很多人都思考過這樣一個問題:假如生命只剩下三天,應該怎樣去過?
從生命價值角度考慮,這只是一種“假設”;但從生命本身來看,我們之所以這樣假設,是因為人類對自己的生命充滿了未知,誰都無法預測自己的生、老、病、死。而在信息技術推動下,人類基因其實可以告訴我們很多關乎生命的秘密。
從生命誕生的那天開始,每個人都有自己的基因,如果我們對這些潛在的基因數據進行分析,就能夠精準的診斷出病源,比如:有人是癌癥潛在患者,還有人是心、腦血管疾病易發人群……需要明確的是,知道這個結果并不重要,重要的是我們如何解決很多不確定性問題,說服患者接受這個結果,讓其更好地去生活和工作,提高生命質量。
在歐美一些國家,個人基因組檢測已非常流行。從一個人的出生到死亡,每一個過程的基因變化都很大,醫療機構通過追蹤整個過程的基因數據,可以對人們進行健康指導或者用藥指導,從而降低患病風險,也就是我們常說的“精準醫療”、“個性化醫療”等概念。在中國,個人基因組檢測的普及程度還不夠高;但未來,在信息技術的推動下,生命科學必然會成為新的爆發點,尤其是醫療大數據,將帶來不可估量的價值。
為什么大數據會成為醫療行業關注熱點?
“醫學大數據的特點與其他領域一樣,也是大、多、快。不同的是,醫學大數據的‘大’要體現出‘全’,即全樣本、全流程,全生命周期;多,是指‘內容多元、數據多態’;快,則是要具備較高水平的采集、存儲、處理能力,更強調在線、時效性,并且在運用方面還要具備非常強的關聯分析能力。” 上海兒童醫院院長于廣軍,分析了醫療大數據的復雜性。
在上海兒童醫院,醫療大數據平臺正在成為其重點構建對象,而上海兒童醫院院長于廣軍本人就是“跨界操刀員”。去年12月,上海兒童醫院成立了上海市轉化醫學協同創新中心分中心,主要做生物信息和大數據的處理平臺。于廣軍還有另外一個身份,是國家衛生信息共享工程技術研究中心副主任。
那么,上海兒童醫院為什么要關注大數據?肯定不是為了大數據而大數據,而是因為醫院本身就是大數據的發源地!
首先,EMR電子病歷系統的發展,不僅取代了傳統紙質病歷,更產生了大量和醫療相關的檢查、化驗數據,尤其是類似于醫學影像這種非結構化信息,必須有效管理。其次,RHIO區域健康信息組織也讓醫院從單個機構發展到公共衛生、區域衛生信息化的更高層次,這其中也會產生大量的醫療數據。其三,omics組學時代的到來也進一步推動了大數據的發展。Omics組學不僅包括基因組學(Genomics),還有蛋白組學(Proteinomics),代謝組學(Metabolomics),轉錄組學(transcriptomics),脂類組學(lipidomics), 免疫組學(Immunomics),糖組學(glycomics )和 RNA組學(RNomics)學等,這些數據對醫學研究將帶來重大變革。
正是基于這些大數據,精準醫療才會成為可能。如果說我們之前的研究是基于醫學問題、科學問題;而大數據時代,我們要關注基于數據驅動的研究。當然,大數據也涉及很多技術難點,包括機器學習、認知計算等,都要努力去跨域。為了實現精準醫療目標,我們需要進行全基因關聯分析,這就需要臨床決策支持系統必須給力,基于大量的臨床數據建立個性化的治療,要做特征值挖掘與高相似性的匹配。
上海兒童醫院在2006年開始就在建設國內第一個大型跨醫院的區域信息中心,該中心覆蓋了38家三級醫院,18個行政區,600多所公立醫療機構,診療事件累計2.1億。基于這個平臺,上海兒童醫院可以開展大規模的數據研究,可以構建資源中心,同時要創建相應的知識庫,做相應的服務系統研發。上海兒童醫院還承擔了科技部863計劃,主攻是區域醫療、健康分析和應用系統的部分。比如,環境、氣候與兒童就醫是怎樣一種關系。其實,兒童看病難不只是和醫院的兒科醫生短缺有關,和外部環境也有直接關系,季節更替會讓很多兒童易患過敏性疾病、感染性疾病等,大數據會提供非常好的預測模型。
我們如何看待生命科學領域的未來?
毫無疑問,精準醫療一定是生命科學領域的未來。無論是產業界、醫療界、信息技術界,每個人都對這樣的未來充滿期盼。作為生命科學領域信息技術的提供者和創新者,英特爾一直在精耕細作,并在實踐中不斷突破。
2016年6月,英特爾攜手合作伙伴推出了“英特爾精準醫療伙伴計劃(Intel BioIT Partners)”,共同推進計算技術在生命科學和醫療領域的創新和應用。同時,英特爾公司與上海交通大學、上海市兒童醫院,香港大學,北京諾禾致源生物信息科技有限公司,以及北京榮之聯科技股份有限公司簽署戰略合作備忘錄,合力推動精準診斷、疾病預防等創新服務的落地和實踐。
“我們正在建設屬于中國人自己的數據庫;未來,我們可以不依賴美國或者歐洲人的數據庫” 作為英特爾精準醫療伙伴之一,香港大學教授林德華,非常看好精準醫療未來發展前景。
香港大學與諾禾致源、英特爾等企業在生命科學研究領域已成為深度戰略合作伙伴。香港大學的索引技術可以用在生物醫學上,來處理序列數據。未來三家將創建一個聯合實驗室,對生態數據分析以及生物研究型數據進行深度研究。
作為行業創新和轉型的引領者,英特爾致力于聯合合作伙伴構建和完善精準醫療生態系統,以加速創新模式的落地。在今年4月深圳舉辦的英特爾信息技術峰會上,英特爾宣布基于阿里云平臺部署的華大基因BGI Online實現全平臺打通,并發布了針對英特爾至強E5處理器進行了優化的BGI Online基因計算一體機,幫助醫療機構更加高效、快捷的分析病患的基因數據。此次活動上,英特爾聯合上海交通大學、上海市兒童醫院簽署戰略合作備忘錄,合作開發并培育“兒童健康協作云”(Collaborative Children’s Health Cloud, CCHC)平臺,部署基于英特爾架構的浪潮基因組一體機及英特爾領導開發的研究工具。
英特爾公司生命科學事業部總經理Ketan Paranjape認為,在2020年實現24小時之內完成包括基因序列檢測、數據分析、疾病診斷,以及制定個性化治療方案在內的精準醫療的主要過程,并進而讓精準醫療早日惠及大眾,這是英特爾在精準醫療領域持續努力的方向。“為了促成這一愿景的實現,英特爾期待通過領先的云到端技術創新優勢、豐富的產業協作經驗和用戶支持策略,加速生物信息技術與云計算、數據分析等先進信息技術的融合,并支持產業伙伴進行解決方案創新”,Ketan表示。
從大數據到海量數據,再到精準醫療;從計算到存儲,再到醫療數據傳輸、醫療數據協同,信息技術和生命科學的結合已越來越緊密。相信,未來五到十年內,人類在很多不能跨越的領域會有新的突破,比如:癌癥、心血管等疾病等,信息技術會幫助醫療行業突破挑戰,給人類健康帶來新的福音。