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约翰霍普金斯大学新闻

An epidemic’s electronic eyes

大约公元前3180年,在埃及的第一个王朝,“大瘟疫发生了”,这被认为是人类历史上第一次有记录的流行病。然而,关于这场可能导致数千人死亡的尚未确定的瘟疫,我们所知甚少。几个世纪后,当其他传染病袭击埃及和其他地方时,记录人员开始确定导致疫情爆发的可能因素,比如大范围的干旱。

断断续续地,对数据的记录、跟踪、分析和使用记录了毁灭性的流行病——公元541年开始的查士丁尼大瘟疫、14世纪的黑死病和1918年的流感大流行——这些都培养了一门被称为公共卫生监测的巧妙的科学。否则我们怎么知道超过1.5亿人死于这三次大灾难,或者1918年的流感毒株是通过美国军事人员在军营和大西洋之间传播的?

技术工具,从简陋到先进,已经帮助人类追踪这些疾病的爆发,并试图阻止传播。在17世纪60年代中期的伦敦大瘟疫期间,教堂的职员记录并张贴每周的死亡账单,为恐惧和着迷的公众列出死亡原因。在后来的几个世纪里,疾病检测技术也有了发展,从19世纪医生填写表格来报告天花病例,到计算机数据库和埃博拉、非典和几种致命流感毒株的综合在线存储库。

今天,一种潜在的强大工具来追踪一场流行病就在你的智能手机grasp
2中。

自从上次大流行袭击美国(2009年H1N1流感)以来,通过我们无处不在的手机收集和合成数据的能力急剧增强。(第一部iPhone是在2007年售出的,到2019年,苹果的销量已达22亿部。)在短短十年的时间里,手机应用、预测算法和共享的社交媒体平台已经改变了社会,让更广泛的世界了解到人类是如何通过我们的帖子、购买习惯和GPS定位来移动和思考的。

2020年,随着COVID-19大流行席卷全球,各种用于公共卫生监测的数字工具像剑桥大学(cambrian)一样爆发,创造了新的疾病控制机会和伦理挑战,所有这些都在一个未知的战场上上演。古老的瘟疫幽灵出现在了这款应用上。现在,除了突发新闻警报和Instagram上的点赞,当你靠近传染病携带者时,你的手机会发出警报。

到目前为止,这种数字联系人追踪技术还远远不够完善,并没有被用户广泛采用。故障和质量问题比比皆是,在这个对大数据的担忧已经很高的时代,数字技术的使用也引发了人们对隐私、医疗机密性以及可能侵犯公民自由的担忧,包括政府长期监控的“任务蠕变”。

“在新冠肺炎之前,数字接触者追踪并不是一种被广泛应用于应对流行病的公共卫生技术,”约翰霍普金斯卫生安全中心(Johns Hopkins Center for health Security)高级学者、美国全面接触者追踪国家计划的主要作者克里斯特尔·沃森(Crystal Watson)说“我们还处在这个阶段的早期,很难理解(这些应用程序)会有什么影响,无论是好的还是坏的。”但我确实认为,花时间开发、调查和微调是值得的,因为它们将有望发挥作用,不仅在COVID-19期间,而且在未来的流行病和大流行病中。”

由于缺乏可广泛使用的疫苗,对接触者进行追踪和检测,以及采取隔离、不出门、戴口罩等预防措施,仍然是控制疫情的最佳选择。然而,摆在我们面前的是一波可能旨在遏制COVID-19浪潮的数字工具。一个自然的实验正在展开,一个实时的测试来确定这些工具是否有效、合法或道德。

