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师大故事

【“红烛”学人】孜孜“数学人”,追逐正无穷

——数学与信息科学学院唐三一教授团队科研抗疫纪实

部门:党委宣传部 发布时间:2020-12-03 浏览:次


孜孜“数学人”,追逐正无穷

——数学与信息科学学院唐三一教授团队科研抗疫纪实

□ 文字:石萍 周健 视频:李公男 赵巍

2020年的日历快翻到了头。我校数学与信息科学学院唐三一教授办公室,印着团队合照的台历上,密密麻麻标满了近期的科研计划。

团队一周两次的讨论班又如期进行着。在过去大半年里,就是在座的这些人,用数学的方式参与抗疫斗争。他们产出的一系列疫情传播、预测、预警研究成果,登上国内外高水平学术期刊,成为热点论文;他们随中电科集团递交到相关决策部门的科研报告,成为国家疫情防控决策的重要数据支撑;他们申请的新发重大传染病系统构建与预测预警研究项目,成功获批2020年国家自然科学基金重点项目。这支组建不久的生物数学科研团队,在举步维艰的2020年,牢记“数学人”的使命与担当,克服重重困难,发挥专业特长,助力疫情防控,迎来了科研的“丰收年”。

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争分夺秒,打响科研抗疫战

1月23日,武汉“封城”。航班停运,大雪封山,唐三一教授和妻儿被滞留在湖北恩施偏僻大山里的老家——石灰窑。唐三一怎么也没想到,“真的出不来了!”疫情中的石灰窑,弥漫着浓郁的阴霾。“新冠肺炎疫情初发时,团队就开始了数据收集和模型建立工作。年关将近,疫情形势越发严峻。作为长期从事传染病疫情传播、预测、预警研究的科研工编辑,我感到肩上的担子更沉了。既然走不了,就安心在老家继续做研究。”

唐三一和爱人肖燕妮共同肩负起这份责任。肖燕妮是西安交通大学数学与统计学院副院长。他们带领的两支团队和加拿大York大学吴建宏教授以及唐彪博士的团队构建的跨校跨国“铁三角”组合,开始了一场与疫情赛跑、与时间赛跑的科研“战斗”。

零下十几度,家里没有暖气,手边仅有一台勉强运转的旧电脑,网络时断时续。一家人围拢在唯一的火炉旁,从早上六七点到晚上十二点,唐三一和肖燕妮轮流使用电脑,88岁的母亲整日在旁陪伴。常日久坐,老人髋骨错位5公分,不得不卧床休养。夜里唐三一要悉心照顾母亲,几乎睡不了多久。天亮后,新一天的工作又开始了。中国和加拿大13小时的时差,正好保证了两国团队昼夜无缝衔接地工作。唐三一很清楚,“工作任务紧迫,谁也不能掉链子。”

正月初三,唐三一给已经回山东老家的团队青年教师王霞和坚守在西安的梁菊花教授拨通电话,布置紧急任务。听到王霞不到两岁的孩子哇哇大哭,唐三一于心不忍。但王霞说:“没关系,孩子哭一哭就不哭了。”整个春节,王霞承担着大量的科研工作,孩子只能交由父母照看;而梁菊花利用高端计算机,对复杂模型的求解和参数估计进行了两次长达48小时的连续运行,保证了数据的准确性。唐三一的博士生周浩回忆,那段时间每天都要翻遍各大网站、公众号去收集数据,“这是团队的事,也是每个人义不容辞的责任。”

滞留大山52天,回陕隔离近一个月,唐三一和团队在动荡和奔波中,完成了几乎所有的工作。“在这场战‘疫’中,每个人都坚持了数学人的初心和使命,留下了‘战斗’的痕迹。”唐三一语气平静,眼里却闪着光。

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砥砺耕耘,把论文写在抗疫战线上

疫情和大山,驱不散漫天星火的同心合力。1月26日,团队在《Journal of Clinical Medicine》发表的论文中,便得出COVID-19的传播力远大于2003年SARS的重要结论,这比国际上发出同样的疫情传播风险预警足足早了一个多月。“基于现实数据,根据模型辨识和统计分析进行的科学交叉验证,是值得信赖的。”面对审稿人的质疑,唐三一从容地回应。

