中国工程院院士詹启敏：生物科学发展与精准医学应用

7月9日，“2016联想之星WILL大会”在北京召开， 中国工程院院士、北大医学部主任 詹启敏 在会上以“科学家眼中的未来”的角度，做了关于 《 科技创新与健康中国 》 的精彩演讲。

詹院士指出：

①现在 我们国家的疾病面临双重挑战 ，一方面是传统的具有中国特色的疾病，另外是过去长期在西方国家高发的，目前在我们国家疾病谱也有高发的状态，是双重压力 。

②我国生物医药技术发展呈现出以下几个前沿的亮点：

首先，基因组学大规模应用已经趋向成熟，包括在健康、农业、畜牧业、林业等等；第二，蛋白组学研究技术与方法将会取得重大突破 ； 第三，干细胞与再生医学已经进入到临床应用和产业化的阶段 ； 第四，疫苗和抗体将成为生物医药重要突破的优先领域 ； 第五，生物治疗及个体化诊疗技术成为现代医学技术发展的重要方向 。 生物治疗包括了基因治疗、免疫治疗、细胞治疗等等；第六，医疗器械正在成为与药物齐头并进的新兴产业；第七，生物信息学技术将向海量数据产出与广泛应用两个方向发展。

③国家精准医学的目标： 一是建立国际一流的精准医学研究平台和保障体系，自主掌握核心关键技术；二是研发一批国产的医疗药物、医疗装备和医疗器械；三是形成一批我国定制、国际认可的疾病预防和临床诊疗的指南标准和规范 ； 四是带动生物医药、医疗器械和健康服务这个产业；最终的目标是推动“健康中国”的建设。

以下是詹启敏院士的演讲全文：

今天我从“健康中国”这个角度谈一下医学发展对我们整个社会和经济发展，尤其是可持续发展这个过程当中的一个作用。因为近十年来，根据组织的安排，除了我自己个人的业务工作，在国家战略层面也担任一些工作。从“十一五”、“十二五”、“十三五”，一直在国家的战略规划上作为专家组的负责人。所以，今天有些相关的信息我和在座的专家在这里做一个沟通，题目是“科技创新与健康中国”。

今年是“十三五”的开局之年，但是通常我们也把它称之为“十三五”的决战之年。因为“十三五”结束的时候，2020年将在我们国家有着非常重要的历史节点的意义。

第一是第一个中国梦的百年目标，全面建成小康社会将在2020年实现。健康和小康的关系在2014年总书记在江苏考察的时间有这样的一段话：“没有全民健康就没有全面小康”。这段话非常简洁、清晰、高度的概括了健康和小康的关系。

第二是我们国家在不久前召开的国家创新大会上，谈到2020年中国将跻身于世界创新型国家的行列。接下来的这个铺垫是为了2030年我们进入创新型国家的前列，以及到2050年将成为世界科技强国。所以从今天来讲，我们第一个完成的五年目标就是要建成小康社会。我们中国的经济社会发展到今天，健康是老百姓的基本需求，也是老百姓的最高需求，这也是我们市场和经济发展最强大的牵引力。

我们国家的人口与健康面临很大的挑战。环境破坏因素持续存在，虽然我们生存环境恶化状态目前有所改善，但是仍然面临很大的挑战。同时，我国目前也进入到老龄化社会，人口的老龄化会带来一系列的疾病，包括恶性肿瘤、心脑血管疾病、神经退行性疾病，还有慢性代谢疾病。我们国家 快速工业化和城镇化，现代病的发病率大幅增加 。

现在 我们国家的疾病面临双重挑战，一方面是传统的具有中国特色的疾病，另外是过去长期在西方国家高发的，目前在我们国家疾病谱也有高发的状态，是双重压力 。对于重大疾病， 过去我们认为 心脑血管疾病、恶性肿瘤、神经退行性疾病，包括糖尿病、高血压都是老年性疾病 ， 现在是低龄化的，很多年轻人开始出现这个疾病 。 传统的传染病仍然流行，新发的传染病频发。 在国家层面我们的 健康和疾病的数据不足 ，这 直接影响到国家政府在做科技的决策 ，当然还有包括 疾病诊疗技术的应用创新不足，规范化的程度标准化不高，以及药品和食品安全性问题 ，这都是我们 人口和健康面临的挑战 。

