Apulaisprofessori Pauliina Ilmonen työssään.
Aalto-yliopiston matematiikan ja systeemianalyysin laitoksen apulaisprofessori Pauliina Ilmonen laatii tutkimusryhmineen mallinnuksia ja estimaatteja koronaviruksen epidemiasta. Hän suostui mielellään MAL-lehden haastattelupyyntöön ja kertoo seuraavassa, miksi hän nuorena suuntautui tilastotieteilijäksi, miten hän ryhtyi tutkimaan koronapandemiaa, ja miltä matemaatikosta tuntuu, kun hänen työnsä yhtäkkiä kiinnostaa kaikkia.
Minä rakastan tilastoja. Ja matriiseja. Ja ihmisiä. Jo lapsena tarkkailin ympäristöäni ja kirjasin ylös havaintojani. Tein tilastoja. Jos minun oli vaikea tehdä jokin päätös, kirjasin ylös näkemykseni asiasta kuukauden ajan. Kuukauden lopussa laskin plussat ja miinukset ja tein niiden nojalla päätöksen. Käytän samaa taktiikkaa välillä vieläkin. Ei siis ole ihme, että minusta tuli tilastotieteilijä. En tiedä mitään tilastoja jännittävämpää. No, paitsi ehkä matriisien ominaisarvot. Ne ovat myös hyvin jännittäviä.
Kun olin lukiossa, minä pidin kaikista aineista. En oikein tiennyt, mitä alkaisin opiskella, sillä maailma on niin täynnä jännittäviä asioita, että oli vaikea valita niistä vain muutamia. Halusin kokiksi ja patologiksi ja matemaatikoksi. Matematiikkaan päädyin lähinnä siksi, että olen allerginen lähes kaikille ruoille enkä halunnut lukea lääkäriksi. Kokin ammatti on hiukan huono valinta kovin allergiselle. Patologin taas pitää opiskella ensin lääkäriksi ja erikoistua vasta sen jälkeen. En halunnut hoitaa eläviä potilaita. Niinpä jäljelle jäi minulle niin rakas matematiikka.
En ole koskaan osannut keskittyä vain yhteen asiaan. Tällä hetkellä tutkimustyössäni pääpaino on seuraavissa aiheissa: moniulotteinen ääriarvoteoria, funktionaalinen data-analyysi, invarianttien koordinaattien valinta, stationaaristen prosessien mallintaminen, hilateoreettisten matriisien ominaisarvot, virusten leviäminen, syöpäepidemiologia ja syöpägenetiikka. Minulla on viisi jatko-opiskelijaa. Kaksi heistä väittelee tohtoriksi vielä tämän vuoden aikana.
Pienenpieni maailman hallitsija
Minä pidän viruksista. Uskallan nyt sanoa sen ääneen silläkin uhalla, että sanani ymmärretään väärin. Virukset ovat hyvin jännittäviä. Niin pienen pienet pirulaiset voivat saada koko ihmiskunnan polvilleen. Ennen koronaepidemiaa olen tutkinut HI-viruksen ja Ebolan leviämistä Afrikassa.
Syksyllä 2019 pidimme tohtoriopiskelijani kanssa lukiolaisille luennon virusten leviämismalleista. Tai olisimme pitäneet, jos paikalle olisi saapunut yleisöä. Luentomme otsikko oli ”Kadonneen viruksen metsästäjät”. Tarkoituksenamme oli puhua SIR-tyyppisistä leviämismalleista, simuloida virusepidemioita ja pohtia erilaisia interventioita. Tarkoituksena oli tarkastella esimerkiksi kokonaisen kaupungin eristämisen vaikutuksia. Olen ennenkin pitänyt luentoja lukiolaisille ja yleensä sali on ollut täynnä. Luentoamme virusten leviämisestä tuli kuuntelemaan vain yksi opettaja. Jos pitäisimme luennon nyt, niin sali olisi varmaankin täynnä. Tosin nyt emme tietenkään voi luennoida, kun Aalto-yliopiston ovet ovat kiinni.
Koronaepidemiaa seurasin alusta asti. Tai siis siitä lähtien kun Wuhanista alkoi tihkua tietoja uudesta viruksesta. Seurasin tilannetta tarkasti, sillä aika nopeasti aloin pelätä, että virus löytää tiensä Eurooppaan. Seurasin aikanaan tarkasti myös Länsi-Afrikan Ebolaepidemiaa. Pelkäsin senkin leviävän Eurooppaan.
