二十一世紀的醫(yī)學科學

二十一世紀的醫(yī)學科學嚴峻的挑戰(zhàn)空前的機遇王一飛教授（上海第二醫(yī)科大學上海交通大學醫(yī)學院）GDPGNHHDI

GDP

國內(nèi)生產(chǎn)總值

GNP

國民生產(chǎn)總值

GNH國民幸?？傊?/p>

HDI人類發(fā)展指標

HumanLife

Lifecouldbedefinedasasexuallytransmitteddiseasewith100%ofmortality.Ourgoalistoalleviatediseaseburden,postponedeathandensuregoodlifequalityintermsofphysicalandmentalhealth.從疾病主導走向以健康為主導生命科學正在醞釀一場新的革命

21世紀醫(yī)生新的職責和要求健康(Health)不僅意味著疾病與嬴弱的消除，健康是體格、精神與社會的完全健全與和諧的狀態(tài).DALYDisabilityAdjustedLifeYearsDALEDisabilityAdjustedLifeExpectancyQWB

QualityofWell-Being健康人標準（1）1，精力充沛，從容不迫，勝任日常工作2，處世樂觀，勇于進取，樂于奉獻，心胸豁達3，善于休息，睡眠充足4，應變能力強，能根據(jù)環(huán)境變化進行調(diào)整5，能抵抗一般的感冒和傳染病健康人標準（2）

6，體重適中，身材勻稱，動作協(xié)調(diào)

