


摘 要:新醫科的發展為醫學領域帶來了無限的潛力和機遇,但同時也面臨著新的挑戰和風險。因此,我們需要全面、深入地認識和理解新醫科的內涵,以便更好地應對挑戰,實現醫療服務的可持續發展。本文系統性闡述了新醫科的產生背景和內涵,特別是對新醫科科學體系、醫療體系和教育體系的特征進行了詳細論述。
關鍵詞:新醫科;教育教學;系統醫學;精準醫學;智能醫學
2018年,教育部提出“四新”(新工科、新醫科、新農科和新文科)建設,經過幾年的發展,在理念和實踐中不斷發展和探索。“新醫科”(New Medicine)是適應新時代科技革命、生命科學、醫學和教育模式發展,基于人體認識、建模、優化理念的醫學體系的重塑,是健康中國戰略的重要基礎[1]。新醫科融入了新一輪科技革命和產業變革技術,推動了醫學與工學、理學、信息學和人文的交融互補及實踐,在傳統醫學基礎上實現了質的飛躍。但目前對新醫科的認識仍然存在盲人摸象問題,不同學者依據自己的視角給出的答案存在差異,討論爭鳴促進認識和完善的必要性依然存在。
一、新醫科的背景
1.人類疾病譜的變化是新醫科的客觀驅動因素
社會發展導致人類疾病譜的變化是新醫科出現的一個重要驅動因素。隨著社會的發展,人類生活方式和生存環境都在不斷變化,從而導致了一系列健康問題和疾病的出現。面對復雜的健康需求與挑戰,新醫科能綜合使用多種新興技術,實現從還原論和流行病學到系統論和個性化的轉化,數字醫學為人類健康和醫療產業的轉型升級提供新的思路和契機[2]。
首先,隨著人口老齡化進程的加劇,以高血壓、冠心病、腦卒中等為主的慢性病嚴重影響老年人的健康,需要進行復雜的治療,也給個人、家庭及社會帶來了沉重負擔。新醫科則能夠基于新產業革命技術對患者進行個性化治療,降低醫療保健成本,提高老年人的生活質量。同時,受城市化、個人生活習慣、環境污染等多種因素的影響導致心血管疾病、呼吸系統疾病、癌癥和糖尿病等慢性病的發病率持續上升。新醫科能從環境、遺傳和生活方式等多個方面對個體進行分析和治療,為患者提供更為細致的健康管理和干預服務。最后,全球化加快了疾病傳播的速度和范圍,如艾滋病、高致病性禽流感和COVID-19等傳染病的發生和流行,都需要通過全球科研合作和國際化醫療系統進行抗擊和管理。新醫科可以借助全球化的優勢,通過全球/區域性、國家合作更好地預防和控制傳染病的傳播。
2.對健康全面系統和深刻認識是新醫科的主觀驅動因素
新醫科是基于對健康全面系統和深刻認識基礎的醫學科學體系,對健康系統深刻認識推動了醫學科學的多元化創新,將有助于更好地實現健康促進、疾病預防、診斷治療等醫學目標,為人類的健康福祉作出更大的貢獻。
首先,新醫科是在對人類健康全面系統透徹認識的基礎上探究人體機理的變化。健康全面系統是指醫學覆蓋范圍更加寬廣,實現從治療為主到生命全周期、健康全過程的覆蓋。新醫科不僅注重疾病的治療,更注重疾病的預防、早期診斷和改善癥狀等,基于大數據分析技術指導醫生進行健康干預,從而降低健康危害的發生。同時,新醫科關注一系列健康危險因素,包括生活方式、工作條件和經濟社會發展等宏觀因素,以及基因、遺傳等微觀因素,強調以提高生活質量,優化生存環境的方式增進身心健康。新醫科更具科學性,健康不僅是軀體沒有疾病,更要具備心理健康、良好的社會適應能力和道德健康,因此新醫科從分子、細胞、組織、器官到生理和心理等層面擴展對醫學的認識,在動物、生態環境、氣候和社會等方面深入探討醫學科學的多樣性和多維度,從而實現全健康(One Health)理念倡導的人—動物—環境三者整體的健康[2]。
3.科技革命為新醫科發展提供了技術和產業支持
工業革命發展推動人類文明發展達到空前的高度,現代醫學也因此得到不斷發展。如今工業革命4.0同樣影響著醫學的發展,互聯網、人工智能、大數據、腦機接口、量子信息和區塊鏈等新技術層出不窮,推動著以系統生物學為基礎的生命科學與多學科交叉融合的第三次生命科學革命發展[3]。科技革命在技術、資本和市場等多方面為新醫科的發展提供了全方位支持,是新醫科由理念到實踐的關鍵因素。
