“利用每個(gè)人的基因組學(xué)圖譜和表型組學(xué)測(cè)量來(lái)生成一個(gè)獨(dú)特的‘可操作的可能性’列表。在大多數(shù)情況下，這些積極主動(dòng)的行為，經(jīng)過(guò)臨床研究驗(yàn)證，將優(yōu)化健康，或防止/阻止軀體和大腦從健康向疾病的演變。當(dāng)疾病演化發(fā)生時(shí)，全面的、整體的和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法將為精準(zhǔn)醫(yī)療應(yīng)對(duì)提供信息，即利用大規(guī)模數(shù)據(jù)分析為每個(gè)個(gè)體提供有效的治療建議?！?/p>

“醫(yī)療健康的發(fā)展已經(jīng)來(lái)到一個(gè)臨界點(diǎn)。在過(guò)去以疾病為中心的醫(yī)療模式之下，我們針對(duì)疾病的癥狀進(jìn)行治療，這種模式存在巨大局限性。實(shí)際上，疾病很早就已經(jīng)出現(xiàn)了?，F(xiàn)在我們有機(jī)會(huì)在疾病發(fā)病前就把它檢測(cè)出來(lái)，在它還沒(méi)有造成人體的損傷時(shí)就把它解決掉。我們現(xiàn)在有能力改變現(xiàn)有的醫(yī)學(xué)模式，轉(zhuǎn)換成新的范式。如今我們可以獲得豐富的資源，利用大規(guī)模人群隊(duì)列的數(shù)據(jù)來(lái)提供令人信服的證據(jù)，持續(xù)推進(jìn)醫(yī)療保健的改革?！?/p>

2024年9月7日，由中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)部和上海市人民政府共同主辦的2024年浦江創(chuàng)新論壇（第十七屆）在張江科學(xué)會(huì)堂舉行，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、美國(guó)國(guó)家工程院、美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)院、美國(guó)藝術(shù)與科學(xué)院四院院士及中國(guó)科學(xué)院外籍院士勒羅伊·胡德（Leroy Hood，曾用中文譯名萊諾·伊·胡德）在會(huì)議期間接受媒體采訪(fǎng)時(shí)表達(dá)了上述觀點(diǎn)。

在當(dāng)日舉行的“國(guó)際人類(lèi)表型組：表型組與精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”專(zhuān)題論壇上，國(guó)際人類(lèi)表型組計(jì)劃系列叢書(shū)《科學(xué)驅(qū)動(dòng)的全面健康時(shí)代》首次發(fā)布。該書(shū)的作者是胡德和美國(guó)系統(tǒng)生物學(xué)研究所教授、Thorne HealthTech公司首席科學(xué)官內(nèi)森·普賴(lài)斯（Nathan Price）。

胡德是自動(dòng)DNA測(cè)序技術(shù)的領(lǐng)軍人物之一。1986年，他發(fā)明了世界上第一臺(tái)DNA自動(dòng)測(cè)序儀，這個(gè)機(jī)器使人類(lèi)基因組測(cè)序成為了可能，從而催生了基因時(shí)代。他還開(kāi)發(fā)了一系列突破性科學(xué)儀器，包括第一臺(tái)氣相蛋白質(zhì)測(cè)序儀（1982年）、DNA合成儀（1983年）、肽合成儀（1984年）等。20世紀(jì)80年代，因?yàn)樵诿庖叨鄻有苑矫娴难芯浚@得了被稱(chēng)為“諾獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)”的拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎(jiǎng)。他也是人類(lèi)基因組計(jì)劃的關(guān)鍵人物之一，他認(rèn)為，表型組研究能帶來(lái)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的健康，最終實(shí)現(xiàn)早期預(yù)防、個(gè)性化治療的目標(biāo)。

《科學(xué)驅(qū)動(dòng)的全面健康時(shí)代》。主辦方供圖

從“以疾病為中心”到“以健康為中心”

胡德被譽(yù)為“系統(tǒng)生物學(xué)之父”。近年來(lái)，他提出了“P4醫(yī)學(xué)”的概念，即一種預(yù)測(cè)性（predictive）、預(yù)防性（preventive）、個(gè)性化（personalized）和參與性（participatory）的醫(yī)學(xué)——這是他對(duì)未來(lái)醫(yī)學(xué)的愿景?！拔覀兊纳眢w是一個(gè)‘集合了眾多系統(tǒng)的系統(tǒng)’（system of systems），疾病在身體某處引起的異常反應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致另一區(qū)域看似不相關(guān)的問(wèn)題。將人體狀態(tài)二元分類(lèi)為‘健康’（不需要醫(yī)療服務(wù)）或‘疾病’（需要醫(yī)療服務(wù)）對(duì)我們并沒(méi)有什么好處。然而，這恰恰是如今醫(yī)療保健系統(tǒng)的構(gòu)建方式?！焙略跁?shū)中寫(xiě)道。

