苹果谷歌加持,新冠追踪 App 为何在美国未见其效?

缺乏协调、检测不足、以及对技术的不信任,让看似有希望的创新陷入困境。

今年春季新冠病毒肆虐美国之后,怀俄明州提顿县的卫生主管乔迪 · 庞德(Jodie Pond)希望部署一种新的工具来控制大流行。技术人员争分夺秒地开发可以快速、悄然识别与其他新冠病毒感染者有过接触之人的应用。传统上,这种 “追踪接触者”的过程是一项艰巨的手动任务:联系感染者,追溯他们过去几天的行踪,然后找到任何当时可能出现在附近的人。在庞德这样的当地卫生官员看来,这不是什么新鲜事。但是新冠病毒疫情意味着要在更大范围内追踪接触者,这范围可能是有史以来之最。因此,硅谷的人才建议利用我们每天不离身的智能手机来自动识别可能接触过病毒的人。

对庞德来说,这个方案看起来十分有用。提顿县的面积是特拉华州的两倍,这里居住着 2.5 万人。但提顿县邻近黄石国家公园。一到夏天,每天会有 4 万游客光顾提顿县。一个智能手机应用可以帮助庞德的接触者追踪团队更快地找到接触过病毒的人。

但是,很快,庞德发现这事儿没那么简单。她一开始选择的是麻省理工学院研究人员开发的应用,借助 GPS 信号来追踪人们的轨迹。但是这个应用还不够准确,不能识别病毒接触者是不是又接触过其他人。因此,在 7 月份,当提顿县的感染病例激增时,庞德那人数不多的部门只好回归传统的手动方式,一个个追踪接触者。“完全超出了我们追踪接触者的能力,”她说,“感觉根本控制不住。”她后来聘请了更多的追踪人员,她自己在周末也不停地打电话。后来,提顿县发布强制戴口罩的命令——也是该州的唯一一个口罩令。庞德的办公室也努力在当地医院安排更多病毒检测。终于,疫情得到了控制。

庞德仍希望在冬季滑雪季到来前找到一个应用。到时候,又会有很多人聚集在一起。但是在后来的几个月里,数字接触者追踪发生了变化。这会,数字接触者追踪技术结合了苹果和谷歌开发的系统,可以使用更精确的蓝牙技术。庞德的开发人员打算利用这个技术。因此,她还特地培训手下的追踪人员,重新调整了办公室的记录保存系统,又鼓励本地居民下载该应用。

接着,上个月,她又遇到了麻烦。在 400 英里外的夏安召开的新闻发布会上,负责怀俄明州部分县(不包括提顿县)接触者追踪工作的州卫生部门签下了另一款应用,叫做 “Care19”。庞德从没听说过这个应用。但是根据苹果和谷歌的规定,Care19 是怀俄明州唯一一个可在苹果和 Android 手机上使用蓝牙功能的应用。数月的准备付之东流。庞德的团队又得从新开始做准备。她都不知道自己现在还能不能完成任务。

“太难了,花费的时间远比我们想象的要多很多,”庞德说,“我们只是一个很小的卫生部门,我们不过是想自己尽力罢了。”

庞德的难处是一个缩影,概括了为什么到现在数字技术仍未能阻止这一个世纪以来最严重的流行病。在美国,数字接触者追踪的弊端与随意的应对有关,这种草率应对的结果就是超过 18 万人死亡,600 多万人感染。接触者追踪依赖大量的廉价和快速的检测,这样才可以快速识别感染者和接触者。然而,美国大部分地区都不具备这样的能力。接触者追踪还有赖于公众对政府和卫生系统的信任,以及为那些无法工作或在隔离时需要儿童托管帮助的人提供的社会安全网络。但这些也做得不够。

图:公园里呆在社交隔离圈内的人们

美国政府七零八碎的反应是它自己的绊脚石。在欧洲各国,全国上下统一应对大流行,发布应用并与现有的公共卫生系统相结合,一切都非常直截了当。但在美国,州与州之间、甚至在州内部的政策、态度乃至软件系统都会有不同。冲突是常有的事——比如州和地方口罩政策的冲突或者谁可以接受检测的指南不同等等。有时候,州政府会处理接触者追踪工作。有时候,地方县、或城市、或大学校园,自己处理这件事。更多时候,比如像在怀俄明州,则是混合模式。没有一个国家统一的策略,受困的地方卫生部门只能自己制定计划。