首先,科技革命推動了數字化醫療的發展。數字技術可以實現數據的快速獲取、儲存、傳輸和分析,快速、準確地進行疾病診斷和治療。其次,科技革命為新醫科的產業化提供了條件。隨著新興技術的井噴式發展,越來越多的醫療科技公司開始致力于數字化醫療、人工智能醫療等領域的研發和應用,創新型人才受到越來越多的投資支持,新的商業模式和科技解決方案得到不斷發掘。最后,科技革命還帶來了新的用戶需求和市場機遇。隨著人們對醫療的需求越來越個性化,新醫科的出現能夠滿足人們對個性化醫療服務的需要,推動了醫療市場的發展。同時,新醫科的實踐也要求醫院和醫生強化科技專業背景及數字技術訓練,進一步促進醫療行業未來的發展。
二、新醫科是醫學體系的整體再造和體系重塑
從醫學發展史來看,隨著經驗醫學時代、實驗醫學時代和現代系統醫學時代的發展,醫學模式也經歷了漫長而曲折的演變過程,歷經神靈主義、自然哲學、機械論、生物醫學模式到生物—心理—社會醫學模式。在工業革命和生命科學革命的影響下,“醫+X”交叉發展醫學模式已經到來,以創新實踐打造高水平的醫療服務,滿足人民群眾的健康需求。
新醫科更強調從系統論的角度理解健康,認為健康是個體各系統器官功能的相互協調,群體組織結構與行為的相適應,且兩者與自然生態環境相互適應,其核心特征是健康醫學科學[4]。新醫科的科學體系與技術體系與經典醫學學科不同,以系統與子系統為基礎,更強調學科交叉、系統集成,并推行以基因治療、器官合成為核心的技術體系。新醫科強調治療與預防相結合的醫療模式,能夠降低醫療成本,提高治療效果。新醫科推崇全面治療和綜合管理,不僅包括藥物治療等傳統治療措施,還包括人體內在機制、生活方式干預等多方面的治療。新醫科的核心內涵在科學層面主要是系統性和整體性,在技術和實踐層面主要是精準、數字和智能(表1)。
(一)新醫科的科學體系
醫學的科學屬性體現在對人的生命特性、社會特性和生態特性的深刻認識。新醫科的科學體系與現代醫科無論從結構還是內容都有顯著區別(表2)。與以學科為基礎的現代醫科相比,新醫科科學體系的核心特征是健康的醫學,其研究不單純局限在基礎或應用領域,而是將兩者結合利用數據建立系統性模型掌握各類關系。并且新醫科從人的整體出發結合實踐經驗、環境和社會因素等,使其成為更為全面的科學體系,突出表現為系統醫學和整體醫學。
1.系統醫學
系統醫學(Systems Medicine)是一種研究人體內部生物組織與生命相關因素之間的相互作用的新興研究領域,它可以被認為是醫學和生物信息學之間的交叉領域。系統醫學的研究對象更廣泛、更深入,有助于全面掌握疾病的發生和發展過程,為治療和預防疾病提供了新的選項[5]。
首先,系統醫學消除了傳統醫學中研究特定疾病的方法,即綜合地研究多種疾病,通過建立新的復雜的人類系統模型,以“基因—分子—細胞”“器官—系統—人體”“群體—社會—生態”為核心構建的體系,并在不同研究層面和生物組織層面探討疾病的發病機制,以達到更精確的診斷和治療。其次,系統醫學在探討疾病的時候將人體整體情況考慮在內,注重多維度的個性化辨識過程。綜合考慮所有內外部因素,系統醫學可以為醫生和患者制定更加個性化的治療方案,以提高治療效果和預防疾病的發生。最后,系統醫學運用各種生物學技術[6],如基因組學、蛋白質組學、代謝組學和生物信息學,以及圖像分析和平面掃描技術等,患者可以更快地得到診斷結果和治療方案,并提高治療精度,從而提高治療效果。系統醫學的發展將有望促進醫療的個性化和精準化發展進程,同時促進衛生政策的轉變,為人類身體和心理健康提供更加全面、科學和挑戰性的解決方案。
2.整體醫學
整體醫學(Holistic Medicine)是一種以人為本的醫學理念,強調把身體、心理、社會、環境等因素作為一個整體來看待人體健康問題,追尋身心健康平衡,達到全面治療。
整體醫學把人作為一個整體,注重通過調整身體及心理因素平衡來促進健康。整體醫學注重互動性和“包容的思維”,關注身心健康,重視疾病預防和生態環境保護,尤其適用于慢性病的防范和治療。整體醫學強調“治未病”,強調啟動身體的自然自愈機制[7]。相比于傳統醫學方法,整體醫學的目的是提高患者生活質量和治愈環境,以幫助患者養成良好的生活習慣,促進身心健康發展,并在治療疾病的同時,避免副作用和并發癥,是一種更為綜合和個性化的醫療理念[8]。在實踐中,整體醫學的治療方法非常多樣,包括自然療法、營養治療、運動治療、冥想、心理療法等。總之,整體醫學是一種比傳統醫療更為綜合的醫療模式,強調人體健康的各個方面和因素,包括身體、心理和環境因素等,綜合并蓄各種治療方式,力求使患者獲得更好和更全面的醫療服務和照顧。
