“新醫科”體系下醫學生的綜合能力培養

施可慶 池俊杰

[摘? ? ? ? ? ?要]? 隨著科學技術的不斷發展，學科間的壁壘逐漸打破，通過學科交叉融合解決越來越多的醫學前沿問題。“新醫科”在此背景下孕育而生，期望改變教育模式，培養復合型高層次醫學創新人才。為了讓醫學生適應新的醫學教育，分析了“新醫科”對多學科背景復合型醫學人才的需求，探討了如何更有效地培養醫學生的綜合能力，以期復合型醫學創新人才成長。

[關? ? 鍵? ?詞]? “新醫科”;醫學生;交叉學科; 創新意識

[中圖分類號]? G645? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文章編號]? 2096-0603（2022）15-0169-03

隨著社會經濟的發展，人民健康需求從治療為主到兼具預防治療、康養的生命健康全周期醫學的轉變。為適應這一需求改變，以及提高高校服務社會發展的能力，教育部、科技部等部門聯合啟動“新醫科”的建設[1]。醫科院所在專業設置中需要設立新的醫科專業或改造原有的醫科專業，尤其要建立“醫學+X”交叉學科支撐的醫學教育新模式，培養出新時代需求的“新醫科”人才。這將是醫學教育主動適應新科技革命對人才需求的轉變，也是著力解決醫學發展中的理論與實踐問題，滿足人民大健康的需要[2]。

一、“新醫科”對多學科背景復合型醫學人才的需求

隨著生活全方位改善，人民健康的需求逐漸從治療為主到生命全周期、健康全過程的轉變，這要求醫學教育或實踐過程中改變理念;大數據處理、人工智能、5G技術等技術與醫學、物理、生物、化學、機械等（學科）的交叉融合引發了新一輪的科技革命，給醫學領域前沿問題的解決帶來了不同的視角。在這個新時代的背景下，教育部等相關部門啟動發展“新醫科”，推動了醫學高校對醫學生教育的“質量革命”。在“新醫科”體系下的醫學教育，將引導學生以問題導向、目標導向，探索醫學發展面臨的共同科技和社會問題。用新技術引領，推動學科交叉融合，調整學科專業結構，形成轉化醫學、智能醫學等醫學新專業，不斷推進“新醫科”建設，培養出滿足新時代發展需要的復合型醫學創新人才。

隨著信息技術的發展，醫學各學科之間不斷融合，與數學、材料、工程等應用學科之間的交叉也日趨緊密。譬如，新的測序技術、圖像處理技術、人工智能技術、生物醫學工程技術的應用使臨床診療新技術開發和醫學研究的手段有了質的飛躍[3]。以往無法識別或難以早期診斷的疾病如今變得簡單可行，難以治療的頑疾也有了治愈的希望。例如在有著“科技狂人”之稱的埃隆·馬斯克“三只小豬和打游戲猴子”的推動下，腦機接口技術近些年走入大眾視野。腦機接口是腦科學和類腦智能研究的重要方向，涉及神經科學、生物兼容性材料、傳感器、大數據和人工智能等多學科[4]。可以在肢體運動障礙、意識與認知障礙、精神疾病、感覺缺陷、癲癇和神經發育障礙等神經、精神系統疾病的體檢診斷、篩查監護、治療與康復領域發揮重要的作用，已在醫學廣泛應用的3D打印技術涉及醫學、數學、材料學等學科。慢性阻塞性肺疾病是一種常見的呼吸系統疾病，致殘率和病死率仍然較高，全球40歲以上發病率已高達9%～10%。隨著3D技術的發展，該疾病的治療可能會以3D打印人工肺的形式出現，這是第一個真正的可穿戴設備，它與人體組織兼容，可以提供短期和長期的呼吸支持。器官芯片作為臨床前藥物開發新興平臺，能夠模擬人體環境（如剪應力、壓力、濃度梯度等）形成體外模型，是一門新興交叉學科，涉及醫學、物理、材料等學科[5]。胎盤是一個神秘的器官，科學家多年來一直在試圖對它進行更多的了解研究。研究人員現在已經用3D打印了一個芯片上的胎盤，這是一種微型細胞培養，它的行為方式是一個完整的器官。這種微小的器官芯片也許能夠為了解母親與孩子之間的關系提供全新的洞察力。因此，隨著醫學與各學科不斷交叉融合，解決醫學問題需要不斷建立新的診療手段和開發高精尖的診療，多學科背景的復合型醫學人才培養勢在必行。為主動適應新時代醫學的發展和健康服務的新需求，醫學院校需大力促進醫學與多學科的交叉融通，探索“醫學+X”復合型創新人才培養的新模式。