“问题不在于应用,而在于接触者追踪和政治问题的破碎本质。完全一团糟,”Care19 应用的主开发人员蒂姆 · 布鲁金斯(Tim Brookins)说。目前,怀俄明州和北达科他州在使用 Care19 应用。

改变策略

苹果和谷歌在四月份发布各自技术的时候,两家公司并不打算过多干预。全美国所有的智能手机几乎不是苹果的 iOS 系统就是谷歌的 Android 系统。这两家公司将为各州提供底层技术和指导。但各州可以自己选择开发人员来设计和发布应用——并决定如何将应用集成到他们本地的卫生系统中去。本来这是为了让各州有充分的灵活性,但不曾想这样一来数字接触者追踪竟成了一场政治比赛,成了让公共卫生官员无比头疼的一件事。只有六个州——阿拉巴马州、亚利桑那州、内华达州、北达科他州、弗吉尼亚州和怀俄明州——同意这么做。其他 44 个州都不认同。

上周,苹果和谷歌委婉地承认了这种让各州自主选择的方式存在缺陷。现在,他们不再依赖各州自己开发应用。苹果将在 iOS 内提供内置选项,谷歌将为各州提供自定义应用。但是,各个州仍需要选择加入,只是科技公司会做好更多技术方面的事情。尽管如此,在大范围内使用这些应用,以便给公共卫生官员带来切实的帮助,仍需要克服全国上下零零散散的大流行应对局面。“没有公共卫生基础设施,其他一切都没用。不幸的是,我们并没有这样的公共卫生基础设施,可以控制大流行,”巴拉克 · 奥巴马(Barack Obama)2012 年竞选活动的首席技术官哈珀 · 里德(Harper Reed)说。

上周,苹果和谷歌没有改变的一件事是他们对隐私和安全的态度。他们的系统设计不会识别个人或跟踪个人的位置。设备通过蓝牙与附件的兼容设备共享随机生成的代码。当某一个用户的病毒检测结果为阳性并且通过当地卫生机构的验证后,用户会收到一串发送至中央服务器的密钥。然后,他们的唯一代码会广播到其他手机上,于是可能接触过确诊患者的用户就可以收到提醒消息。理论上讲,没有人会知道是谁在哪里或什么时候让你接触到新冠病毒。

4 月末,为了淡化病毒的影响,苹果和谷歌将他们的工作重心从 “追踪接触者”改为 “风险通知”。为避免混淆,两家公司称,政府只能在各州或县向一家开发机构授予使用该协议的许可。

但这个系统也不完美。都柏林三一学院的研究发现,使用苹果 - 谷歌技术的应用,由于干扰的问题,在公交车和有轨电车上的表现不一致。研究人员建议,将符合 “风险”的阙值从位于受感染者六英尺范围内 15 分钟改为 10 分钟。

即便如此,一些国家仍着急开发出使用这一系统的应用。德国和英国放弃了他们之前开发的应用,以采取新的基于苹果 - 谷歌框架的应用。在爱尔兰,约 40% 的智能手机用户安装了该国的 Covid Tracker 应用。爱尔兰卫生服务行政组的产品经理加尔 · 麦克 · 克里奥斯塔(Gar Mac Criosta)说,自 7 月 7 日该系统启动以来,已经发出 800 多个风险通知。

克里奥斯塔说,爱尔兰的工作遇到了隐私和安全问题,但是政府以统一的国家计划和一致的信息解决了问题。他说,负责设计和开发全国 Covid 应用的人员会定期在 Zoom 上会面,讨论想法、问题和成功。“来自五湖四海的人们周五晚上聚集在一起,”他说。但没一个是美国人。