在这里有几个具体的数据，首先是 恶性肿瘤 ，根据国家癌症中心报告的数据，2015年我们国家肿瘤新发病例约是430万，死亡280万。目前我们国家 心脑血管疾病导致的死亡已经超过350多万 ，同时有 高血压患者2.6个亿，高血脂患者1.6个亿 。 去年脑卒中的患者估计超过了1100万。我国目前糖尿病患者是1.1个亿 ，除此之外 还有1.5亿的糖尿病前期 ；不管是高血压或者是糖尿病，还是肾脏病自己本身导致的慢性肾病估计在1.1个亿左右；风湿性疾病，虽然致死率不高，但致残率非常高，超过了8000万。我们是人口大国，同时也是肝病大国，我们国家的肝病患者， 乙肝的感染者超过8000万 ，结核病曾经有一段时间已经销声匿迹，现在又卷土重来， 目前我们国家开放性具有传染性的结核病是550万 ，这个数据在全世界仅次于亚洲的另外一个人口大国——印度。对于传染病，从SARS之后，禽流感、手足口病几乎每年都会跟我们见一次面，除此之外还有很多疾病我们熟悉它的名称。尽管像埃博拉、中东呼吸综合征、疯牛病这些病虽然在距离上面跟我们有千万里，但是随着现在国际化发展，以及地球村的概念， 传染病目前的风险不是距我们万里之遥，而是一个机舱门之隔 ，这个引起了我们国家的高度重视。目前来讲，重大疾病是造成我们国家人力资源丧失和经济损失的主要原因，也是建成小康社会迫切需要解决的问题。这不仅需要我们医护人员的努力，同时也需要我们这些科技创新的企业。

健康卫生工作的紧迫性与重要性

关于医学和健康的工作地位，近期尤其提出“健康中国”这个建设目标之后，我们有了高度的认识。 健康卫生工作是创造良好经济发展环境的重要支撑，是构建社会主义和谐社会的基础条件，是扩大内需推动经济发展的重要领域，也是调整经济结构、转变经济增长的重要杠杆 。所以健康卫生工作是一项重要的社会事业，重要的战略性投资。

2014年8月18日中央财经工作会议上，总书记提出让我们面向2030年针对我们国家经济社会可持续发展的难题、重点问题启动一批国家重大科技工程和重大专项。在人口健康方面，我们专家领域里最早提出的是叫“新型医疗惠民工程”，在国务院汇报的时候，国务院主要领导建议改成“国家健康保障科技工程”。在这里我把其中的几个问题做分享，也希望大家协同合作来解决。

首先是我们国家目前西药在临床处方里95%以上，最早的知识产权都是国外的。这是第一个95%。但是现在我们生产的很多药物是我们自己在临床上用，是17年的专利期保护之后，今天的中国我们的老百姓等不起17年时间。

第二是在大型医院里的大型医疗装备95%是国外的， 这是我们看病贵另外一个主要原因 。

第三是疾病治疗的标准指南规范；糖尿病怎么治，肿瘤怎么治，风湿疾病怎么治？所有的疾病治疗有一个标准规范指南，有一个临床路径，这些标准规范指南，我们国家在国际上的贡献率不足5%，也就是说95%也是国外的。 这是三个95%。

第四是医疗资源的问题 ，由于我们长期计划经济的体制中，横向来说，我们的北上广医疗资源比中西部地区、比老少边地区要好。纵向来说三级医院比二级好，二级比一级好，医疗资源分布的不均匀，靠什么？一方面把我们的医生派下去，另一方面建立医疗的 医联体 ，另一方面靠我们的 远程医疗、移动医疗和移动物联网 。在健康保障工程里还有一个重要就是健康，这将成为我们国家新的经济增长点。 我们国家健康目前带来的经济GDP的贡献估计在6%左右，发达国家一般都到了15%，甚至有些国家接近25%。 因为健康是老百姓的基本需求，也是老百姓最高需求，所以我们要实现健康中国的目标首先要建成一个医学强国。