前提很简单。数字接触追踪应用程序使用GPS或蓝牙技术,通知智能手机用户可能接触过COVID-19检测呈阳性的人。在春季末,苹果和谷歌联手推出了一个前所未有的系统,该系统将允许iOS和Android用户下载基于蓝牙的数字联系人追踪应用程序,同时还提供位置隐私保护措施,如匿名或旋转手机标识符。因此,如果智能手机用户使用了这款手机应用程序(也被称为“近距离”应用程序),如果在星巴克或家庭聚会上,距离他们6英尺(约合6米)以内的某个人(也通过应用程序)分享了自己的检测结果呈阳性,他们就会收到通知。没人会指出鲍勃叔叔(Uncle Bob)是携带者,或者是那个买杏仁拿铁的青少年。这些应用程序可能还会将数据发送到公共卫生部门,或建议患者打电话给医生、进行检测或在家隔离。

这类技术目前正在全球范围内发展,由政府、大学和企业创建的应用程序被部署在一起,它们的名字有TraceTogether、斯坦福大学的COVID-19 Watch和麻省理工学院的私人工具包:Safe Paths。欧盟(European Union)正在追求一种标准化平台,该平台有一个加长的绰号:泛欧隐私保护邻近追踪(Pan-European Privacy-Preserving Proximity Tracing),尽管速度较慢。专家说,只有更多的人下载和使用这些应用程序,才能证明它们在防止COVID-19传播方面是有效的。在如此依赖广泛应用的情况下,这项技术的未来可能存在问题,尤其是在美国。最近的一项民意调查显示,超过70%的美国人表示,出于隐私方面的考虑,他们不会下载这些应用。即便如此,到了8月中旬,北达科他州、怀俄明州和阿拉巴马州等州已经为其居民推出了曝光应用程序。已经有超过31.6万人下载了弗吉尼亚的应用COVIDWISE。

苹果和谷歌最近还合作开发了一个数字曝光通知工具,这样当局就不必自己开发应用了。这项升级名为“曝光通知快车”(Exposure Notifications Express),可能有助于简化数字联系人追踪过程。然而一些基本的问题仍然存在于它们的有效性上,比如与某人的亲密关系是否会转化为病毒接触。例如,蓝牙有时可以通过薄壁进行“联系”。住在你隔壁的人可能被检测出COVID-19呈阳性,但这并不意味着你已经暴露了。

与此同时,还有大量其他因大流行而产生的数字干预措施即将出现。私营企业是促进not-yet-proven病毒筛查技术,包括“免疫力护照,”数字证书(也许通过二维码),确定一个人是否有病毒和抗体阳性可能清楚,说,进入一个建筑(尽管抗体测试的准确性,和水平的免疫力,尚不清楚)。爱沙尼亚的科技公司正在测试一种豁免权护照系统,智利也在计划一种。但是一些专家也担心会产生一个所谓的抗体精英阶层,他们可以去任何地方。与此同时,软件公司Salesforce等公司推出了Work.com,提供一系列数字选项,包括标出感染covid -19的员工访问过的办公室位置,以确定可能的传播点。退还安全(ReturnSafe)等其他公司则推出了身体距离应用程序或手镯,如果有人违反了长达6英尺的身体距离规定,这些手镯就会发出哔哔声或震动提醒。

Image of virus and cells
约翰霍普金斯大学应对COVID-19疫情

报道COVID-19大流行如何影响JHU的工作,以及霍普金斯大学的专家和科学家如何应对疫情

然而,这是否意味着算法或人工智能将决定谁可以去工作、去餐馆或去上学?据《华尔街日报》(Wall Street Journal) 5月份一篇题为《欢迎回到办公室》(Welcome Back to The office)的文章报道,曼哈顿中城的业主一直在开发一款应用,让写字楼租户监控并“评分”同事对身体距离的遵守程度。你的一举一动都会受到监视。”

对各种与大流行相关的技术的抵制已经开始出现。在学生们发起请愿后,位于密歇根州罗彻斯特市的奥克兰大学(Oakland University)放弃了要求今年秋天住在宿舍的学生佩戴健康追踪设备的要求。这款名为“生物按钮”(BioButton)的设备将监测穿戴者的重要器官,比如心率。