在瑞士,35% 的智能手机用户已经下载了该国的接触者追踪应用。瑞士的国家数字接触者追踪工作由瑞士联邦理工学院的助理教授卡梅拉 · 特隆科索(Carmela Troncoso)负责。特隆科索说,最近,在收到应用发出的提醒后,有 26 人病毒检测呈阳性,然后进行了隔离。其他人可能也收到了提醒,然后选择了自我隔离。

瑞士平均每天报告的确诊病例数大约有数百例。特隆科索和她的同事认为,该应用可以切断一些重要的新感染途径。参与该国抗疫工作的流行病学家萨拉特 · 马塞尔(Salathé Marcel)说:“多隔离一名确诊病例就可以少一份风险。因为如果没有及时隔离的话,任何一个确诊病例都有可能引起下一次超级传播事件。”

目前尚不清楚到底要多少人使用这个应用才有效。4 月份,牛津大学研究人员给出的一个流行病学模型显示,需要 60% 的人口使用接触者追踪应用才能有效阻止疫情爆发。但该研究也显示,即便使用率没有这么高,比如像爱尔兰和瑞士那样的水平,也可以控制新的感染。

特隆科索说,瑞士的抗疫经验表明,政府对接触者追踪的支持十分重要。比如,在一些雇主告诉员工不要使用该应用,以免耽误工作后,政府可以推出补偿缺席工人的计划。“瑞士是不是已经取得成功,现在不好说,”特隆科索说,“但我们正朝着这个方向努力。”

政治介入

在美国,影响疫情其他方面的政治因素也阻碍了追踪接触者的工作。以南卡罗来纳州为例。该州于 5 月宣布使用苹果 - 谷歌框架来开发应用。当时,做出这样决策的只有三个州,南卡罗来纳州是其中之一。但行动地快,结束地也快。6 月份,就在议会夏季休会前,议员在 Covid-19 支出法案中加入了新的内容,禁止州机构使用数字接触者追踪应用。南卡罗来纳州医科大学的游说人员马克 · 斯威特曼(Mark Sweatman)说:“有些人担心这个接触者追踪平台无法关闭,然后自己可能会被手机跟踪。”南卡罗来纳州医科大学原计划为该州开发风险通知应用。但等到 7 月中旬,该州确诊病例激增,超出了公共卫生官员手动追踪病例的能力。

这种怀疑也部分反映了其他地方的糟糕经历。比如,犹他州在 4 月份投资数百万美元,以开发基于 GPS 的追踪应用。但很少有人下载这个应用,县公共卫生部门也拒绝使用这个应用,随后犹他州关闭了应用的位置追踪功能。其他基于定于的应用要么准确度不够,要么被发现向第三方发送位置数据。南卡罗来纳州的反对者不相信,苹果 - 谷歌的系统在隐私保护方面,会比基于 GPS 的应用做得更好。

美国零零散散的应对措施也带来各种各样的策略冲突。在提顿县,大多数应对大流行的工作都是本地人员负责的,当地官员自己采取行动开发应用,但州层面的介入打乱了一切。另一方面,在伊利诺伊大学,研究人员为校园设计了一个基于蓝牙的风险通知应用,但结果却发现该应用无法使用苹果 - 谷歌的系统,因为该州没有给学校开发人员发放使用该系统的许可。斯威特曼说,南卡罗来纳州医科大学多次申请在大学校园内使用其应用,但由于州卫生部门未提供支持,学校始终无法使用该工具。

还有的,像马萨诸塞州和新泽西州等,已经搁置或干脆放弃了开发接触者追踪应用的计划,而是把精力放在其他更有意义的事情上。“各州都想努力控制疫情,包括非常普通传统的接触者追踪,”哈佛大学肯尼迪学院的研究人员玛格丽特 · 布尔多(Margaret Bourdeaux)说。某些地区的检测不足甚至让传统的接触者追踪也难以进行。有些州虽然启动了大规模接触者追踪项目,但后续的管理却跟不上。乔治华盛顿大学的研究人员估计,许多州的接触者追踪人员人手远远不够。比如说加州。根据研究人员的说法,加州至少需要 3 万名接触者追踪人员,才能跟得上病毒的传播速度。但美国国家公共电台上个月的一项调查发现,加州实际上的接触者追踪人员还不到所需的三分之一。