在書(shū)中，胡德提出了“科學(xué)驅(qū)動(dòng)的全面健康”的理念，將人體視為一個(gè)復(fù)雜的而又內(nèi)在相互關(guān)聯(lián)的整體，通過(guò)現(xiàn)代科技的人體精密測(cè)量技術(shù)收集縱向、動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，生成個(gè)人的密集動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)云，通過(guò)人群數(shù)據(jù)與個(gè)人數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)發(fā)個(gè)性化健康方案。

這將引領(lǐng)醫(yī)療保健系統(tǒng)向“以健康為中心”轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生一種新的醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)?！袄妹總€(gè)人的基因組學(xué)圖譜和表型組學(xué)測(cè)量來(lái)生成一個(gè)獨(dú)特的‘可操作的可能性’列表。在大多數(shù)情況下，這些積極主動(dòng)的行為，經(jīng)過(guò)臨床研究驗(yàn)證，將優(yōu)化健康，或防止/阻止軀體和大腦從健康向疾病的演變。當(dāng)疾病演化發(fā)生時(shí)，全面的、整體的和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法將為精準(zhǔn)醫(yī)療應(yīng)對(duì)提供信息，即利用大規(guī)模數(shù)據(jù)分析為每個(gè)個(gè)體提供有效的治療建議?！焙聦?xiě)道。

但實(shí)現(xiàn)這種愿景是非常困難的，胡德并不諱言這一點(diǎn)，“如果不困難，就不會(huì)是革命性的?！彼跁?shū)中指出，“P4醫(yī)學(xué)”的前3個(gè)“P”是由科學(xué)驅(qū)動(dòng)的，而第4個(gè)“P”，即參與性，是心理學(xué)、社會(huì)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)上的挑戰(zhàn)，亦是“21世紀(jì)醫(yī)學(xué)面臨的最大挑戰(zhàn)”。他相信，實(shí)現(xiàn)這種愿景所必需的主要行動(dòng)將在未來(lái)15-20年內(nèi)完成。

在接受媒體采訪(fǎng)時(shí)，胡德呼吁加強(qiáng)科學(xué)研究的國(guó)際交流與合作?！敖】祽?yīng)該是普羅大眾的，是每個(gè)人都應(yīng)該享受的權(quán)利。所以應(yīng)該盡可能地交換關(guān)于健康科研的信息，這樣能夠有效地促進(jìn)和改變每個(gè)人的健康狀態(tài)。在健康這樣的科學(xué)議題上，各國(guó)政府應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)合作，促進(jìn)交流，來(lái)加速數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的巨大的健康機(jī)遇?！?/p>

國(guó)際人類(lèi)表型組研究的中國(guó)進(jìn)展

國(guó)際人類(lèi)表型組研究計(jì)劃是實(shí)現(xiàn)“以健康為中心”的醫(yī)療保健體系的重要路徑之一。2018年，復(fù)旦大學(xué)校長(zhǎng)金力院士、胡德院士、英國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院院士杰里米·尼克爾森（Jeremy Nicholson）共同在上海發(fā)起了國(guó)際人類(lèi)表型組研究協(xié)作組，標(biāo)志著人類(lèi)表型組國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃在科學(xué)界實(shí)質(zhì)性啟動(dòng)。目前，已有來(lái)自20個(gè)國(guó)家的24位領(lǐng)軍學(xué)者團(tuán)隊(duì)加入。

據(jù)了解，表型組是指生物體從胚胎發(fā)育到成長(zhǎng)、衰老、死亡過(guò)程中所有生物學(xué)性狀的集合，是基因與環(huán)境及兩者互作的產(chǎn)物。人類(lèi)表型組是人類(lèi)基因組之后揭示人類(lèi)生命奧秘的又一關(guān)鍵，人類(lèi)表型組計(jì)劃的最重要目標(biāo)就是對(duì)大規(guī)模人群隊(duì)列開(kāi)展跨尺度、全周期的人體系統(tǒng)精密測(cè)量，來(lái)探尋疾病與環(huán)境、表型之間的關(guān)聯(lián)，“拼出”全人類(lèi)的生命奧秘的完整“拼圖”，創(chuàng)造改善人類(lèi)健康的新范式。

