究登頂尖期刊《Nature Communications》

清大生科院生物資訊與結構生物研究所張筱涵助理教授,與美國麻省理工學院、哈佛大學成立的柏勞德研究所(Broad Institute)之計算生物學家 Colin J. Worby 合作,致力於口罩使用與分配形式對群體感染率的影響。兩人於去年(2020)共同發表論文〈Face mask use in the general population and optimal resource allocation during the COVID-19 pandemic 於世界頂尖期刊《Nature Communications》,並共同擔任通訊作者。論文刊登至今不到一年,已獲引用 85 次( 2021  6  6 日統計結果),研究成果之重要性可見一斑!


新冠病毒爆發至今,病毒感染者遍及各地。如何有效制定公共政策,減少感染人數,已為各地政府共同面臨的一大難題。張筱涵助理教授與美國柏勞德研究所
 Colin  Worby 研究員合作,針對口罩使用與分配提出數學模型,試圖探討口罩分配、使用與降低新冠肺炎死亡、感染數之關聯性、在資源有限情況下,何為口罩分配的最佳模式,以及在疫情之下,口罩生產量與需求量之動態關係等三大問題。


針對上述問題,兩人提出兩個數學模型。首先,「資源分配」模型(
resource allocation model)的目的在於比較不同口罩分配模式對於新冠肺炎感染、死亡人數上的影響。該模型會模擬在有口罩供應的情況下,將部分口罩分配給易感個體(susceptible individual)或有症狀者(symptomatic individual)。「供應與需求」模型(supply & demand model)則負責在考量大眾對口罩的需求量與廠商供應量後,呈現口罩的動態可獲得性。


通過模型模擬結果,兩人發現口罩不僅能減少新冠病毒的感染與死亡人數,也能延緩疫情大爆發的時間。除此之外,兩人更預測在疫情下,與其將口罩隨機分配給一般大眾,將口罩優先分配給年長者等高感染風險族群、或著將部分供應預留給確診者,都能更有效地減低感染與死亡人數。同時,論文也以台灣於去年二月起實施的「口罩實名制」與徵用口罩工廠政策為例,說明在疫情爆發前期進行口罩供需管理的重要性。


張筱涵助理教授為清華生科系、生技所校友,爾後於美國哈佛大學取得個體與演化生物博士與統計學碩士學位。她於
 2019 年底以玉山青年學者身份回歸母校任教,並獲科技部年輕學者哥倫布計畫補助,研究興趣包含基因體學、病原體演化與計算生物學。她計畫將口罩分配、使用與疫情控制的研究成果提供他國參考,望能為各地公衛政策制定提供有效建議。

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