二、探索“新醫科”體系下醫學生的培養思路

（一）醫學強基培訓

新醫學的核心是醫學，是滿足人民健康的需要。臨床醫師在預防疾病、解決患者病痛時，需要以豐富的醫學知識和臨床技能為保證，因此，醫學基本理論的學習和訓練、基本知識、基本技能等醫學基礎教育在臨床醫師成長過程中有著非常重要的地位，也是醫學教育的根本。傳統醫學院校的醫學基礎學科包括人體解剖學、組織學與胚胎學、生理學、生物化學、病理學、藥理學、醫學微生物學等，逐漸過渡到診斷學、內科學、外科學、傳染病學等臨床學科。只有扎實掌握了基礎醫學知識，才能更好地理解臨床知識，才能提出臨床診療過程中碰到的科學問題。然而，許多臨床醫學生反映經過五年的大學學習之后，由于缺乏對臨床工作內容的體驗，在面臨實際問題的時候常常感到束手無策，缺乏主見與創意，甚至感覺到學無所用。近些年，醫學院校為解決這一矛盾，加強醫學生的基礎醫學知識培訓、臨床思維綜合訓練，提高解決臨床實際問題的綜合能力，積極開展臨床醫學的教學方法改革。例如，基于臨床案例的問題驅動教學法，充分整合基礎醫學與臨床醫學知識體系，將臨床醫學生從死記硬背式的學習到自主獲取知識，解決實際問題，獲取核心能力的轉化，從“知識被動型”教學向“能力主動型”教學的轉變，讓醫學生形成自主學習、發現問題、解決問題、團結協作以及終生學習的能力[6]。通過教學方法改革，將基礎教師、臨床醫生與科研人員融合成“你中有我，我中有你”的師資隊伍，將醫學生基礎醫學知識培訓與臨床實踐教育、醫學實踐與科研訓練有機結合，從而實現接觸臨床前移、醫學問題前移、科研訓練前移，從而培養出適應新技術革命的高層次復合型醫學創新人才。

（二）訓練學科融合思維

人體是非常復雜而又精密的系統，單一學科往往難以揭示其內在規律，需要多學科交叉融合，采用新的研究手段各種技術的集成以及新的理論突破[7]。因此，訓練學科融合思維將是培養多學科背景的復合型醫學人才的前提。在培訓過程中，通過多學科知識的介入，建立新的技術手段，有效化解問題，在問題探究的過程中獲得多學科知識，加強自身的學習能力和提高自身的綜合素養。雖然，學科融合是不同學科元素的參與，但有主次之分，醫學是主要認知的對象，其他學科是方法和手段，目的是更好地學習醫學，解決醫學難題，開闊自身的認知視野。近年來，電子信息產業的飛速發展尤其是醫療圖像云平臺的巨大進步，為醫療服務信息化建設的發展打開了新的局面。云計算和云平臺服務是未來信息化的發展方向，實現云平臺的智能精準醫療服務模式也是順應科技發展的趨勢。相對于傳統醫療，智能精準醫療通過先進的圖像采集方法以及其他生命科學等先進技術獲取個性化的醫學數據，采用人工智能處理手段并基于先進的大數據分析來輔助臨床醫生對疾病進行診斷、治療以及療效評估，讓患者獲得更佳治療效果的同時降低醫療分析和醫療成本，避免過度醫療。我們課題組利用人工智能技術，自動分析、分割，定量評估癌組織病理切片中腫瘤變異程度，快速精準地標識潛在癌巢，克服人工讀片（癌病理切片）存在的主觀性高、重復性低、定量及信息利用不足、耗時及勞動強度和知識經驗傳承困難等問題。這個項目結合相關醫學知識，整合了醫學、計算機學、信息學等多學科知識。

新興和智能、多學科技術的融合是“新醫科”的特點，勢必要求高校培養跨學科的醫學人才。近年來，國內院校成立了跨醫學、生物學、工程學、化學、信息學等多學科的交叉科學院所。溫州醫科大學探索臨床醫學（新醫科）高質量人才培養，鑒于上海大學優勢學科“工學”，將其有機融入本校優勢學科“臨床醫學”，雙方聯合建立了臨床需求作為出發點和落腳點的醫工結合的新興交叉學科，是培養未來的醫學拔尖創新人才和醫工復合型領軍人才的一次有益探索[8]。