金力在為《科學(xué)驅(qū)動(dòng)的全面健康時(shí)代》所作的序中介紹了中國(guó)的表型組研究進(jìn)展：“我們?cè)谏虾Ｊ械闹С窒拢?jīng)過(guò)5年的布局與發(fā)展，建成了全球首個(gè)跨尺度、多維度、一站式人類(lèi)

表型組精密測(cè)量平臺(tái)，可一站式集成測(cè)量從微觀的蛋白質(zhì)組、代謝組、核酸組、細(xì)胞組到宏觀的生物醫(yī)學(xué)影像、人體外觀、皮膚、睡眠、生物電、心理等二十三類(lèi)不同尺度的表型。利用表型組精密測(cè)量平臺(tái)，我們完成了全球第一個(gè)覆蓋表型指標(biāo)最多、規(guī)模最大的健康人群表型組學(xué)縱向隊(duì)列，已有超過(guò)千人每人接受測(cè)量了超2.4萬(wàn)個(gè)表型指標(biāo)?；谶@個(gè)自然人群深度表型組隊(duì)列數(shù)據(jù)，我們繪制出第一張人類(lèi)表型組導(dǎo)航圖，發(fā)現(xiàn)150余萬(wàn)個(gè)表型之間的強(qiáng)關(guān)聯(lián)，其中約39%為跨尺度關(guān)聯(lián)，且大部分是科學(xué)界首次發(fā)現(xiàn)。這張全景導(dǎo)航圖可以為表型組學(xué)研究提供大量多維度、跨尺度的關(guān)聯(lián)信息，指導(dǎo)新型表型調(diào)控機(jī)制的發(fā)掘與驗(yàn)證。在我們推進(jìn)中國(guó)人群表型組研究工作的同時(shí)，中方團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了全球第一套多組學(xué)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)‘中華家系1號(hào)’，開(kāi)創(chuàng)了生物醫(yī)學(xué)‘度量衡’新體系，為全球推進(jìn)人類(lèi)表型組計(jì)劃奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)?！?/p>

對(duì)于大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)健康的模式，公眾可能生發(fā)的一個(gè)疑問(wèn)是：如何確保數(shù)據(jù)流通的安全性？胡德告訴澎湃科技，研究者主要從參與試驗(yàn)的個(gè)體中收集兩類(lèi)數(shù)據(jù)，一類(lèi)是基因組數(shù)據(jù)，它是公認(rèn)的敏感數(shù)據(jù)，可以直接定位到個(gè)人。另一類(lèi)是表型組數(shù)據(jù)，它們不是很敏感的數(shù)據(jù)。2015年到2019年，他創(chuàng)立了一家公司，招募到了5000名的試驗(yàn)參與者，收集了他/她們的基因組和表型組數(shù)據(jù)，形成了一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。他們采用的方法是把數(shù)據(jù)與個(gè)體本身分離，即“去標(biāo)簽化”，再進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，然后把分析結(jié)果返回給醫(yī)生。除了醫(yī)生，沒(méi)有人知道這些數(shù)據(jù)是誰(shuí)的。因此，對(duì)于保護(hù)數(shù)據(jù)安全，胡德提出了兩種方式：去標(biāo)簽化，以及良好的安全系統(tǒng)——一個(gè)能夠防止99%以上入侵的系統(tǒng)?！斑@也是中國(guó)的團(tuán)隊(duì)正在做的。”

該書(shū)的譯者之一、上海國(guó)際人類(lèi)表型組研究院數(shù)字健康研究所執(zhí)行所長(zhǎng)丁國(guó)徽在該書(shū)的前言中介紹，其團(tuán)隊(duì)以國(guó)際人類(lèi)表型組計(jì)劃一期產(chǎn)生的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建人類(lèi)表型組通用數(shù)據(jù)模型，制定良好的數(shù)據(jù)治理規(guī)范，為健康數(shù)據(jù)交互和質(zhì)量控制提供解決方案，并已經(jīng)根據(jù)安全合規(guī)的要求，推動(dòng)數(shù)據(jù)要素化人群生物數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體系和安全機(jī)制建設(shè)，設(shè)計(jì)了下一代生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施。

來(lái)源：澎湃新聞