7，耳聰目明，反應敏捷

8，口腔清潔，無齲齒與牙齦炎

9，頭發(fā)有光澤，無頭屑10，肌肉豐滿，皮膚有彈性健康的指標（1）人口學：人口增長率，年齡與性

別構成，城市化程度；（2）健康狀況：死亡率包括孕產(chǎn)婦及

嬰幼兒死亡率，發(fā)病率，疾病譜，

致殘率；（3）衛(wèi)生服務：免疫接種，新生兒及

婦幼保健，供水及公共衛(wèi)生設施；人類健康十大威脅全球年死亡人數(shù)5600萬，40%與十大威脅相關

●體重不足

●

肥胖

●

膽固醇↑

●

缺鐵

●

吸煙

●

酗酒

●

高血壓

●

不安全性交

●

不潔飲水

●

室內(nèi)煙塵

嚴峻的挑戰(zhàn)●

減輕全球的雙重疾病負擔

(DoubleDiseaseBurdens)●

人口增長與人口素質(zhì)/保護資源與

治理環(huán)境，社會的可持續(xù)性發(fā)展●

適宜衛(wèi)生技術/公平服務，真正實

現(xiàn)“人人享有衛(wèi)生保健”（HFA）全球疾病走向

由行為/生活方式引起的疾病成為主要殺手

由傳統(tǒng)的肺炎，腹瀉與圍產(chǎn)期疾病發(fā)展為心臟病，抑郁癥及交通事故

精神疾病成倍增加DiseaseBurden

as%oftotalDALY19982020

●Pneumonia6.03.1●Perinatalconditions5.82.5

●Diarrhoealdiseases5.32.7

●HIV/AIDS5.12.6

●Unipolarmajordepression4.25.7

●Heartdisease3.85.9

●Cerebrovasculardisease3.04.4

●Malaria2.81.1●Roadtrafficaccidents2.85.1●Tuberculosis2.03.1中國人的一天●

2.5萬對新人結(jié)婚●5.2萬嬰兒出生，每30秒1個出生缺陷兒●2.2萬死亡，1.3萬死于非傳染病●

增加3,000個糖尿病●2,000人死于與吸煙有關的疾病●2人死于煤礦爆炸，6人死于火災，數(shù)百人死于交通事故●192HIV感染，265自殺●

一億人流動中國人的疾病負擔：傳染病●乙肝感染流行率>10%●

結(jié)核500萬，占全球1/4，年死亡15萬●

STDs每年↑20-30%HIV已>100萬，2010年達1000萬

70年代，法定傳染病700/10萬人/年

2010年法定傳染病188.62/10萬人/年新傳染病的挑戰(zhàn)●

1973-1995，新傳染病32種（WHO,1996）●

出現(xiàn)原因

——從未知到已知：幽門螺旋菌

——從無毒到有毒：0157大腸桿菌

——從動物到人類：Ebola/HIV中國人的疾病負擔：心腦血管病●發(fā)病率及死亡率>世界平均水平，每13秒有1人死亡●

15-74歲，15%的人血壓↑●

20歲以上有2.4億超重，肥胖>3000萬中國人的疾病負擔：腫瘤●全球年死亡800萬，2020年達2000萬●

中國患病及病死率>全球平均水平

每年新增250萬城市年死亡136/10萬農(nóng)村年死亡105/10萬

腫瘤譜變化中國人的疾病負擔：抽煙●全球年死亡490萬（中國200萬）

2025年2000萬

21世紀10億人死亡●中國：

>15歲男性抽煙>60%

煙草消費>全球30%50年間肺癌↑112%

吸煙致?lián)p280億（稅240億）中國人的疾病負擔：精神/心理健康●人類已從軀體疾病時代進入精神疾病時代（1997年世界精神病協(xié)會）

真正身心健康的人<5%

目前全球有3億精神病，1.2億情感障礙抑郁癥每年以113%速度遞增●

中國目前：

10-15%心理障礙

13.47%精神障礙

30萬人自殺，200萬未遂/年

抑郁+雙向+精分+酒精依賴占DALY首位

中國人的疾病負擔：出生缺陷(BD)●

BD重要性：每30秒1個，每年80-100萬

●BD成為嬰兒死亡，兒童/成人殘疾的主要原因之一

●

1999年中國城市，每3名嬰兒死亡，有1名由于BD●

800萬14歲以下殘疾兒童及1000多萬智殘中，先天性致殘，致愚50%以上

人口與安全●

人口極限為16億●

出生質(zhì)量低●

老齡化，4000萬寡婦●

性別比，3000–4000萬單身男性●

STDs/HIV/AIDS蔓延●

一億以上人口流動健康與長壽15%遺傳素質(zhì)10%社會環(huán)境

8%醫(yī)療條件

7%自然環(huán)境60%生活方式

四大基石合理膳食適量運動戒煙限酒心理平衡

----1992年維多利亞宣言健康與醫(yī)學

上移，下移與前移主導：核心：基礎：關鍵：支柱：疾病病人醫(yī)院診治醫(yī)學界

健康人群社區(qū)預防與健康促進全社會東西文化差異：醫(yī)學東方健康主導外因/內(nèi)因扶正祛邪陰陽平衡辨證論治系統(tǒng)思維西方疾病主導原因/結(jié)果祛除病因針對靶點診治規(guī)范實證哲學GlobalHealthAgenda(2006-2020)

WHO

HealthOutcome

HealthDeterminant

HealthTechnology

HealthSystem(HealthService,HealthFundraisingandManagement)HEALTHRESEARCH“thegenerationofnewknowledgeusingthescientificmethodtoidentifyanddealwithhealthproblems.”CommissiononHealthResearchforDevelopmentGeneva,Switzerland,1990INTERVENTION

●

Anyhealthaction----anypromotive,preventive,curativeorrehabilitativeactivity,wheretheprimaryinterestistoimprovehealth.

●

19世紀三大發(fā)現(xiàn)：

細胞、進化、能量守恒

●

20世紀三大發(fā)現(xiàn)：

量子力學、相對論、DNA結(jié)構

●

21世紀三大前沿：

信息、材料、生命科學生命科學走向前沿●

在分子水平上學科整合，分子醫(yī)學崛起●向系統(tǒng)生物學與整合生物學發(fā)展●

學科之間，科學與技術之間，自然科學與人文科學之間交叉重組，共振共鳴●

科研成果迅速轉(zhuǎn)化為社會與經(jīng)濟效益“BIO-X”

朱棣文（諾貝爾獎得主）生命科學和非生命科學交叉，將基礎，應用，與臨床科學中的邊緣研究結(jié)合在一起，進行從分子到機體各個層次的綜合研究?！拔锢韺W能否孕育另一次生物學革命？”

NATURE，1999“BIO-X”實例●生物芯片技術：

微量，快速，靈敏，特異，高通量，自動化，用于感染，遺傳疾病以及腫瘤的早期診斷，研究基因功能，指導用藥●

基于同步輻射的結(jié)構生物學：

基于結(jié)構的藥物設計●

單分子測量和納米技術：AFM（原子力顯微術）

了解生命組裝規(guī)律，設計特定分子

人類基因組規(guī)劃(HGP）

50余種細菌寄生蟲基因順序

Genomics

Transcriptomics

Proteomics

Metabolomics

Bioinformatics

分子醫(yī)學（MolecularMedicine)