在许多方面,新冠肺炎为数字化公共卫生图景创造了试验场。据《柳叶刀》杂志最近发表的一篇观点文章称,目前尚不清楚这类努力在多大程度上减少COVID-19的传播或影响,不过一些对新技术干预持更开放态度的国家是效果最好的国家之一。例如,德国在应对流感大流行时采用了各种数字技术,包括一款自愿的智能手表应用,可以收集一个人的脉搏、体温和睡眠模式等数据,以“筛查病毒疾病的迹象”。6月29日《柳叶刀》杂志的这篇文章指出,德国一直遵循严格的封锁、检测和追踪方案,“尽管病例流行率很高,但与其他国家相比,该国的人均死亡率一直很低”。

目前尚不清楚这类措施在减少COVID-19的传播或影响方面效果如何,不过一些对新技术干预措施持更开放态度的国家是效果最好的国家。

在其他情况下,技术可能还没有为大流行做好准备。在机场和其他地方使用的热感摄像机(包括在餐厅检测顾客和工作人员是否发烧)可能效果不太好,因为感染COVID-19的人可能没有症状,而且读数往往不准确。

约翰·霍普金斯大学伯曼生物伦理研究所主任杰弗里·卡恩说,美国公众可能根本就不喜欢这样的“老大哥”,即使是出于好意。“我们有一种文化期望,那就是我们不会被监视,”卡恩说。“我们喜欢隐私,也期待被问到。”

卡恩说,在公众的价值观和公共健康目标之间需要保持平衡。“还有技术的性能:它能工作吗?它是否向公共卫生部门提供信息以支持追踪接触者?人们会使用它吗?它会被推送到人们的手机上吗?”“公众关心所收集数据的使用,这些数据可能服务于公共健康目标,但也有人担心这些数据可能被国家用于监控。所有这些都是解决道德难题的一部分。”

为了提供指导,Kahn领导编写了一份深入的报告,为政府、技术开发人员、企业所有者、教育领袖和公众提供建议:流行病应对的数字接触追踪。可下载的书
2包括卫生安全和世界卫生中心的公共卫生专家的意见,探讨了伦理、法律和政策问题。主要建议包括:隐私虽然重要,但不应超过公共健康目标;技术应根据新的证据和公共优先事项进行调整;大型科技公司“不应在如此广泛的公共利益受到威胁时单方面制定条款”。

一些技术开发人员正在积极推销有潜力的产品。总部位于纽约的Clearview AI公司宣布,它正在与联邦和州机构进行谈判,准备部署其有争议的面部识别技术,以识别和追踪COVID-19检测呈阳性的人,可能是为了实施隔离。尽管Clearview已经建立了一个包含30多亿张图片的生物特征数据库,其中许多图片都是从社交媒体上“刮来的”,但该系统如何运作的细节尚未确定。该公司的声明引起了美国国会的注意,国会现在通过了各种法案来解决这个新的数字领域的个人隐私保护问题。马萨诸塞州民主党参议员爱德华·马基(Edward Markey)在给Clearview AI首席执行官的信中,质疑该公司缺乏披露“虚假匹配和有色人种的错误率”,以及该技术没有“技术缺陷”的证据。在随后的一条推特中,马基写道:“我们不能让Clearview这样的公司利用COVID联系人追踪的必要性来建立影子监控网络。”

在过去,追踪接触者本身偶尔会遇到隐私问题,特别是那些被诊断患有高度传染性疾病的人,如肺结核或性传播疾病,如梅毒或艾滋病毒。“疾病引发了巨大的恐惧。对疾病和死亡的恐惧往往是伴随着担忧隐私的损失,它可以将一个人的声誉,资源,甚至自主和自由面临风险,”艾米·l .仙童,前哥伦比亚大学教员现在俄亥俄州立大学公共卫生学院的院长,在搜索眼睛:隐私,国家,和疾病监测在美国(加州大学出版社,2007年)。“当国家以公众健康的名义试图监控疾病时,这两种根深蒂固的担忧交织在一起。”