健康卫生事业的发展

健康卫生事业分为三方面，医学科学研究，疾病的预防和临床治疗。这几方面关系到是能否提高我们国家的重大疾病的诊疗水平，提高对公众的医疗服务能力，以及建立应对公共卫生突发事件。包括SARS这样的体系，在很大程度上依赖于医学科技创新、医学水平的提高，以及科技水平的提高，这就是我们所说的创新创业。在今天，不光是医学领域本身，政府、公众、媒体对医学科技在保障人民健康中的作用具有空前的共识，不管是传染病还是非传染性的慢性重大疾病，我们看到 临床上诊疗的任何一项新技术、新装备、新药品的应用都是医学科技发展的结果。

这不是一个简单临床经验积累的结果， 一百年前我们的医生看病就是很简单的听诊器、三大常规，一把手术刀、几把止血钳，80年前出现的X光可以看到肺部的改变，可以看到关节的改变。40年前出现了CT，今天出现了核磁彩超、PET-CT、机器人、微创、远程医疗等等，这些科学技术的发展极大的推动了医学的发展。

“十三五”国家生物医药技术发展规划

我们最近在做“十三五”国家生物医药技术发展规划，在这里介绍几个发展的前沿的亮点。

首先， 基因组学大规模应用已经趋向成熟，包括在健康、农业、畜牧业、林业等等 。

第二，蛋白组学研究技术与方法将会取得重大突破；尽管蛋白是由基因来的，但是它的检测方法非常的困难，如果有重大的突破，对医疗健康也是非常大的一件推动力。

第三，干细胞与再生医学已经进入到临床应用和产业化的阶段，这是大家都关注的方面。

第四， 疫苗和抗体将成为生物医药重要突破的优先领域 。在 去年世界销售前十位的药物里面，七个是生物技术药物，六个是抗体 。

第五，生物治疗及个体化诊疗技术成为现代医学技术发展的重要方向。 生物治疗包括了基因治疗、免疫治疗、细胞治疗等等。 个性化治疗从理念上来讲我们国家是非常超前，一千多年前中国就提出了“ 辨证施治、同病异治、异病同治 ”，这是最高层的哲学思想。

第六，医疗器械正在成为与药物齐头并进的新兴产业。我们国家有新药专项，但是现在也在重点加强医疗器械的装备，这个 装备朝着数字化、遥测化、微创化、网络化、智能化和小型化的方向发展 。

第七，生物信息学技术将向海量数据产出与广泛应用两个方向发展。在不久前在贵州举办的国家大数据论坛上，我谈过一句话， 健康大数据将是地球上最大的数据 。现在世界各国已经密切出台生物技术与生物产业发展战略，不管是从美国、欧盟、英国、德国、俄罗斯，包括巴西、印度等等，他们都有相应的关于生物技术发展的规划。

世界经济合作组织《生物经济2030》报告也谈到未来经济将产生巨大的经济效益， 预测2030年生物技术的产值占工业产值的35%，农业产值50%，占药品和诊断跟医疗相关治疗产值的80%。 世界企业巨头包括一些传统工业的巨头也都纷纷进入生物技术领域 。

一个是从生物工业，因为我们在做规划，前不久我也代表专家组向国务院、政府各个部门和专业作了一次汇报。

二是像IBM、微软、亚马逊等等过去非传统性的生物技术公司，目前都有精力和资源在这里有投入。美国去年出的《美国国家创新战略》里边提了三大创新要素和几大战略举措，在它的主打领域里面就提出来两点， 一是精准医学，还有一个是大脑计划 。这是我后面谈的精准医学，因为它是把多个前沿技术和企业能够串联在一起的重要的枢纽，也是我们很多企业发展的一个出口。

精准医学详细阐述

首先， 我把目前临床疾病诊断治疗的现状跟大家讲一下。这是一个冰山，（图）我以肿瘤作为一个例子，这就是一个肿瘤， 我们目前通过诊断治疗能够发现的部分就是水面上的部分 ，病人感到不舒服，一系列的体征和一系列的检查是临床疾病发现之后，我们看看能不能手术、放疗、化疗、生物治疗、中医药，但是 为什么在我们国家430万的发病率里一年有280万人死于肿瘤，这是我们对于水面下巨大的冰床还不了解，为什么会这样，所以我们会把创新和创业紧紧连在一起 。 由于对水面下巨大的冰床还不了解，所以在临床上我们很多的疾病，来看病都在中晚期 。仍然以肿瘤为例， 肿瘤的中晚期病人，西方发达国家一般都是在50%，北欧有一些国家可以达到70%-80%，我给大家一个确切的数据，国家癌症中心告诉我们是14.7%左右 ，乳腺癌、结肠癌，如果早期发现，手术之后，经过综合性的治疗，它的五年生存率可以达到90%以上，但是一旦到了晚期，他的五年生存率就在20%以下。这就是我们第一个问题。