分子醫(yī)學的任務在分子水平上

1、闡明人體結(jié)構功能與發(fā)育

2、觀察人體與病原體以及人體與環(huán)境的關系

3、探索疾病的機理與主要的病變

4、研制預測診斷預防與治療的方法人類所有疾?。?,035類，18,000余種）都與基因直接或者間接有關●

單基因病：多指，白化病，早老癥●

多基因?。?/p>

高血壓，冠心病，腫瘤，糖尿病，哮喘，骨質(zhì)疏松癥；●

獲得性基因?。翰≡⑸锘蛉肭炙拗骰蚍肿俞t(yī)學的應用前景（１）1、基因診斷，產(chǎn)前診斷2、疾病特異性指標用于診斷，判斷預

后及觀察療效3、疾病易感性預測4、藥物敏感性預測5、基因治療6、干細胞治療分子醫(yī)學的應用前景（２）

７、輔助生殖技術

８、藥物研制開發(fā)

９、疫苗研制開發(fā)

10、分子流行病學基因型/表型關系

11、病原生物及媒介控制

12、環(huán)境治理改善全球健康的十大技術1，針對傳染病的分子診斷技術2，基因工程重組疫苗3，藥物/疫苗的輸送技術4，利用微生物/植物檢測/清除污染的環(huán)保技術5，病原體基因組測序技術6，使婦女防御STDs的新技術7，識別藥物靶標的生物信息技術8，營養(yǎng)價值高的轉(zhuǎn)基因作物技術9，低成本的激素、干擾素等治療性蛋白的轉(zhuǎn)基因技術10，新藥研制/開發(fā)的組合化學技術DRUGDEVELOPMENTROUTINEPROCEDUREEpidemiologicalInvestigationBasicBiomedicalResearchDrugDevelopmentTechnologyTransfer&IntroductionDrugRegistrationandPatentPost-marketSurveillanceCapturingtheUnexpectedBenefitsofMedicalResearchASPIRIN----themostwidelyusedanalgesicdrug50yearstorecogniseitscardiovascularbenefits40moreyearswidelyusedforcardiovascularindicationsHowbestcouldthisprocessbeexpedited?CapturingtheUnexpectedBenefitsofMedicalResearchTHALIDOMIDE----asedativedrugbannedinearly1960sduetodevastating12,000birthdefects

Unexpectedtherapeuticeffectsofantiinflammatory,

immunosuppressiveandantiangiogenic,usedforpainfululcers,rheumatoidarthritisandtumorHowbestcouldthesecondaryuseofabanneddrugbeidentified?CapturingtheUnexpectedBenefitsofMedicalResearchSILDENAFIL(VIAGRA)----originallytestedforcoronarydisease,‘sideeffect’erectilefunctionimprovement,usedforimpotenceHowbestcouldtheunanticipatedbenefitsofatesteddrugberecognised?逆向藥理學

從作用靶標到新的化合物

?

分子藥物篩選模型

?

基因敲除與轉(zhuǎn)基因技術

?

計算機輔助藥物設計

Ligand-basedReceptor-basedMechanism-based

HumanGenomeSequence/Function●

FROMAGENTTOTARGET

fromanempiricallydiscoveredagenttoidentifyatargetproteintime-consumingandfrustrating●

FROMTARGETTOAGENTtoidentifytargetproteinfirstthentoproceed

fromtargettoagentmoststraightforwardstrategySEQUENCESIMILARITY&DIFFERENCEHOMOLOGYbetweenpathogen’senzymeandhumanenzymeDrugTargetSEQUENCESIMILARITYbetweenseveralmicrobialgenomesBroadSpectrumAntibioticsSEQUENCEDISFFERENCEwithinapathogenicspeciesDrugResistanceNewTargetsforResistantStrains預測與展望1、更多高效藥物

T-20阻止HIV進入細胞2、更加針對性的治療3、大大減少藥物的不良反應

Pharmacogenomics

Toxicogenomics分子醫(yī)學面臨的挑戰(zhàn)1、警惕分子/基因決定論2、如何達到Appropriate

Acceptable

Accessible

Available

Affordable3、分子醫(yī)學的

ELSIs

Ethical,Legal,SocialImpacts后基因組時代的走向●從測序到修飾（甲基化）●從結(jié)構到功能●從單基因譜到多基因譜●從單因素到多因素相關●從進化發(fā)育到藥物開發(fā)●從基因組學到基因與環(huán)境FromMoleculetoWhat?

