Keväällä 2020 moni seurasi jännityksellä Terveyden ja hyvinvoinnin laitoksen (THL) skenaarioita siitä, miten nopeasti koronatartunnat lisääntyvät suomalaisten keskuudessa. THL:n mallintajat hahmottelivat useita erilaisia mahdollisia kehityskulkuja. Miten paljon sairastuneita on ilman rajoituksia? Miten tartuntatilanne muuttuu, jos asetetaan rajoituksia.
Skenaariot vaikuttivat osaltaan siihen, millaisia koronarajoituksia Suomen hallitus asetti.
Tutkija ja matemaatikko Anna Suomenrinne-Nordvik, 30, oli yksi viidestä skenaarioita laskeneista mallintajista.
– Olihan se pikkuisen kuumottavaa, kun tiesi, että laskelmillamme voi olla aika isojakin seurauksia. Se sai miettimään ja skarppaamaan, että kai nyt varmasti pystyn seisomaan tämän analyysin takana. Työtä tehdessä todella tunsi vastuunsa, Suomenrinne-Nordvik muistelee.
Hän tähdentää, että mallinnukset eivät olleet tarkkoja ennusteita tulevasta vaan nimenomaan mahdollisia kehityskulkuja. Laskelmia piti tehdä tilanteessa, jossa oli vain vähän tietoa viruksesta ja paljon epävarmuutta – asiantuntijoiden valistuneita arvailuja.
Joskus tutkijaa harmitti, kun media uutisoi epävarmoista skenaarioista kuin ne olisivat vääjäämättömästi sellaisenaan toteutuvia ennusteita. Mallintajat saivat julkisessa keskustelussa kritiikkiä, jos skenaariot eivät käyneetkään toteen.
Koronamallinnusten aikaan Suomenrinne-Nordvik teki tiivistä yhteistyötä sekä kollegoidensa että tilasto-osaston työntekijöiden ja muiden asiantuntijoiden kanssa.
Skenaariot syntyivät differentiaalilaskennan sekä numeeristen ja tilastollisten menetelmien avulla.
– Mutta ei mallintaminen pelkkää laskemista ole. Suuri osa työpäivistä kului sen pohtimiseen, millaisia matemaattisia menetelmiä aineistoon kannattaa käyttää. Samoin pohdimme aineistoa: mitä oikein tiedämme ja mitä emme. Millaisiin kysymyksiin vajavainen aineisto voi antaa vastauksen? Suomenrinne-Nordvik tähdentää.
Matematiikka selittää maailmaa
Ennen tutkijan uraansa THL:ssä Suomenrinne-Nordvik opiskeli pääaineenaan matematiikkaa Helsingin yliopistossa.
– Lukiossa olin kiinnostunut vähän kaikesta. Lopulta matikka oli kuitenkin ainoa, joka kiinnosti niin paljon, että sitä halusi opiskella, hän muistelee.
Yliopiston ovet aukenivat ilman pääsykokeita pitkän matematiikan eximialla vuonna 2011.
Opintojen aikana Suomenrinne-Nordvik innostui analyysista ja erityisesti dynaamisista systeemeistä. Molempia hyödynnetään paljon biomatematiikassa, jonka maisteriohjelmaan hän hakeutui.
Sivuaineina hän opiskeli tilastotiedettä ja tietojenkäsittelytiedettä.
– Biomatematiikassa käytetään matemaattisia malleja selittämään biologisia ilmiöitä. Erilaiset ekologiset mallit ja tartuntatautimallit ovat biomatikkaa, Suomenrinne-Nordvik selittää.
Ja juuri maailman selittäminen matematiikan avulla on se, mikä Suomenrinne-Nordvikiä edelleen kiehtoo. Monen mielestä abstraktiltakin tuntuva matematiikka on oiva työkalu, kun haluaa ymmärtää todellisen maailman ilmiöitä.
Opintojensa loppuvaiheessa Suomenrinne-Nordvik alkoi miettiä sopivaa harjoittelupaikkaa. Väestön rokottamista ja rokotusohjelmia tutkiva THL oli oiva paikka biomatemaatikolle.
Nyt koronapandemian pahin vaihe on takana ja Suomenrinne-Nordvik on keskittynyt koronan sijaan HPV-rokotuksiin ja siihen, miten kohdunkaulansyöpää ja sen esiasteita pitäisi tulevaisuudessa seuloa.
– Nyt HPV-rokote on Suomessa tarjolla kaikille 5.–6.-luokkalaisille. Myös monet muut Euroopan maat ovat alkaneet tarjota HPV-rokotetta tyttöjen lisäksi pojillekin. Rokotusohjelmien vuoksi tulevaisuudessa onkin paljon vähemmän kohdunkaulansyöpää ja sen esiasteita. Nyt niitä seulotaan laajoilla ohjelmilla. Millaiset seulontaohjelmat olisivat tulevaisuudessa järkeviä, sitä selvitän nyt EU-projektissa.
Kun koronamallinnuksia tehdessä keskeistä oli jatkuva laaja yhteistyö, on HPV-mallinnusten tekeminen tutkijan mukaan enemmän yksinäistä puurtamista.
Muiden töidensä ohella Suomenrinne-Nordvik tekee väitöskirjaa tartuntatautimalleista ja niiden soveltamisesta. Yhtenä esimerkkinä on juuri HPV, toisena korona.
Tutkijan mukaan parasta omassa työssä on se, että joka päivä pääsee pohtimaan mielenkiintoisia ja tärkeitä aiheita eri näkökulmista yhdessä innostuneiden kollegojen kanssa. Työssä voi myös käyttää luovasti hyvin erilaisia matemaattisia malleja.
– Koen onnistuneeni, kun mallinnusta tehdessä tuntuu, että on saanut mahdollisimman paljon aineistosta ja nykyisestä tiedosta irti ja on kuitenkin samalla ottanut huomioon kaikki epävarmuustekijät. Silloin olemme saaneet yhdessä tehtyä kokonaisvaltaisen analyysin tilanteesta.
Vasta ajan mittaan selviää, osuuko mallinnus oikeaan.
Suomenrinne-Nordvik kertoo saavansa voimaa myös siitä, että omalla työllä on merkitystä.
– Onhan se motivoivaa, kun pääsee käyttämään omaa osaamistaan niinkin tärkeään asiaan kuin ihmisten terveys ja turvallisuus. Minun työni auttaa tekemään mahdollisimman järkeviä ja hyviä ratkaisuja kansanterveyden kannalta.
Vastaisuudessa Suomenrinne-Nordvik haluaisi edelleen työskennellä suomalaisen rokotusohjelman parissa. Ohjelman pitää mukautua kulloiseenkin tautitilanteeseen ja väestön rakenteeseen. Osa taudeista katoaa ja uusia tulee tilalle. Toisaalta väestön rakenne vaikuttaa siihen, ketä kannattaa rokottaa ja mitä tautia vastaan.
– Eivätkä mielenkiintoiset tekniset pulmatkaan tältä alalta lopu. Numeerisia ja tilastollisia menetelmiä voi kehittää aina vain paremmiksi, Suomenrinne-Nordvik huomauttaa.