第二个问题，目前我们医学研究的能力的有限，临床上很多的诊疗治疗是被动和盲目的。在临床按现在的分析，同一期的病人给相同的治疗，但是它的结果是不一样的，这不是我们医生本身的问题，是医疗的局限性，在这里替我们医疗界的天使们说一句，人权、生存权、高质量的、健康的活着是所有医者最大的愿望，但是医学发展的百年，医学的能力是有限的，不是所有的病都可以解决得了。我是期待我们在座的朋友们一起共同努力，我们的医疗技术、医疗装备，我们的药品，我们的临床诊断方式模式可以改进，可以提高我们的治愈率，减少死亡率，保障我们的公众健康的生活。但是我们都是辩证唯物主义者，因为辩证唯物主义者认为任何事物的发生都是内因和外因的相互作用，从疾病来讲，尽管有外部因素和内因的相互关系是非常重要的，像 遗传背景、变异、免疫和内分泌治疗的改变，它的改变首先是导致细胞分子层面的改变，这个时候细胞分子层面的改变没有临床症状 ，我们的公众们不知道，进一步发生和演化，会进展到组织器官的改变，这个改变会出现症状，进而出现临床疾病，到了临床疾病，很多疾病都到了中晚期，这是我们需要解决的问题。 通过我们的科学技术，我们可以进行更加精确的对临床表型分型，同时从分子层面找到分子标志物和分子靶点，这个有利于分子分型和精准治疗。

所以精准医学的发展，第一是公众的需求，第二也是临床发展的需求，涵盖所有的方面，包括对风险的精准预测、对疾病的精准诊断、疾病的精准分类、药物的精准应用、疗效的评估、愈后的精准判断，整个过程精准医疗都能发挥很重要的作用。

北京去年6月1日实施了历史上最严格的控烟措施，为什么？吸烟可能会导致肺癌，其实过度饮酒和肝癌和食管癌都有关系，但不是所有吸烟和过度饮酒的人都会得这一类的疾病。我们的任务就是把这些高风险的人群能够找出来，这就是我们通过科技的手段，后面会谈到在今天精准医学的发展， 根据临床的信息、应用现代遗传技术、分子影像技术、生物信息技术，结合患者的生活环境和生活方式实行精准的疾病分类和诊断治疗，制定具有个性化的疾病预防和治疗的方案。

为什么在今天推动？一百年前看病，我们的医疗装备和医疗技术和今天是不一样的。 人类基因组计划耗资几十个亿完成一个人类基因组，到今天不需要1000美金，未来在100美金左右，任何人都会有一个自己的基因信息库，这是在个人信息充分的安全，个人的医学伦理发展到一定的程度，国家的法律法规能够充分的保障个人的隐私程度上，每个人都会有自己的信息，这个信息会告诉你，这一辈子接触什么样的疾病因素，患病的风险有多高，你的生活方式，对于你得某种疾病的概率，以及从事什么样的工作，都会给予提示 。

这是基因组的测序，生物芯片、生物医学的大数据的分析，除此之外还有蛋白质组、代谢组、免疫组、肠道微生物，这都是比较新的。 分子影像、手术导航、内窥镜和微创技术让我们今天谈精准医疗才有了可能。

精准医学需要关注哪些重大的科学问题？

一是阐释疾病的发生发展问题，搞清楚疾病的本质；

二是找清疾病的标志物，实施早期诊断；

三是靶向治疗药物，让我们的治疗更加精准，特异性减少副作用的治疗。进行 分子分型、分子分期 ，这是个体化治疗，还有综合性防控措施，做好这些工作，多学科交叉，医工结合、医理结合、医学和信息结合、医学和光学的结合，这都是我们必须要做的事情。

