医学生物学研究取得重大进展
医学生物学研究的进展可以归结为五个方面:
第一,随着人类基因组计划的完成、分子生物学技术、高通量、模式生物、抗体技术……的发展,大批疾病基因被克隆、许多基因的功能被阐明;大批基因多态性与患病风险的关系被阐明;大批的基因产物——蛋白质的功能被阐明;许多生命现象的奥秘得以揭示(细胞增殖、分化,个体发育的部分分子机制被揭示);部分疾病发生发展过程的分子机制得以揭示;部分研究结果导致新的诊断分子标志物和新药的产生。
第二,影像学技术的进步填充了形态与功能的鸿沟。
第三,技术和科学的综合进步促进了干细胞的研究。
第四,新材料的发明和技术的进步促进了移植与再生医学的发展。
第五,大量高质量的临床研究改善了临床治疗的效果。
医学生物学面临巨大挑战
目前医学生物学研究的思路主要包括物理化学研究思路和概率因果的研究思路。其中,物理化学研究思路(动物、细胞、分子——实验室),是通过生物分子之间,分子与细胞、细胞器之间的相互作用的研究和宏观与微观的形态观察、相互作用后的生物学效应(生化指标、细胞生物学指标、动物指标),来研究疾病机制和干预机制(临床前)。而概率因果的研究思路则是通过病例对照的基本方法,来研究病因因素、疾病规律和治疗效果。
然而,由于生命的复杂性和疾病的复杂性,人们在医学生物学研究方面依然面临巨大挑战。
首先,生命是复杂的,它体现在信号通路的复杂和调控层面的复杂上。从分子水平看,一种蛋白不只一种功能,多种蛋白会有同一功能(family),不同组合的蛋白也会产生不同功能(不同情况产生不同组织);从细胞水平看,在不同性别发育分化的不同时间有不同表现,不同的组织、细胞类型有不同表现,同一时间、同一种类型细胞在不同环境下也有不同表现;从整体水平看,绝大多数表型是多基因组合的结果,而环境对人的影响也是多因素组合的结果,环境与基因的作用是相互依存的。
其次,疾病是复杂的。不仅许多基本的生命分子作用方式未被认识,许多功能已知的分子难以解决生命现象或疾病发生发展的全貌,就是认识较清楚的疾病依然没有有效的办法治疗。这是因为目前的研究往往是“断章取义”,因此对大多数复杂性疾病缺乏预防、干预、诊疗的有效手段。
医学生物学研究的发展趋势
基于以上分析,医学生物学研究在未来将呈现出多种发展趋势:首先,学科界限越来越模糊,大多数研究的深入均趋向于基因功能的研究;第二,技术方法越来越细、专业化、趋向于分工合作及技术服务;第三,重大发现依赖学科交叉(思路、技术、方法);第四,从微观→宏观、从分子→细胞→组织→整体、从还原→系统;第五,人群的研究会融入功能验证、更密切结合表型;第六,生物治疗的研究很有前景,其中包括抗体技术、疫苗、免疫调节、靶向治疗、干细胞、组织工程等。
具体到目前,分子水平的研究仍然是核心,人群的研究仍然是最有价值的财富;而交叉学科的成功会在今后大放异彩,系统生物学则是最终的出路。不仅如此,“转化医学”(Translational medicine)也将会备受重视。
从预防医学角度讲,预防医学的核心在于预防,强调的是健康的生活方式。因此今后的研究将更加关注健康及亚健康人群与状态、关注环境与人类健康的关系,而人群的研究方法也会与基础医学、实验医学相结合。
从临床医学角度讲,未来研究会将生物医学、心理社会学全面考虑,研究将注重整体观、个体化、综合性,将涉及到微创医学、移植医学、危重医学、康复医学,目的是保留功能、重视生活质量、减少疾病及医疗痛苦。因此还要重点关注姑息治疗、临终关怀和循证医学。
从医疗体制角度讲,未来研究将重点关注如何改革医疗体制、医学教育,如何培养五星级人才(Care Provider、Decision Maker、Health Education、Community Leader、Service Manager)。其中医学教育的改革,不仅包括如何改革学制、教学内容和教学方法问题,还包括学科融合、交叉、调整问题。
(北京大学常务副校长、医学部常务副主任 柯杨)
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