●Anatomy

●Histology

●CellBiology

●MolecularBiology

●Nanobiology

●QuantumBiology

●?????????

系統(tǒng)生物學

系統(tǒng)，信息，控制

在微觀水平上識別生命系統(tǒng)中的有關成份及其相關作用的動力學

●

系統(tǒng)的分割

●

組份的相關

●

系統(tǒng)的擾動

●

系統(tǒng)新質(zhì)的確定

●

從結(jié)構，信息流，到層次學派系統(tǒng)生物學的基礎是信息●研究基因組信息以及這些信息逐步流動和表達成生物系統(tǒng)特性的過程是系統(tǒng)生物學的根本任務?！駵y定和分析基因組信息，同時也要測定蛋白質(zhì)組、代謝組、生理組的信息是系統(tǒng)生物學研究最重要的基礎。系統(tǒng)生物學的靈魂是整合●全面研究和把握系統(tǒng)的特性把所有的生物分子整合在一起研究把所有各個層次的生物系統(tǒng)也就是從分子到細胞到個體到群落整合在一起研究把所有的研究手段，生物學的、工程學的、數(shù)學的、物理學的和計算機科學的手段整合在一起研究系統(tǒng)生物學的鑰匙是擾動●有系統(tǒng)、有步驟地對一個生物系統(tǒng)內(nèi)的組成模塊進行添加或者去除（通過基因敲進和敲出），然后全面觀察生物系統(tǒng)的特性發(fā)生的變化，從而對系統(tǒng)結(jié)構與功能的關系得到準確的理解。●另一種方法是把生物系統(tǒng)處在不同的環(huán)境條件下（例如用藥物調(diào)節(jié)特定模塊的數(shù)量變化），全面觀察系統(tǒng)特性的變化。系統(tǒng)生物學的歸宿是預測●系統(tǒng)生物學的研究最終是要實現(xiàn)對生命現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律的認識和應用從生物分子的行為出發(fā)模擬生物系統(tǒng)的行為預測基因改變或環(huán)境改變后生物系統(tǒng)的變化遺傳特性變化環(huán)境條件變化設計新的生物系統(tǒng)或調(diào)控生物系統(tǒng)的行為改寫基因組－基因組工程發(fā)現(xiàn)新藥物－調(diào)控代謝網(wǎng)絡整合生物學●微觀與宏觀相結(jié)合●個體到群體的結(jié)合●人體與生物圈，環(huán)境，氣候，宇宙

★

Neuro-Science★DevelopmentalScience★EnvironmentalBiologicalScience★

HealthGeographicalInformationSystemfrom

Experience-based,Evidence-basedDiscoveryMedicine

to

IntentionalMedicine●PersonalizedMedicine●

PredictiveMedicine●

PreventiveMedicine●

PromotionofHealthThree“Is”

●

Innovation●

Inter-discipline●

IntegrationKeepingourstrengthsanduniquefeaturesduringtransitionandtransformationofmedicalandlifescience.SurgeryDevelopment●ResectionStage●ReconstitutionStage●ReplacementStage●RegenerativeStage面向21世紀