(二)新醫科的醫療體系
新醫科的應用屬性與現代醫科是一致的,都是對人體疾病或健康狀態的干預,但理念與范式有了突破性提升(表3),新醫科主動適應人類社會的轉變,從被動治療為主到兼具預防治療、康養的生命健康全周期,其核心特征從經驗性轉化為數據性。全面整合精準醫學、轉化醫學等醫學新領域,即現代醫學與機器人、人工智能、大數據等進行融合。
1.精準醫學
精準醫學(Precision Medicine)是針對個體基因、環境因素和生活方式,利用多組學研究、生物信息學和大數據分析等技術的指導下而產生的新的醫學模式[9]。精準醫學是從病理生理特征認識疾病,達到疾病的精準分類分型和診斷,并依據患者的個體特征制定個性化治療方案,實現對疾病的精準治療。精準醫學不僅是全球科學研究的前沿,同時也是醫學科學發展趨勢,代表了新醫科的臨床醫療實踐發展方向之一。
基于基因測序技術、生物信息學和大數據等多種技術的基礎,精準醫學體系逐漸成熟,也不斷推動著精準醫療的實現[10]。精準醫學基于人體個體的遺傳基礎,通過基因檢測和分析來預測個體對藥物作用的敏感性,或者預測某些特定基因的突變會對健康構成風險,從而更精準給藥。其次,精準醫學可以通過大規模樣本數據庫及大數據技術分析個體患病的基礎數據信息,從數據角度為患者制定最合適的個體化治療方案。精準醫學最突出的特征是根據不同個體的遺傳信息進行更為明確的疾病分類和分型,從病理生理角度細化考量疾病,使有效藥物治療于特定的患者,提高藥物的安全性和有效性,實現精準醫學的完美臨床轉化。作為一種立足于患者個體遺傳差異制定個性化治療方案的新型醫療模式,精準醫學兼具科學性和高效性,同時具有巨大的社會經濟優勢,將引領新醫科時代發展。
2.智能醫學
智能醫學(Intelligent Medicine)是醫學科技快速發展的產物。它將傳統醫學與人工智能、手術機器人、可穿戴診療設備和大數據等技術相結合,以提供更加精準、高效、便捷的醫療服務。智能醫學體系包含智能診斷、智能防控、智能醫療、智能健康和智能醫院5個方面,其核心思想是基于大數據和人工智能的分析技術,以促進醫生更準確地識別和診斷疾病,并確保患者獲得個性化的治療方案[11]。
智能醫學是一門醫—理—工高度交叉的新興學科, 通過人工智能、信息數據、智能器械、功能材料等多學科前沿技術與醫學的深度融合, 提供了先進的智能醫療服務。智能醫學強調人機協同,充分發揮人腦智慧和機器智能,協助醫生完成高精準度的復雜醫學操作、臨床醫學影像的分析與識別和海量數據處理, 不僅可降低醫生的工作強度,而且提高了臨床診療的效能和成功率。智能醫學提供了更加高效的醫療服務,將個體體征監測、疾病診斷與治療融為一體, 從而形成以患者為中心的個性化、智能化的健康管理,智能醫療技術還可以實現患者信息的共享,促進醫患溝通,極大程度上改善了患者就診體驗, 提升了患者的依從性與幸福感。隨著智能醫學技術和應用的日益完善,成為醫學創新和改革的強大動力,為人類健康和幸福提供巨大的貢獻。
3.數字醫學
數字醫學(Digital Medicine,或稱數字健康醫療)是一種融合創新的醫療技術和數字技術,利用各種數字工具,包括應用軟件、移動設備、傳感器等來監測和管理人體健康狀態[12]。數字醫學是信息科學與醫學的交叉融合,數字化和信息化的普及應用為醫學賦予了新的活力,對健康保健和醫療領域帶來的變化是革命性的。
數字醫學的發展推動現代醫學發展。數字醫學強調預防和監測,通過追蹤和監測病人的身體數據,包括心率、體溫和血壓等生命體征指標數據,數字醫學的可靠數據源和算法將會有助于及早發現潛在的健康問題并做出相應的應對措施。數字化醫療技術可以為醫生提供更直觀的數據分析和輔助判斷,以從整個數據池中發現行業智能,同時醫生也可在診斷和治療過程中積累大量的經驗和數據,增進醫療質量和準確性。數字醫學與智能醫療的協作推進能實現互聯協作以及醫療信息共享,實現醫療資源的整合、監管和協調,改善患者的醫療體驗,實現精準治療和個性化治療。數字化醫療還可以為病人提供更多的便利性和自主管理病情的機會。患者可以利用移動應用程序將健康數據存儲在移動設備或云中,隨時隨地方便地接收醫療服務和監測身體狀況,擁有更好的健康管理。數字醫療在實現優質醫療資源共享,優化醫療體系運行效率,增進民生與福祉等方面將發揮巨大作用。