我们国家精准医学的目标：

一是建立国际一流的精准医学研究平台和保障体系，自主掌握核心关键技术。

二是研发一批国产的医疗药物、医疗装备和医疗器械。

三是形成一批我国定制、国际认可的疾病预防和临床诊疗的指南标准和规范。

四是带动生物医药、医疗器械和健康服务这个产业。

最终的目标是推动“健康中国”的建设。

刚才谈到 大数据将是这个地球上最大的数据，为什么 ？过去普通人认为不看医生，不进医院就是健康的。 今天大健康、大医学的概念是从生命出生的第一天起一直到生命的终结，整个的动态过程、生活的方式、生活环境的相互作用，所以这个数据一定是地球上最大的一个数据 。因此大健康要关注整个生命过程。在两个星期前参加我们国家的“生殖医学”会议，在参会之前他们给我发了一个短信，说健康的大数据应该是从胎儿形成，也就是受精卵形成的那一天开始，把我们从生命出生的第一天起往前提了十个月。 二是关注健康的全过程，从健康、亚健康、高危出现临床症状，到疾病的诊断治疗，到康复一直到衰老的过程、生命的终结 。三是 关注健康的多个环节，个人的健康、社区健康、医院的管理，还有健康的产业 。

重点研究任务有 四方面 ：

一是精准的防控技术及防控模式研究；

二是分子标志物发现和应用；

三是影像学和分子诊断；

四是临床的免疫治疗，靶向治疗、细胞治疗等等。

有几个重要的平台，这是和我们在座相关的。一是临床样本库，临床样本库是一个资源。对这个资源我是这么评价的， 谁拥有生物样本资源，谁就掌握医学科技主动权，谁就能占据医学竞争制高点。 当然这个样本库包括高质量的标准和样本。二是完整的临床信息，尊重伦理和法规，保护个人的信息安全和它的共享机制。

重要的支撑平台是大数据，包括海量的产出和应用，从数据的收集、存储、分析、利用、共享和数据的安全。还有基因组学平台和分子影像和腔镜这些和临床问题的融合以及应用。

精准医学和转化医学是什么关系？精准医学是医学发展的目标和医学发展的要求，转化医学是医学发展的模式和它的机制。精准医学还有几点是比较清楚的， 精准医学的主战场在医院和社区 。我们国家重大疾病的防控原则叫做关口前移，重视疾病的预警、预测，早诊早治。二是重心下移，关注基层、关注农村、关注社区。医生是临床决策的主体，大数据为他们提供一个支撑，所以我们的研究，创新创业这一块希望跟临床专家共同努力。 精准医学的发展需要产学研政 ， “政”是因为我们医学的服务和医学的产品很多都要经过国家的法律法规，所以这需要政府的支持。

从预防层面谈到环境因素会造成遗传的改变，刚才谈到饮酒、吸烟和肿瘤的关系，病毒感染和肿瘤的关系，我们怎么把易感人群找到。早诊， 基因和蛋白的改变要远远早于临床病理的改变，早于临床症状的出现。 所以在这里面我们怎么在疾病刚刚释放出微弱信号的时候，我们的科学手段能够把它给捕获出来，在这个阶段进行治疗，效果也好，医疗费用也会低。

肿瘤分子标志物，可以是单个，也可以是多个。 对疾病的预测、早期诊断、疾病的定位，帮助我们制定方案，检测病程，监测疗效，判断愈后，比如说一个人做了乳腺癌之后会不会复发，会不会转移，需不需要再作化疗和放疗，光凭临床经验远远不够，我们需要科技手段进行科技支撑 。这里有分子诊断，可能在座的有搞分子诊断，里面包括 分子诊断、分子影像和分子病例 。我们和工业界的朋友如搞光学的、电子的接触会比较多一点。精准治疗，解决临床上目前的另外一个问题，在统一标准化治疗的过程当中会带来两个问题，一是治疗不足，二是治疗过度。