专家说,即使有了数字工具,基于人的接触追踪仍将是必要的。要了解如何改进新技术,最好了解这种做法如何演变为预防传染病传播的黄金标准公共卫生策略。在20世纪20年代,公共卫生代表开始接触被检测出传染性疾病呈阳性的人,最初主要是肺结核和梅毒。在电话或访问期间,公共卫生代表将检测结果呈阳性告知个人,检查健康症状,讨论资源的可用性,并询问他们访问过或与之共度时间的人的姓名和电话号码。然后,接触追踪器会联系这些人,建议他们隔离、接受检测、接受治疗,或以其他方式改变行为,以切断新的感染分支。联系追踪者是社会工作者、调查员和有同情心的倾听者,经常在几天甚至几周内检查病例。总的来说,这是一个耗时的过程,检测结果的延误和公众的耐药性阻碍了最近在COVID-19大流行期间的努力。

新的数字工具可以帮助追踪者更快地接触到更广泛的人群。在过去的几个月里,公共卫生专家会见了技术代表,交流他们的需要和优先事项。在智库新美国开放技术研究所(Open Technology Institute)今年5月举办的一次虚拟小组讨论中,谷歌的公共政策经理阿里•兰格(Ali Lange)承认存在障碍。Lange说:“技术解决方案不一定是银弹,我认为这一点已被广泛理解,而是我们认为可以帮助在这些特殊情况下扩大规模的一种工具。”“COVID-19可以得到解决,但我们确实需要护栏;这是一种真正需要指导的感觉,一种做正确的事情的感觉,并知道那是什么。”

“在我们的国家,我们确实很关心隐私,但我认为,在这一点上,我们也意识到,除了我们的隐私,还有其他价值受到威胁,这些价值是关于如何让我们离开我们的庇护所。”伯曼生物伦理研究所的杰弗里·卡尼主任

这在一定程度上取决于文化优先级。在韩国和中国等一些国家,现有的中央政府系统可以访问个人的个人数字数据,如身份证号码、手机GPS数据和信用卡记录,这些数据可以用于跟踪疾病病例,并向可能的联系人发送推送通知。在民主的韩国,仅记录了几百例COVID-19死亡病例,违反隔离规定的感染者被要求佩戴位置追踪手镯。

一些数字技术的争议较小,比如个人症状调查应用程序,以及美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)列出的卫生部门安排与COVID-19检测呈阳性的人通话的短信通知。艾米丽·格利是霍普金斯大学彭博学院流行病学和国际卫生专业的助理科学家,她领导了Coursera免费联系人追踪课程的开发,该课程于5月份启动,截至今年夏至,注册人数已超过50万。她指出,简单的电话短信可以委婉地提醒人们保持隔离,或列出食品配送服务。感染者可以通过手机报告每天的发烧读数。“发烧记录可以自动完成,这节省了时间,并允许接触追踪器花时间寻找新的接触者,”Gurley在课堂上说。有些人还发现,这比每天接一个电话更不具侵犯性。如果症状恶化,他们想找人倾诉,这可以被整合到系统中。我们必须寻找所有可能的方法来做得更好。追踪接触者对于减缓传播是非常重要的。”

最近公众对仍在开发的应用程序的关注,也可能在一个关键时刻分散注意力,因为在疫情不断加剧的情况下,需要超过10万份人际接触追踪器。“我不相信(联系人追踪)应用程序已经成熟了。无论何时我们在调整一种新的工具,我们都需要清楚我们试图解决的问题,并确保这个问题的解决方案不会导致其他问题,”格利指出。“如果没有数据表明某件事有多有效,做决定就不是一个好主意。”

对于个人而言,即使是成功的数字工具也只能对那些拥有数字设备以及更新的蓝牙和其他技术的人有用,这就提出了公平获取的问题。“在较富裕的社区,有更多的人拥有智能手机,并与他人保持联系。这些地区可以得到更多的监测,并有可能得到更多的资源,从而使农村和贫困地区处于危险之中,”斯泰西·b·李说。她是约翰·霍普金斯大学凯里商学院的副教授,也是彭博学院卫生政策和管理方面的教师。“这不仅会延续一种偏见,还会破坏干预的有效性。”