(三)新醫科的教育體系
從醫學教育改革發展來看,現代醫學教育經歷了三階段醫學教育改革。1910年弗萊克斯納報告(Flexner Report)首次將醫學教育課程分為基礎醫學和臨床醫學兩個階段,由此開啟了以學科為基礎的第一階段醫學教育改革。20世紀中葉,美國凱斯西儲大學率先在醫學教育領域開展“以器官系統為基礎”的課程改革,加強了學科間的綜合,開啟了第二階段醫學教育改革。隨后加拿大麥克馬斯特大學、澳大利亞紐卡斯爾大學等40余所院校陸續采用以問題為基礎的課程模式,進行課程優化整合,對世界醫學教育產生了深遠的影響。21世紀初,全球醫學衛生教育專家委員會提出以患者與人群為中心、以崗位勝任力為導向的課程模式成為第三階段醫學教育改革的標志,特別提出勝任力為導向的醫學教育改革需要衛生和教育系統的協同發展。醫學教育改革推進了醫學的快速發展,而現代醫學的發展又促使醫學教育思考新一代的變革,新醫科人才培養體系建設是中國醫學教育的現實需求。
總體上說,新醫科體系的教學內容應適應醫學變革,教學生態環境應適應教育革命,新醫科的教育體系應從醫學院(校)的全局發展規劃到專業、課程和教學資源等多方面全覆蓋強化建設[13](表4)。
在醫學院(校)建設層面,既要注重對現有醫學院進行優化,又要思考新醫學院的設計。包括從醫學專業招生入手改革,設計與新醫科相適應的醫學人才培養目標和配套的培養方案、課程體系,建設相應的教學資源,優化教學方法和教育評價模式,培養新醫科教學師資,創新醫學教育管理模式等。綜合性大學的醫學院要充分依托和利用綜合性大學學科和人文環境等優勢,為新醫科教育設計交叉學科專業;醫學類院校要加強與綜合性院校的聯系和合作,建設具有新醫科特征的醫學院。
在專業建設層面,既要注重對已有專業新規劃,又要設計交叉學科專業。應主動設置和發展新興醫學專業,并推動現有醫學專業的改革創新。在原有的醫學專業中強化數據科學、物質科學、生物醫學、醫學人文和社會科學等學科對新醫科人才培養的支撐力度,同時補充如智能醫學、精準醫學等專業的建設,培養復合型的卓越醫學創新人才。
在課程建設層面,既要注重對已有課程教學內容的優化,又要補充“醫學+X”交叉相關課程。如在原有數理化生基礎上,加強統計學、數據科學、生物物理學等數據和物質科學課程;在原有人體系統結構與功能基礎上,加強人工神經元網絡、分子與神經成像技術等生物醫學科學課程;在原有思政人文課基礎上,加強健康中國、全球健康等人文社會科學課程。
在招生生源層面,既要加強對學生的綜合素質評價,又要探索招收不同學科背景的學生。改變傳統入學選拔過程中將分數作為唯一標準,如上海、浙江等省市已開展的綜合評價批次高考招錄改革,要多元化地考量學生的綜合素質。擴大臨床醫學專業“4+4”培養模式的規模,招收來自理工科專業,甚至來自商科或文科的本科畢業生,同時可探索招錄非應屆畢業生,以豐富具有跨學科交叉背景的醫學生生源。
在教學師資層面,既要加強對現有醫學相關學科師資“醫學+X”理念與知識體系培訓,又要融入工科、理科、文科等多學科師資,構建創新交叉師資團隊。由于現代科學技術在醫學領域的滲透和應用導致醫學知識與信息激增,新醫科教師要改變理念,不斷汲取新知識;同時,要優化和組建與新醫科建設相適應的教學組織,培育跨校、跨院、跨學科、跨領域的創新師資團隊,強化醫學師資與多學科師資的深入交叉合作,推動新醫科人才培養。
在教學模式層面,既要加強混合式教學模式和課內外的實踐教學培養,又要強調以學生為主的學習能力培養。充分利用現代化教學手段和豐富的網絡資源,為學生的自主學習提供途徑和資源;加強醫教協同,充分利用學校、醫院、社區、疾控中心、實驗室、研究中心等教學基地,加強醫學生臨床、科研等實踐能力培養;加強醫學生自主學習能力的培養,對專業中沒有的知識要求學會探究和進行自學。
