2019年4月18日,中國科學(xué)儀器行業(yè)的“達沃斯論壇”——2019第十三屆中國科學(xué)儀器發(fā)展年會(ACCSI2019)在青島銀沙灘溫德姆至尊酒店召開,1200余位科學(xué)儀器業(yè)內(nèi)人士與會。大會邀請了中科院院士陳潤生作了主題為“基因組、大數(shù)據(jù)、精準醫(yī)療與人工智能”的大會報告。報告內(nèi)容精彩紛呈,聽眾反響強烈。期間,我們特別專訪了陳院士,請他談一下對基因組、大數(shù)據(jù)和精準醫(yī)療的看法。以下是采訪視頻:
對陳潤生院士的觀點整理如下:
基因測序進入百元時代 大數(shù)據(jù)真正應(yīng)用于臨床面臨兩大挑戰(zhàn)
目前由于測序技術(shù)的發(fā)展,基因測序門檻不斷降低,生物大數(shù)據(jù)也越來越豐富。對于大數(shù)據(jù)的研究是良好的開端,但真正把大數(shù)據(jù)應(yīng)用于臨床還面臨很多的挑戰(zhàn)和困難。
一大挑戰(zhàn)是對于基因組大數(shù)據(jù)的解析。雖然基因測序已經(jīng)進入百元時代,但是測序完成之后的工作——真正的去解析遺傳密碼的生物學(xué)含義、找到其與疾病相關(guān)的變化是尤為關(guān)鍵的步驟。眾所周知,目前真正能夠解析的基因僅占人類基因組序列的3%,97%的序列并不編碼多肽或者蛋白。而目前對于這些序列,人類還不清楚其與疾病的關(guān)系。所以,研究這部分非編碼基因的功能將是一個重要的挑戰(zhàn),也是基因組大數(shù)據(jù)解析的核心挑戰(zhàn)。
另外一大挑戰(zhàn)是對于復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)的解析。由于遺傳密碼的測量,使得整個醫(yī)療大數(shù)據(jù)的解析提到日程。一方面,大數(shù)據(jù)從描述性數(shù)據(jù)變?yōu)檎鎸嵈髷?shù)據(jù),其迅速的增長,給我們帶來了解析難題。另一方面,解析生物大數(shù)據(jù)需要一定樣本,而樣本索取有難度。其次是樣本與樣本間、基因與基因間存在相互作用,孤立的了解一個元件的作用是不夠的,所以需要解析復(fù)雜的生物網(wǎng)絡(luò),這其中存在數(shù)學(xué)描述的復(fù)雜性。
再高一個層次來說,組學(xué)大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)整合是必要也是關(guān)鍵,如大數(shù)據(jù)與臨床數(shù)據(jù)(血壓、血糖,以及影像學(xué)數(shù)據(jù))和組學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合。
從“以病人為核心”到“以全民為核心” 大數(shù)據(jù)將帶來深刻社會變革
未來人們看病模式的轉(zhuǎn)變是進入大數(shù)據(jù)醫(yī)療體系帶來的一個根本性變化,或者稱作是概念性變化。從診斷治療為主過渡到以健康保障為主,其實就是現(xiàn)在的以病人為核心,而未來看病模式是以全民為核心。隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展,在將來,全民有望從出生到死亡的整個過程得到醫(yī)療保證。正因為這樣的改變,所以相關(guān)的政策、法規(guī)、藥物管理措施等都會發(fā)生變化,這種變化進而會導(dǎo)致社會產(chǎn)業(yè)的變化,這種影響是全面、廣泛和深刻的。要做到這一點,還需要解決很多事情,比如基因組數(shù)據(jù)的解析,政策法規(guī)的制定和完善等。但是,有一點是很清楚的,大數(shù)據(jù)帶來的社會變革、健康理念、產(chǎn)業(yè)變革必然會出現(xiàn)。
派生組學(xué)研究未來可期 大數(shù)據(jù)將推動檢測儀器、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)共發(fā)展
從大數(shù)據(jù)測量技術(shù)的發(fā)展來看,最直接的影響是測序技術(shù)的發(fā)展?,F(xiàn)在測序技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第三代,但是這僅是針對基因組和轉(zhuǎn)錄組測序項目。未來會派生出代謝組、表觀遺傳組、蛋白組等,而這些會涉及到質(zhì)譜儀、色譜儀等檢測儀器。
從大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看。測量儀器的發(fā)展直接導(dǎo)致大數(shù)據(jù)的出現(xiàn),而大數(shù)據(jù)的解析進一步促進大數(shù)據(jù)本身的發(fā)展,如計算系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算和區(qū)塊連。所以大數(shù)據(jù)的發(fā)展不僅可以推動傳統(tǒng)檢測儀器的發(fā)展,還會推動大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)和與之對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。