随着疫情形势不断变化和我国不断加强的疫情防控措施,团队紧跟疫情焦点,更新数学模型,真实刻画国内抗疫实际情况,一系列研究成果次第“开花”,先后发表在《International Journal of Infectious Diseas-es》《Infectious Disease Modeling》《中国科学:数学》《中华流行病学杂志》等期刊。截至目前,团队共发表11篇系列高水平论文,单篇论文阅览量已超过5万次,下载次数达1.5万次,引用超过500次,得到包括《Nature》《Nature Microbio.》《PNAS》《Lancet Inf. Dis.》《Lancet Public Health》等杂志的引用和高度评价。

团队撰写的系列报告随中电科集团递交到国务院和卫健委、随合编辑提交到武汉COVID-19防控指挥部、由西安交通大学和徐宗本院士提交到陕西省和西安市相关防控部门,为我国疫情风险预测、防控策略评估、春节假期后人员流动、全国各地复工复产、二次爆发风险预测等提供了重要的决策支撑。王霞激动地说,“大家的辛苦没有白费。在战‘疫’后方尽力付出,看到疫情形势一天天好转,大家做科研的劲头越来越足了”。

疫情期间,团队将原本打算刊发在国际期刊的几十页长的两篇论文,以最快的速度翻译成中文,发表在《中国科学:数学》等在内的国内期刊上,这样能更好地服务国内疫情防控实践。唐三一说,“我是湖北人,希翼尽己所能帮家乡度过难关。”这个团队用实际行动证明了“把论文写在祖国大地上”不是一句空话。

“根据美国约翰斯·霍普金斯大学发布的实时统计数据……”这样的资讯播报,一直刺激着唐三一团队想快点实现心中埋藏的目标,“大家想基于自己的数学模型和数据分析,搭建一个重大突发性传染病的预测预警系统平台,中国也需要这样一个系统。现在项目定了,方向明确了,前进的信心足了!”

多年来,除了新发传染病相关研究,团队的足迹也去到四川凉山和广西的艾滋病防控前线,去到河南病虫害防治的田间地头,去到广东登革热频发的重点区域。“只有亲眼看见了、亲身经历了,才会对科研的力量有更深的思考。”

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凝心聚力,共画科研同心圆

秋风乍起,清晨五点半,西安还未迎来第一缕曙光,唐三一就起床了。快速收拾停当,六点钟从离师大21公里的家出发,六点半准时到校,半小时运动后,他将开始一天的工作。无论寒暑,这样的作息,他已经坚持了许多年。

唐三一回忆道,1987年开始读高中,学校离家70多公里,每次在大雪封山的冬天步行往返,都是一次生死考验。饥饿、严寒、病痛、险路……历经三年的磨难,坚持已经成为一种习惯。

从师大硕士毕业时,导师陈菊芳老师给唐三一的评语——“三一,一位优秀的少数民族青年”,一直激励和鞭策着他。如今,他总是对学生说:“优秀不在于出身,在于你的坚持奋斗和付出。”同样的信念和教诲,激起一波又一波奋进的“后浪”。

从2007年来师大工作,唐三一先后带过50多位硕士和博士。参与新冠肺炎疫情研究的梁菊花是唐三一的第一个学生,当初为前路迷茫的小姑娘,如今已成长为学院优秀的青年教授、团队的中坚力量。“唐老师是我的灯塔,我会像数学极限,正无穷地接近唐老师的步伐,照亮更多人。”梁菊花说。“唐老师和师兄师姐是我最好的榜样,他们坚韧、热情、严谨、开放包容、团结奉献。我会循着他们的步伐,踏踏实实往前走。”唐三一的博士生张倩倩眼中充满坚定。

平日里,在读的、毕业的学生,合作密切的国内外知名学者,都被“群主”唐三一集结在微信群里,交流想法、分享资源。线下每周两次的讨论班,只要想参与的学生,不论师门内外,都可加入。上下届的“传帮带”,国内外的互融圈,将学生们一个个送到更广阔的平台。十多年来,唐三一的许多学生都争取到了出国交流或深造的机会。以师大为原点,他们编织着一张“学术世界地图”。

看着团队越来越壮大,唐三一很欣慰,“从师大出发,一届届学生一直都坚持在专业领域,勤奋探索,不断突破,大家的‘同心圆’越画越大。”

疫情终将过去,科研没有终点。一张张科研蓝图,已经在他们面前展开。“一场疫情‘大考’,让团队收获了难得的成长和淬炼,让应用数学得到了真正的‘应用’。未来科研路上,大家将葆有科研人的固执与坚守,深耕专业领域,探索学科前沿,为服务国家贡献更多的智慧与力量。”唐三一说。


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