（三）增強創新意識

科技創新是學科交叉的主要目的，也是一個不可替代的研究范式。高校是創新人才的培養基地，也是創新思想的孕育地，是國家創新體系的重要主體，教育創新將直接影響國家的創新力。因此，如何培養大學生的創新能力是對我國高等教育和高等學校提出的新要求，醫學領域已經成為匯聚多學科前沿研究的“主陣地”。保障全方位、全周期人民健康，醫學教育必須創新求發展;順應奔騰而至的科技革命和產業變革，醫學教育必須創新謀發展。大力發展新醫科，是新時代賦予醫學教育創新發展的重要使命。隨著科技的進步與創新，醫學從最初的依靠經驗和實驗的傳統醫學，逐漸發展為對人工智能、大數據、生物醫學工程等新技術全面應用的現代醫學。在這個過程中，需要不斷創新，不同的學科相互碰撞，在交叉創新的邏輯中形成新的研究手段、臨床診療新方法以及新的理論突破。為強化醫學生創新意識，可以通過解決臨床實際問題為導向，激發學生科研興趣，主動應用多學科知識探索問題的本質，主動思考，不斷嘗試形成解決問題的新思路、新方法。譬如，目前外泌體富集技術靈敏度不足，捕獲效率不高，限制了臨床應用，為解決該難題，我們課題組通過工程學與生物學技術，創新性地開發了修飾適體的磁性氧化石墨烯納米顆粒，能夠在常溫下，高效、便捷地捕獲外泌體，為臨床應用奠定了堅實的基礎[9]。

（四）拓展解決問題視野

現代醫學問題，已然涉及諸多學科領域。問題的跨學科研究與多視角探討已成為現代學術研究新特質。因此，醫學生需拓展知識領域，勇于發現問題。從公元前400年希波克拉底第一次描述念珠菌感染起，研究者們一直在探尋與人類共生的真菌和細菌對人體健康及疾病的影響。譬如，既往人們的認識中，糞便是一種人體的“垃圾”。隨著知識領域的拓展，人們逐漸認識到腸道菌群經過長期進化與人類達到共生共存、和平共處的狀態，對于身體來說是一個重要的隱形器官，雖然沒有具體的物理形態表征，但是其功能和不可或缺性跟其他臟器的器官同等重要。腸道菌群通過分泌生物活性物質吸收進入血液循環，從而調節肝臟代謝、神經中樞、心血管、內分泌等系統的生理功能。如果腸道菌群失調，則會導致上述系統的功能紊亂，甚至發生器質性病變，如肥胖、高血壓、糖尿病等。現代醫學對腸道菌的生態重建（糞菌移植）使得臨床治療多了一種新選擇——“變廢為寶”。糞菌移植已用于治療復發性或難治性艱難梭菌感染、炎癥性腸病、慢性便秘、腹瀉、腸易激綜合征、慢性乙型病毒性肝炎、肝性腦病、肥胖癥、兒童自閉癥、抑郁癥、帕金森病等多種疾病，結果顯示大部分患者治療效果較好。這個例子充分體現了拓展知識領域的益處。此外，新領域的拓展離不開對現實問題的剖析，建立解決問題的新方法。醫學研究不僅需要發現臨床問題，更需要凝練出科學問題，理性解答現實問題所帶來的疑惑，并建立突破傳統的解決方案。應當說，每一次生物技術的突破，生物技術在醫學領域的應用，必然涉及多學科交叉合作。譬如，繼“人類基因組計劃”之后，群體基因組和個體基因組得到了前所未有的發展，但在細胞層面，相同基因組的同類型細胞、癌細胞及癌旁細胞的異質性和微環境等科學問題仍然無法回答。傳統的測序技術獲得的是細胞群體的平均特征，因此在數量上占據優勢的細胞群的特征更容易外顯，而那些數量稀少的細胞所蘊含的低豐度特征往往會被淹沒在浩瀚的強勢信號中。過去十年里，單細胞測序技術的快速發展極大地加速了生物醫學領域的相關研究，幫助科研人員克服了生物樣本內異質性等重大挑戰，一系列單細胞轉錄組圖譜等也由此誕生。眾所周知，基因表達具有時間和空間的特異性，通過對不同時間點的樣本取材，使用單細胞轉錄組測序技術能夠解析時間維度上細胞類型和基因表達的變化過程。單細胞測序實驗的前提是組織必須通過機械分離或酶解消化成單細胞懸液，此過程不可避免丟失了組織中細胞所處的原始位置信息，也導致了細胞間的通訊網絡被打破，這使我們難以獲得組織中不同區域的細胞構成和基因表達狀態，以及不同功能區之間的基因差異表達等信息。空間組學是繼單細胞測序技術之后的另一個生物技術研究熱點，它能夠彌補單細胞測序技術無法獲取細胞空間分布信息的缺陷。空間組學主要研究細胞在組織樣品中的相對位置關系，用于揭示細胞空間分布關系對疾病的影響[10]。簡言之，醫學的研究核心依然離不開國際化的學術視野，離不開對醫學科學問題的提煉。我們拓展我們的知識領域，用多學科、跨學科的方法建立解決方案。

總之，新科技革命和產業變革給新醫學的發展帶來了機遇與挑戰。高精尖技術在醫學領域的不斷應用，助推學科交叉融合，有益于探索“新醫科”發展之路，多學科背景的復合型醫學人才培養勢在必行。

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[10]Crosetto N，Bienko M，van Oudenaarden A. Spatially resolved transcriptomics and beyond[J].Nat Rev Genet，2015，16（1）：57-66.

編輯 魯翠紅