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主持人兰州大学党委常委、副校长,兰州大学医学院院长李玉民:首先有请杨胜利院士,他是中国科学院上海生物工程中心研究员、中科院生物技术专家委员会主任委员,主要从事肝癌功能基因组学科系统生物学研究工作,在分子药理学研究、微生物血红蛋白的基因研究等方面不断的的创新和开拓,取得了一系列的瞩目新成果。有请。
杨胜利:今天很高兴来到清华跟大家交流一下精准医学,我讲的标题是“基于大数据的精准医学”。前一段时间大家都在讲转化医学,现在又提出精准医学,实际上转化医学当时受到各个国家的重视主要有两个战略需求拉动,一个是医学模式的转变,从疾病治疗到疾病预防为主,再一个是医疗改革,很多国家都在推医疗改革但是不太顺利。在这个背景下,正好从人类基因组计划开始,慢慢形成了生物医学大数据的理念,所以整个转化医学就是要把大数据转化到智慧医学,前面很多专家讲到基因组怎么转化到精准医学。我自己认为,实际上要把大数据转化到智慧医学或者是精准医学还有一个很重要,就是数字医学,所以今天后面,基因组怎么转化到个性化的医学,很多专家讲到了我就快一点过一下,主要讲数据医学和精准医学的作用。精准医学是转化医学的目标,过去转化医学正好转化到什么呢?都是P打头的预测、预防医学,现在又特别强调精神医学,所以总体可以把它讲成“P”医学。刚才专家介绍了美国精准医学的定理和理念,我自己的看法,从弗朗西斯·考伦斯(音)到奥巴马其间的医学,政府的权重超过科技的权重,奥巴马推医疗改革困难重重,弗朗西斯·考伦斯推转化医学争议也很多,我记得有一次媒体采访,基因组通过转化医学,现在在实践当中又有多少,他的回答是not Much,所以他也要谨慎,但是考伦斯很聪明,他在转化医学基础上用到精准医学,奥巴马也利用他的精准医学的理念使自己有了台阶,所以精准学的推动是在很复杂的背景下提出来的。奥巴马的定理,实际上偏重于个性化的医学,实际上把个性化和精准医学基本上等同起来。所以应该讲,现在大数据是生物医学变革的新的契机,在颠覆医疗里面讲的比较好,他特别强调,通过大数据把医疗保健和疾病预防更加个性化、精准化。所以我个人认为,这个定义是怎么把大数据转化到医疗实践,这个表述比较全面。大数据是支撑人类基因组基因测序完成以后,在生物医药领域经常提大数据。实际上过去大数据一讲就是天文学和高能物理,所以生物医药领域由基因组测序启动是进入大数据第三个成员,这张图画体现从基因组测序的过程中慢慢的,我们生物医药的数据就直线上升。现在生物医药的大数据包括生物学的数据、临床研究和临床的数据,最近随着移动的传感器,所以又增加了一个每个人的实时生理病理的数据。
(图)这是大数据涵盖的一些内容,大家都比较熟悉,我就不展开讲了。
像国际上对生物大数据,像肿瘤,也有肿瘤基因组的联合体,要做25000个肿瘤的样本作基因组的测序,来为肿瘤的个性化治疗作铺垫。这是全球基金组的联合体(图)另外一个很基础的工作就是建立全民的健康档案,美国系统生物研究所的所长最近启动了一个10万人的对比研究,就是健康档案的一个概念。最近发展比较快就是实施生理病理信息,从佩戴式到贴膜式,到植入式。现在第二个浪潮是贴膜式,共同的特点是有一个检测的传感器,还有一个无线发射器,把你输出的信息马上发到智能手机,再到医院。典型的几个例子,像谷歌和诺华共同开发了隐形眼镜片,里面有微型的天线,测试眼里面的情况来推算。现在又在进一步发展,就是收集汗液做分析,像手表一样贴在手上,吸汗液来测试。
生病体征的贴片,FBA(音)已经批了,这在心脑血管疾病等重症病人特别有用。实际上这个贴片比指甲片还小,贴在胸部,生命体征的信息马上就会传递到医院里。植入芯片和传感器结合的,现在已经在研发当中,但成功的应用还不多,植入芯片现在已经做成的就是瘫痪的病人和盲人,有的是用自己的意念,像做心脏搭桥一样。另外一个发展就是也是用微芯片植入大脑可以保存储存这个人10年的记忆,把这个用在中风或者是老年痴呆的人群。
