“我要去大学学习未经处理的污水，”从来没有人说过。至少，我不认为这是任何一个懂科学的大一新生会计划的专业。但事实证明，污水可能是跟踪和阻止COVID-19和其他流行病爆发的关键，科学家们正在变成“粪便侦探”。

这是因为感染COVID-19的人会在他们的排泄物中释放COVID-19的痕迹。而且,正如纽约时报报道称，“冠状病毒可能使污水监测成为主流公共卫生实践。”

废水流行病学

根据Covid19Poops仪表板来自54个国家的研究人员目前正在废水流行病学领域开展工作。根据这项合作，“对SARS-CoV-2 RNA的废水监测已证明可以有效地预测COVID-19在2-14天内爆发。从废水中回收的病毒可以在1-2天内对整个城市人口进行采样，并得出结果。”

预测疾病爆发、及早发现新的变种、确定病例增加是由于加强检测还是由于疾病爆发，这些只是废水流行病学已证明的结果的一部分。

大规模测试是被动的，成本效益很高。通过在重大疫情爆发前一周或更长时间向官员发出警告，城市可以优先选择一个地区进行检测，以避免传播。但是，如何利用对COVID趋势的“大规模监测”来锁定零患者呢?也有相应的算法。

瞄准零号病人

通过在废水中定位高于预期的新冠病毒浓度，市政当局可以集中在该地区进行检测，从而减少社区疾病传播。问题就变成了你如何将地理搜索范围缩小到一个社区或一条单独的街道。如果你只在污水进入污水处理厂时进行测试，你只会发现社区范围内的感染高峰。

为了在社区中发现新冠病毒爆发的源头，市政当局可以从社区下水道中检测样本，而不是等待水到达处理厂。但是，在整个城市的下水道中逐个检测会增加延迟和成本。

麻省理工学院的一组研究人员在MATLAB中创建了算法程序，以定位社区中最有可能感染的地点和社区。麻省理工学院新闻注意到，“让一个算法决定哪些维护孔来测试冠状病毒的证据可以改进大流行遏制工作。”

A.纸麻省理工学院教授理查德·拉森博士（Richard Larson）合著的这本书详细介绍了两种算法，它们可以确定社区中哪些下水道人孔需要测试，从而导致潜在的疫情爆发。拉森告诉记者：“算法在很大程度上依赖于污水管网的结构。”麻省理工学院新闻．“这是一个‘树网’，污水从源头通过一条独特的路径流向污水处理厂。”

他们的数据源是从选定的人孔中对废水进行采样和实时测试。算法动态自适应地开发一系列人孔进行采样和测试。算法通常在5到10个人孔样本后完成，这意味着在现场，该过程可以在一天内完成。目标是提供tim这些信息将支持更快、更高效的人类病毒感染检测，从而减少社区疾病传播。万博1manbetx

利用他们的树形图方法，同一研究小组最近在该杂志上发表了一篇新论文公共科学图书馆一号. 他们建议在下水道网络中放置传感器，以查明新的冠状病毒病例：

“根据我们咨询过的公共工程专家的说法，假设可以进行快速现场测试，每次测试从开始到结束大约需要一个小时。这意味着一天内进行八次人孔测试大约是最大的。因为我们寻求识别感染者的速度，我们希望确保测试可以在一天内完成。在这篇新论文中，我们通过在选定的人孔中战略性地放置半永久性传感器来做到这一点，这些传感器将实时传递报告通过该人孔的污水中冠状病毒感染的任何“红灯”

科学界举行了抗击COVID-19的集会

这项研究是一个很好的例子，说明了科学家和工程师在过去一年中如何将他们的知识和技能集中于抗击新冠病毒-19。从测试、跟踪、治疗和疫苗，科学界以极快的速度帮助缩短当前的大流行并减轻全世界的负担。

要了解更多关于来自世界各地的工程师和科学家如何着手应对抗击新冠病毒的巨大挑战，请查看MathWorks 2021主题演讲.还提供了一份新冠病毒-19研究的策展收藏在这里．