在資源建設層面,既要依托創新交叉師資團隊加強課程相關教學資源建設,又要加快實踐教學基地建設。建立與新醫科相配套的教學資源,包括傳統資源和電子資源;醫學院(校)應設立交叉教、研課題,鼓勵醫學相關專業教師與多學科教師聚焦跨學科、跨領域的科學問題,促進“新醫科”科學研究和教學研究,以研促教,以教帶研,同時也為醫學生提供課內、外的“醫+X”創新實踐項目;加快以信息化建設為主的智慧醫院建設,作為新醫科人才培養的實踐教學基地,應包含面向醫務人員的“智慧醫療”、面向患者的“智慧服務”以及面向醫院管理的“智慧管理”,促進醫療服務和實踐教學。
三、結語
在全球工業革命和生命科學革命背景下,科學和醫療技術的指數級發展正在加速醫學從現在到未來的轉化,新醫科是遵循醫科發展邏輯的必然性產物。加強新醫科建設是服務于健康中國的重要戰略舉措,必須要突破傳統醫學的學科邊界,加強多學科融合與創新,著眼于國際科學技術發展前沿,培養符合時代需求兼具全球視野的卓越新醫科人才,為人類健康作出更大貢獻。
參考文獻:
[1] 顧丹丹,鈕曉音,郭曉奎,等. “新醫科”內涵建設及實施路徑的思考[J]. 中國高等醫學教育,2018,(08):17-18.
[2] Bellelli G, Bernasconi S, Bona G, et al. The Milan Declaration 2022 – New goals for Medicine [J]. Journal of Pediatric and Neonatal Individualized Medicine (JPNIM), 2022, 11(2): e110240.
[3] 陳竺. 系統生物學——21世紀醫學和生物學發展的核心驅動力[J]. 世界科學,2005,(03):2-6.
[4] Hood L, Balling R, Auffray C. Revolutionizing medicine in the 21st century through systems approaches [J]. Biotechnol J, 2012, 7(8): 992-1001.
[5] Hood L, Tian Q. Systems approaches to biology and disease enable translational systems medicine [J]. Genomics Proteomics Bioinformatics, 2012, 10(4): 181-185.
[6] Wang H, Pujos-Guillot E, Comte B, et al. Deep learning in systems medicine [J]. Brief Bioinform, 2021, 22(2): 1543-1559.
[7] 樊代明. HIM,醫學發展新時代的必然方向[J]. 醫學爭鳴,2017,8(01):1-10.
[8] 袁冰. 融匯東西方醫學的整體醫學——走向復雜性科學時代的現代醫學[J]. 醫學與哲學(A),2015,36(03):69-74.
[9] K?nig IR, Fuchs O, Hansen G, 等. What is precision medicine? [J]. Eur Respir J, 2017, 50(4): 1700391[https://doi.org/10.1183/13993003.00391-2017]
[10] 朱亞玲,易昕睿,馬金虎,等. 精準醫學發展趨勢及醫學人才的教育改革探索[J]. 繼續醫學教育,2023,37(02):24-27.
[11] 劉哲,石鈺,林延帶,等. 智能醫學的現狀與未來[J]. 科學通報,2023,68(10):1165-1181.
[12] 易晟,張冰,龔蕾蕾,等. 數字醫學發展戰略思考[J]. 交通醫學,2022,36(02):131-133.
[13] 鈕曉音,郭曉奎. “新醫科”背景下的醫學教育改革與人才培養[J]. 中國高等醫學教育,2021,(05):1-2.
[責任編輯:楊裕南]