举一个很简单的例子，五个乳腺癌的病人，临床分期是一样的，年龄相近，住在一个病房，根据规范化治疗的原则，我们医生给开的治疗方案是比较接近的，但五个人的结局完全不一样，前两个病人五年、八年好了。第三个病人一边吃药，一边肿瘤还在长，第四个病人一年以后复发，第五个病人一年之后转移。后面三个家属不干了，找到医生，你不是说我们家的病人跟前两个一样，为什么她们治好了，我们为什么没有治好，他问医生这个问题，这个问题有时候处理不好会出现医患矛盾。刚刚已经讲了在人权、生存权，健康的活着这是比较天高的一件事情，但是医学的能力是有限的，我们需要科技创新来支撑。

刚刚讲了肿瘤，再举一个很常见的疾病糖尿病，我们会问普通的老百姓糖尿病是怎么回事？老百姓会说血糖增高，尿里有糖，但即使是空腹血糖在12%，但临床表现可以完全不一样。有一部分有高血脂，有一部分有高血压，有一些会得脂肪肝，有四分之一的人会得视网膜病变，我们叫糖网，还有五分之一的人可能会出现经久不愈的糖尿病足，就是溃疡、截肢，有些人的降糖效果不错，但很早出现血管病变，有些人降糖效果不大好，很多年以后才出现血管病变，临床的情况非常复杂，一个标准不能给我们的诊断治疗提供精确的方案，我们这里需要科技创新在里面。

这六个病人（图）是临床分析一样的，给相同一样的治疗，我们看右边的效果，上面三个是理想疗效、部分疗效、没有疗效和毒副作用，受到基因和环境的影响。环境影响就是这个人吸烟、饮食、药物剂量、体内微生物菌群的状态、内分泌免疫代谢等等受到很多因素的影响。所以出现精准药物，一是找到靶点，二是临床的敏感性和耐药性。举个例子，做支架的人经常会服用一个药是法华林，是抗凝的药物，有些人4毫克就可以，有些人需要20毫克，如果给4毫克的人服用20毫克，不是抗凝，就是大出血。中国2.7亿高血压，很多人会服用一种高血压的药物，他汀类药物，对一少部分人也会有副作用，一部分是肝毒，一部分是疾病，就是导致肌溶解，肌溶解的风险中国人比起高加索人在同等剂量下高十倍。我汇报的时候，领导和媒体说你把他降下来，我说这不是靠拍脑袋降的，这是需要临床试验，我们临床标准目前我们很多是参照别人的。第一个药物Gleevec是治疗白血病的，第二个Herceptin是治疗乳腺癌的。第三个药物是Iressa，西方人没有享受到这个药物的好处，因为他们的腺癌，EGFR基因突变的很少，中国人和亚裔人很高，所以这个靶向药物，就是这么一个效果。即使有一小部分人对药物不敏感，我们还要进一步分析。

精准医学，是临床信息、疾病队列和生物样本库，结合组学研究、分子影像、临床药物、大数据、临床结果的评估，形成在大数据的支撑下个性化的治疗方案，可以增加疗效、降低副作用、降低费用。目前的诊疗方式不同的病人如果是同样的组织类型，同样的临床分期会给同样的治疗方案，这是目前的。这里是30%-50%的人能够达到理想疗效，50%和70%的人有可能没有疗效或者是部分疗效。不同的疾病是同样的组织类型，我们还会进行分子分型，治疗方案有所不一样，同病异治，异病同治，这个治疗方案让我们的治疗更加高效，特异性，低毒，可以降低成本。

国务院在两年前组织领导了技术预测，我们中国只有发展到今天才会对未来做技术预测，因为今天的联想之星是面向未来世界，今天的中国已经开始面向未来，在做这个过程当中，总书记要求我们 把中国的科学分为三类 ，① 在过去几十年当中我们中国总体还是全面跟踪 ，今天我们有些有引领的技术，包括在我们的联想，引领的技术，② 也有在第一方阵的并跑的 ，③ 我们大部分还是跟跑的 ，领导要求我们很好的摸清自己的家底，搞清楚我们的队伍、资源、体制，在做的过程当中发挥我们国家的组织优势，两弹一星，航天飞机，登月工程就是这样出来的，利用我们国家的资源优势，在医学的资源优势，我们人口多、病种全，很多工作容易开展。根据公众的需求，产学研结合的模式，在政府的引领下，实现我们国家科技的发展，在这里谈的就我们的医学发展，领导用了一个词，在这里送给大家，我们中国的医学科技与健康事业的发展，能够实现我们的 弯道超车 。谢谢大家。