在公平努力方面,公共卫生专家正在敦促各地支持低收入社区更广泛地使用WiFi和数字设备,卫生部门正在努力在这些社区扩大以人为基础的接触者追踪和疾病预防教育工作。

与此同时,隐私参数和法律问题仍在讨论中。例如,一个数字接触追踪应用程序是否应该披露感染者的位置数据,如果是,如何披露?苹果和谷歌以保护用户隐私为由,拒绝使用位置标识符。然而,如果知道某人去了哪里,和谁在一起,接触追踪器就能知道还有谁可能被暴露。专家说,无论哪种方式,任何识别数据都应该仅限于公共卫生从业者。沃森指出:“公共卫生在保护人们信息的隐私方面做得很好,他们是为社区工作的。”

随着新冠肺炎缓解工具在私营部门出现,企业和机构试图保护其雇员和学生,一些方法可能是合法的,但它们是否可行或合乎道德?“私人雇主有权要求员工下载联系人追踪应用程序,作为雇佣条件,”凯里大学的法律和道德专家李说。“实际的挑战包括,员工是否会积极检查健康数据、安装更新或根据应用程序提供的信息采取行动。(而且)员工需要同意让雇主访问应用程序收集的信息,或在出现警报时通知雇主。”

还有人提出了与雇主共享个人健康数据的其他问题,雇主可能会认为员工将来会有健康保险风险。咨询巨头普华永道(PricewaterhouseCoopers)开发的一款名为“签到”(Check-In)的应用程序可以请求员工提供健康数据。普华永道还将其技术推广为一种“让高风险员工和承包商远离你的工作场所”的方式。

然后还有一个人离开办公室后会发生的事情。“虽然雇主可能会要求安装应用程序,并在员工工作时监视他们,但在下班后进行追踪的权利是值得怀疑的。”州的GPS跟踪法和下班后行为和隐私法可能禁止监视下班后行为,”Lee补充道,并提出了一个场景:考虑一个注册护士去另一个州一个拥挤的酒吧,违反了安全指南。他们会通过位置数据被跟踪吗?会有什么影响呢?

Lee说:“我们可能正在寻找一种简单的技术手段来解决这个需要个人防护装备的问题,确保进行测试,确保人们能够照顾可能受到影响的老人和孩子,以及其他行为上的改变。”一个“由苹果和谷歌设计的应用程序或工具不能完成这些必要的事情。”

总的来说,公共卫生专家说,人们不必为了公共利益而放弃个人权利。如《大流行应对数字接触者追踪报告》所述,可实施保障措施。例如:这类技术应该是自愿的,而不是强制性的,允许人们与公共卫生当局共享数据。

“我们非常关心隐私在我们国家,但是我们也,我认为,在这一点上是意识到还有其他值的利害关系比我们的隐私,这是让我们从我们的庇护,“包括工作场所,教室,和我们的日常生活中,卡恩最近表示在调用彭博公共卫生学院的播客。“尤其是当人们不能在家工作的时候,赚钱养家、支付房租就显得非常重要。”

电子前沿基金会的美国公民自由联盟,大赦国际和人权观察,支持pandemic-fighting努力,还要求治理原则来保护人权,包括透明如何健康数据使用和储存,确保任何应用程序是自愿的,限制数据收集公共卫生当局,结束访问这些数据通过“日落条款”等方针。

最后,由于数字技术已经在我们的生活中发挥核心作用,特别是对新一代来说,公共卫生可能必须适应并帮助指导这些技术。格利说:“仅仅因为发生了一次流行病,并不会改变未来发生任何流行病的风险,除非我们真正吸取了一些教训,并真正投入资金来改善情况。”

编者按:这篇文章的印刷版发表于苹果和谷歌发布曝光通知快报之前。这个版本已经更新,包括新闻。此版本还更新了Stacey B. Lee的声明中的相关引用。

J. Cavanaugh Simpson,美国大学97年(MA),散文家和约翰霍普金斯大学的讲师。

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