利用新兴技术提升建成环境对体力活动影响的自然实验研究:迈向规模化与精准化

《International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity》:Scaling up natural experimental studies: harnessing emerging technologies to transform physical activity and built environment research

【字体: 时间:2025年04月12日 来源:International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity 5.6

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  为解决传统方法在评估建成环境干预对体力活动(PA)影响时存在的效率低、样本偏差大等问题,曼彻斯特大学等团队提出利用智能手机、地理定位数据、AI行为观察和环境审核四大技术革新自然实验研究。该研究发表于《International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity》,通过整合新兴技术实现大规模、高精度数据采集,为制定促进城市规划政策提供科学依据,同时强调隐私保护与社区参与等伦理问题。

  在城市化进程加速的今天,如何通过优化建成环境(Built Environment)促进全民体力活动(Physical Activity, PA)已成为公共卫生领域的关键议题。尽管增设绿道、改造低交通社区等干预措施被广泛推行,但传统评估方法——如问卷调查、加速度计和人工环境审核——存在数据规模小、成本高、易受回忆偏倚影响等局限。这导致决策者缺乏足够证据判断哪些干预真正有效,尤其难以覆盖不同社会经济背景的社区。

针对这一瓶颈,由曼彻斯特大学Jack S. Benton领衔的国际团队在《International Journal of Behavioral Nutrition and Physical Activity》发表评论文章,系统提出四种可规模化应用的新兴技术:智能手机与可穿戴设备实现PA动态监测;商业地理定位数据(GPS)追踪人群流动模式;基于AI的视频分析替代人工观察工具(如SOPARC);计算机视觉自动化审核谷歌街景等影像中的环境特征。这些技术通过提升数据采集效率与精度,有望解决自然实验(Natural Experiments)研究中基线数据缺失、长期随访困难等挑战。

研究首先验证了智能手机的PA监测潜力:一项涵盖45万用户的研究通过APP步数数据成功捕捉COVID-19疫情期间活动量变化,但不同设备精度差异仍需大规模验证。其次,地理定位数据公司(如Placer.ai)提供的匿名移动轨迹,可识别干预措施是否引发行为“替代效应”(如骑行增加源于路线转移而非模式转变)。第三,AI视频分析技术(如Miovision)能自动识别公共场所中的PA强度,较传统人工观察节省90%工时。最后,谷歌街景结合深度学习可批量评估微观环境特征(如人行道质量),但模型在乡村环境的泛化能力待优化。

伦理讨论是本文亮点。作者指出,商业数据垄断可能加剧健康不平等,而AI算法若训练于城市数据集,会低估农村需求。更严峻的是,视频监控易引发被歧视社区的抵触,需通过前期社区参与建立信任。例如,美国某公司因隐私争议下架学校区域数据,凸显技术应用需动态平衡科研与伦理。

结论强调,跨学科协作是技术落地的核心。未来需开发适应多元环境的算法,建立开放数据共享机制,并将社区反馈纳入技术设计流程。该框架不仅适用于PA研究,也为评估气候变化、食品安全等复杂干预提供方法论范式。

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