Tulokset hätkähdyttivät
Epidemian rantauduttua Suomeen mallinsimme leviämistä hyvin yksinkertaisin työkaluin, sillä arvioita tarvittiin todella nopeasti. Lyhyen aikavälin ennusteemme pohjautuivat eksponentiaaliseen kasvuun. Käytimme ensimmäisissä ennusteissamme laboratoriovahvistettujen tartuntojen määriä ennen testauskäytänteiden muuttumista ja myöhemmissä ennusteissamme sairaalahoidossa olevien potilaiden määriä. Oletimme, että sairaalahoitoa tarvitsevat päätyvät sairaalaan keskimäärin 9 päivän kuluttua tartunnasta ja he ovat sairaalassa keskimäärin 7 päivää, jos eivät joudu teholle. Teholle joutuvat ovat keskimäärin päivän tavallisella osastolla, sen jälkeen 7 päivää teholla ja tämän jälkeen vielä 7 päivää tavallisella osastolla. Intervalliestimaattien ylärajan saimme käyttämällä kasvukertoimena suurinta (viiden päivän ajalta) toteutunutta päiväkohtaista kasvunopeutta. Intervalliestimaattien alarajan saimme käyttämällä kasvukertoimena pienintä (viiden päivän ajalta) toteutunutta päiväkohtaista kasvunopeutta.
Pidemmän aikavälin ennusteemme pohjautuivat yksinkertaiseen SIR-malliin, jossa osa parametreista estimoitiin kansainvälisten aineistojen pohjalta. Käytimme WHO:n arviota kuolleisuudesta. Jos viruksen olisi annettu levitä vapaasti, kuolleita olisi tullut laskelmiemme mukaan todella paljon. Emme koskaan julkaisseet näitä laskelmia. Ne näyttivät liian pelottavilta. Olimme itsekin järkyttyneitä. Kuitenkin, juurikin pitkän aikavälin ennusteemme sai meidät huolestumaan niin paljon, että päätimme julkaista lyhyen aikavälin ennusteemme ja puhua voimakkaasti rajoitteiden puolesta.
Kun kerroimme ennusteistamme julkisesti, saimme lukuisia yhteydenottoja eri sairaanhoitopiireistä, päättäjiltä, tutkijoilta ja kiinnostuneilta kansalaisilta. Oli mahdotonta vastata kaikkiin viesteihin.
Tarkempiin ennusteisiin tarvitaan tarkempaa dataa. Datan saaminen on ollut hyvin haastavaa. Lupaprosessit ovat hitaita ja kankeita. Heti kun julkaisimme ensimmäiset ennusteemme, esimerkiksi Mehiläinen tarjosi meille dataa hengityselinsairaiden määristä. He auttoivat lupaprosessissa, siivosivat ja pseudonymisoivat aineistonsa meille valmiiksi ja maksoivat lupaprosessin kulut. Odottelemme kuitenkin vielä aineiston saamista. Lupaprosessi on kesken. Useita muitakin lupaprosesseja on kesken. Mielestäni tällaiset lupaprosessit ovat paikallaan, kun puhutaan ihmisten terveydentilaan ja liikkumiseen liittyvistä aineistoista. Silloinkin kun aineistot ovat pseudonymisoituja. Yksityisyyden suoja on tärkeä. Haittapuolena on se, että on vaikea saada dataa nopeasti, silloinkin kun se olisi kriittisen tärkeää.
Aalto-yliopisto johtaa tällä hetkellä tutkijoiden verkostoa, jonka tarkoituksena on tehdä tarkempia ennusteita. Osa ryhmäni jäsenistä on mukana verkoston toiminnassa. Toivon, että verkosto saa tarvitsemansa aineistot käyttöönsä mahdollisimman nopeasti. Se olisi koko yhteiskunnan etu.
Tarve monenlaisille asiantuntijoille kova
Kaipaan oman tutkijankammioni rauhaan. Minun on pakko pitää puhelimeni äänettömällä ja suurimpaan osaan toimittajien haastattelupyynnöistä olen vastannut kielteisesti. Silti olen ollut julkisuudessa hyvin paljon. Toimittajilla on kova tarve löytää asiantuntijoita, jotka kykenevät valottamaan tämän epidemian kulkua edes vähäsen. Mielestäni on hyvä, että julkisuudessa kuullaan useiden eri asiantuntijoiden ääniä. Kamppailemme uuden viruksen kanssa. Tiedämme tästä viruksesta ja sen leviämiskyvystä aivan liian vähän. Erilaiset näkökulmat tilanteesta laajentavat osaamistamme ja ymmärtämystämme. Olisi hyvä, jos keskustelijoiden joukko olisi vieläkin moniäänisempi. Kuitenkin odotan jo sitä aikaa, kun puhelimeni ei enää pirise ja istun työhuoneessani ja kirjoitan kaavoja epämääräisille paperilappusille. Voi olla, että tämän pandemian jälkeen olen saanut tarpeeksi viruksista. Todennäköisesti keskityn ääriarvoteoriaan enkä halua kuulla koronasta, Ebolasta, enkä mistään muistakaan viruksista. •