接触者追踪人员表示,他们的工作也不容易,对方要么不回应,要么不配合隔离或检测的建议,尤其是当追踪人员无法提供儿童托管等帮助时。对政府的不信任,特别是移民和低收入人群对政府的不信任,再加上网络上关于接触者追踪的谣言,让一切更雪上加霜。

约翰 · 霍普金斯大学公共卫生学教授贾斯汀 · 莱斯特勒(Justin Lessler)一直在研究接触者追踪项目的有效性。他说:“这就涉及一个基本问题。有些人对检测、追踪、隔离等控制病毒的措施开始感到失望。”他建议,不要因为人们的失望而气馁。与其灰心丧气,不如投入更多精力和资源来使计划真正奏效。“这里面临的挑战是快速跟进、信任,以及隔离和帮助他们保护其他家人。”

他说,数字接触者追踪可以促进这些努力,更加快速地触及更多人,尤其是那些不知道自己跟感染者有过接触的人。但是,数字追踪会阻止弱势群体使用这些应用,如果对这些问题不加以重视的话,再多的努力只会扩大差距。布尔多说:“发生健康危机时,公众信任是一切的基础。因此,任何可能威胁到信任的事情——特别是带来的好处也不清楚的时候——都不值得去做。”

寻求协调

一开始,有些人便已经意识到美国需要更多国家层面的响应。公共卫生实验室协会(APHL)执行董事斯科特 · 贝克(Scott Becker)说,“我们不是加拿大,”后者具有一个国家医疗保障系统和国家接触者追踪应用。“如果有一个全国性的措施的话,一切都会简单很多。但是在美国,我们的公共卫生系统不是这样运作的。”

5 月份,包括州卫生官员和疾病控制和预防中心的技术专家在内的一组官员成立了工作小组,旨在解决这个问题。后来加入该工作小组的贝克说,一个明显的问题是:如何允许各州应用之间互通信息。虽然谷歌和苹果提供了通过蓝牙交换密钥的通用技术,但各州还是用自己开发的服务器来发送通知。这给州际旅行者和通勤者带来了麻烦,他们可能要使用接入不同系统的应用。(另外,每个州设立单独的服务器对安全性也不利。)因此,经常充当地方和联邦机构之间公共卫生数据通道的 APHL 打算设立一个通用服务器,方便各州应用互相之间分享数据。

但对于各州来说,更大的技术问题在于,确定他们对接触者追踪应用的需求,以及找到合适的人开发应用。苹果和谷歌的最新声明潜在地为各个州缓解了开发压力。但是这些新的应用(名叫 “Exposure Notification Express”)是否能够在控制病毒传播这件事上取得更大成功,仍有待观察。一个大问题是:如何与当地监管传统接触者追踪工作的卫生官员建立联系。“真正的问题是追踪接触者的方式,”布鲁金斯说。

正如布鲁金斯所说,谷歌和苹果的最初计划似乎已经认识到了这 “最后一英里问题”的挑战,并打算依靠开发人员开发自定义的州应用。比如说,布鲁金斯在构思 Care19 的时候就已经考虑到了这些本地差异。在北达科他州,大学复学后,每个校园都有自己的一套指南和资源。所以,Care19 允许人们用学校信息注册,并接收本地指南。同样地,他说,在怀俄明州,由于接触者追踪的司法管辖复杂性,像提顿县这些地方可以根据当地居民需求自定义应用功能,同时允许公共卫生官员查看更多应用使用情况的数据以及应用一共发出多少提醒通知。

庞德说,她愿意使用 Care19,但对结果仍不大确定。她的办公室没有IT部门。同时在考虑使用其他应用之前,她必须先解决很多其他的问题。另外,该县的很多居民手机上仍保留着之前的 GPS 应用。最近,她又培训自己的接触者追踪人员把 Care19 应用当做存储工具来使用,即了解感染者之前去过哪些地方,从而方便追踪人员更快地联系上跟感染者有过接触的其他人员。然而,这不是她想要的风险提醒系统。她仍然在担心即将到来的滑雪季。只是,在当地的抗疫工作中,手头能多一个工具总归是一件好事。

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