我國的醫(yī)學教育改革迫在眉睫勢在必行現(xiàn)狀

多種學制并存，目標定位不清

專業(yè)學位與行醫(yī)資格概念混淆

教學理念/框架/內(nèi)容/模式因循守舊

盲目擴招/升格/新建/合并

缺少國家級宏觀規(guī)劃/調(diào)控/評估機制

聯(lián)系渠道不暢：衛(wèi)生部，醫(yī)護人員，社會公眾，國際醫(yī)學教育界傳統(tǒng)教育模式的主要弊病培養(yǎng)目標：

傳統(tǒng)生物醫(yī)學與治療型模式課程設置：

醫(yī)前，基礎，臨床絕然分開教學方法：

課堂為基礎，教師為中心21世紀醫(yī)生必須具備的品格與能力（1）1，為病人/家庭/社區(qū)提供優(yōu)質(zhì)健康服務，表現(xiàn)出同情與尊重2，能在多學科構成的工作組中與大家合作共事，將救死扶傷、疾病防治和健康促進三者有機結(jié)合3，為病人/家庭/公眾進行健康教育與咨詢，包括常見病防治，影響健康危險因素和健康生活方式21世紀醫(yī)生必須預備的品格及能力（2）4，在復雜多變的形勢下（疾病譜、衛(wèi)生技術、服務方式）始終保持崇高的職業(yè)道德及倫理原則5，在衛(wèi)生服務開支劇增與相應政策改變時，始終堅持人道主義精神，職業(yè)操守與倫理原則6，在科學與醫(yī)學藝術之間取得平衡醫(yī)療保健一體化服務體系

IntegratedDeliverySystems●

向特定人群提供協(xié)調(diào)的、連續(xù)的、綜合性的醫(yī)療保健服務，包括基本醫(yī)療、急救、急性病、家庭保健、健康咨詢、康復及臨終關懷等領域?！?/p>

IDSs反映了健康理念和醫(yī)療保健機構與服務方式發(fā)生根本變化二十一世紀醫(yī)生的職能CareProvider

DecisionMaker

HealthEducator

CommunityLeader

ServiceManager

醫(yī)學教育與繼續(xù)教育必須改革英國前首相丘吉爾

大學不僅要傳授知識，大學應當傳授智慧。大學不應滿足于培訓技術，大學應致力于鍛造人格。

IQEQMQ?

厭惡型：厭煩，反感，抵觸?

被動型：消極，被動，麻木?

機械型：努力，刻苦，死板?進取型：積極，主動，自信?自主型：堅韌，自主，激情

EQ情商

Enjoy快樂

Excellence杰出多元智能理論

語言

數(shù)理邏輯

音樂

空間

肢體運動

人際關系

自省

自然觀察開發(fā)大腦?左半球：邏輯、推理、語言、閱讀?右半球：形狀、想象、感情、藝術成功智力學業(yè)智力：惰性智力，可預測成績，與現(xiàn)實能力不太相關。成功智力：有效智力，包括分析、創(chuàng)造與實踐智商智能智力智慧高等教育的共通原則

●Learnhowtoknow●Learntodo●Learntobe●

Learntoworkwithothers●

Life-longlearning●Letthemhavetimetodoit

德育?人生觀，價值觀，理想與成功?愛國主義，民族自豪感?職業(yè)道德，人道主義精神?生命倫理，人文關懷，感恩?法制，法律與規(guī)范?素質(zhì)，修養(yǎng)，品格高等醫(yī)學教育培養(yǎng)目標

Knowledge自然科學，人文科學，生命科學

Ability

自學能力，發(fā)現(xiàn)與解決問題能力，人際交流能力

Quality

創(chuàng)新意識，競爭與合作，了解國情，面向世界全球醫(yī)學教育基本要素

倫理，道德，人道主義精神

科學基礎

臨床技巧

人口，環(huán)境與衛(wèi)生服務

人際交流

信息處理

邏輯思維與科學研究醫(yī)學職業(yè)道德、行為與倫理●

道德、倫理與法律●對病人、家庭與社會的責任●尊重病人隱私及知識產(chǎn)權的分享●個人素質(zhì)、品格與行為規(guī)范醫(yī)學科學基礎●

正常人體結(jié)構/功能/適應性的完整概念●

疾病狀態(tài)的結(jié)構/功能/行為/心理異?！?/p>

影響健康的各種決定因素（社會/環(huán)境）●

個體生長發(fā)育全過程的健康需求●

流行病學、衛(wèi)生經(jīng)濟學及衛(wèi)生管理●

疾病的診斷/治療/預防/預測/監(jiān)測/干預的原則臨床技能●病史書寫/保存/使用能力●體格與精神狀態(tài)的檢查●診斷技術的選用與結(jié)果判斷●根據(jù)循證醫(yī)學的原則選擇治療方案●疾病預防與健康促進●對健康問題進行體格/心理/行為/社會/環(huán)境/文化的綜合分析能力人口健康與衛(wèi)生體制●從人群角度了解生命周期/遺傳