现在这些大数据面临的就是过去往往做生命科学做了很多,没有很好的电子病例卡,大数据进入精准医学很重要的是要把这些数据整合起来。现在有很多成功的例子,一个是电子病历卡和基因组的联合体,美国FBA也把药物不良反应大数据向社会开放。大数据第一个应用是分子诊断,实际上是精准医学的眼睛。
精准外科,通过信息技术特别是通过虚拟现实的系统来提高外科的精准度。把虚拟肝脏和手术室的iPad拍病人实际的状况整合起来,指导医生外科手术,因为医生是看不到里面的血管,可以让你在屏幕上看到。内科方面,第一个就是用药,通过基因组指导医生开药,一个是选择用药,第二个应该用什么剂量,过去开药是三片,小孩片,实际上每人的差异很大,现在可以做到精准的用药。另一个是合成生物学领域,成立了重点实验室,实际上在内科方面我们可以精准的调控生理的状况。(图)这就是把尿酸能够维持在一个健康的状态,防止痛风。另外就是免疫学的工作,这里面也显示了。过去我们经常讲免疫制剂,我们用合成生物学的理念通过定量的试剂,希望使每个人的免疫力平衡,处于个性化的健康的状态,所以这些都是精准医学的理念。
再生医学。实际上就是通过影像学,知道每个人要换的器官组织大小,里面推算出多少细胞,通过3D打印,照每一个人体一模一样大小功能的组织器官。现在精准医学面临着大数据怎么找到更精准的治疗方法。现在数据产生了很多,第一步要做数据的质量控制和数字化。第二要数据的解析,形成知识。第三个是通过模拟再到精准和智慧的手段,所以虚拟现实系统在精准医学上会发挥很重要的作用。另外,我们还可以用虚拟系统帮助医生解决医院的流程,最后整个医院有一个智能化的流程。但是现在医院的智能化信息的技术基本上停留在流程,所以我们进一步不光是要有各种各样做虚拟系统,适当用一个大数据的软件可以节省医生诊疗的时间,大数据可以提供很好的依据。
用大数据的软件可以节省诊疗的时间,就是大数据为他提供了很好的依据。这是网络,通过这个帮助医生做诊疗,最终在美国MDAnderson推动诊疗医生,通过病人检测的东西输入到电脑里面,马上会提示你应该下一步怎么做治疗,所以这已经在几个合作的网络里面开始用。
智能化医院很关键,要有智能化大数据库,智能化的流程、智能化的培训系统、智能化的治疗咨询系统(电脑医生),除了这个还要有智能化质量保证和质量监管系统。这样就成了一个智能化医院的基本构架。
现在也在说,说将来医院不要了,都是虚拟的网络的。最近卫计委把不符合规范的网络医院诊疗这些屏蔽掉是应该的,将来医院的实体还是最关键的,虚拟的系统,智能化程度再高,是要实化的,最后医务人员作最终的决断要画龙点睛,在资源化平台从大数据提供给你参考意见、咨询意见,最后医生要凭借经验和智慧来进行治疗。光医院好也不行,还要把整体医疗水平提高,就要通过远程医疗和移动医疗,数字医学大家比较熟悉,就不展开讲了。
将来远程医疗就要把大医院、社区卫生中心和家庭联起来,形成医疗的网络,做远程诊疗和远程教育。光有这个还不够,我们要在这个基础上要发展成为和个人都能联起来,这张图就是各种各样的佩戴设备,植入式的传感器,通过手机传到医院。将来在智能化医院基础上要形成一个智能化的医联网,内容和医院一样,通过智能化的医院提高整个医联网各单元的特别是基层医疗单位的医疗水平,这对我们国家特别重要,也可以提升我们医疗资源的均等性,最终把医疗机构、政府机关、研究单位和每个老百姓都能联起来,形成一个国家的智能化的医联网。习近平在考察时做了这方面很重要的指示,一个是要有信息化系统提高医疗水平,要用好这套系统,更好为群众服务。习近平也讲了,没有全民的健康就没有全面小康,要推动医疗卫生工作重心狭移、医疗卫生资源下沉,推动城乡基本公共服务均等化,就是要靠远程医疗、移动医疗网络来实现这个梦想,实现中国人民的健康梦。
谢谢。
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