人类健康工程

1. “沟洫总喜欢想： 河流的存在是专为着 供给它水流的” 泰戈尔《飞鸟集•（166）》 ‘治未病’： 人类健康工程 陶 祖 莱 俞梦孙

2. 健康&医学 健康：永恒的追求 　　　历史的长河 　　　人类智慧的结晶 医学/医生/医院 … … 　　　大大小小的沟洫 医学的定位：健康的侍者

3. 健康&医学 人：自然的产物；自然的成员 健康：人遵循自然法则的结果； 疾病：长期/严重违背自然法则的必然； 医学/医生： “自然在治病；医生不过是自然的助手” 希波克拉底

4. 现代医学的光环 •肆虐千百年的传染病基本置于人类控制 　之下；有些已被消灭（如天花） •整个２０世纪人类赢得了４０年的生命 　（但５０年代以后无明显增长） 光环下的幻像（错觉）： 现代医学 = 健康保障

5. 光环下的事实（一） 各种疾病（包括霍乱、伤寒、肺结核、麻疹、猩红热、百日咳等）的死亡率早在它们的病原体被鉴定前就已显著下降。其中90％以上应归因于生活条件改善。只有 8 ％左右归因于药物 和疫苗。 开放性肺结核 取自《医学的含意》 T•MeKeown，1982

6. 光环下的事实（二） ●“容易清洗且平价的棉制内裤，以及带来光亮 的透明玻璃的使用，对于防治感染和发炎的 贡献其实比药物和诊疗的总和更大” （R· Dubos , 抗生素研究的先驱） ●“整个20世纪人类赢得了40年的生命，现代 医学的贡献不过是其中的7年” （D ·Jackson, CDC, 环卫中心主任） ●“说到底，现代医学并不像一般人所想的那么 具有影响力”（T ·Mckeown）对于国民健康 水平的影响仅是10%（J ·Blech）

7. 现代医学 健康保障??? 分子生物学 结构生物学 基因/蛋白质/代谢组学 系统生物学 } } ●人体解剖学 实验生理学 细胞病理学 生物医学 ●以疾病为中心： 目标：征服（控制、消除） 　思路：对抗 　病原病理机制特定结构治愈 方法：标准化 ●现实： ◆NCD:争而不服 ◆ 以人（身-心）为‘战场’ 毒、残、‘非我’ ◆ 医疗费用↑↑↑ 全球医疗危机

8. 数字说话（一） 有远处转移癌的患者 From Nature Reviews：Cancer，2003.3.P1-10

9. 数字说话（二） 以癌症为例，截至2005年12月： “20年开发的药品只有不到1/5被证明可以延长生命，而这种延长通常不用年来计算，是用星期和月来衡量”。而且，“服用任何一种高科技药物的病人都不得不平均花费25万美元，并遭受严重的毒副作用，而换来的只是平均数月的生命”

10. 制药业的起落 药物的效果 50th—60th：150% 70th : 260% 80th : 8.5% 90th : 8—10% ●70年代，50～80%美国人每隔24～36小时一剂处方。 但75—80%，不是可以不药而愈，就是不可救药。 （A.Tofler,1980） ●2000年：50%美国恩每天至少服一种处方药，25%美国人每天服多种处方药。 数字说话（三） 药毒，全美第四大死因。

11. 非传染性慢病（NCD）:第二次卫生革命流产的主因非传染性慢病（NCD）:第二次卫生革命流产的主因 • 全球： 　　　 2000年 2020年 • 死亡构成 　60%73% • 疾病负担 　43%60% • 中国： • 　　　死亡构成 ≈ 4.5倍传染病 • 　　　青年早卒：63% • 　　　疾病负担：68.7％ • 　　　医疗费用 1994~2000年：3倍 • 　　　预计年增：１８％

12. 三重病谱的威胁 • 非传染性现代社会流行病（慢性病：NCD）: • 　　　　半个世纪的梦魇 • “我们正处于一场传染病全球危机的边缘，没有一个国家可以逃避这场危机” （WHO,1996）； • 　　　污染、药物微生物毒理生态　　　超级病原体 • 　　　物质　＊精神　　价值的失落　　行为　　　新传染病 • 精神卫生问题已成为21世纪全球性重大公共卫生问题和 • 　社会问题。 • 　　　ＩＴ青少年；竞争＊价值（工具） 成、中年； • 　　　老龄化＊家庭小型化老年 • 现代生命科学&技术 vs 三重病谱？

13. 世纪的挑战 三重病谱威胁 ＊ 人口结构老龄化 健康需求 日益增长 ‘惯性’的回答：•医学进步　∈科技进步 •卫生投入 （经济 ） 对立 有限卫生资源 　医疗费用 人人享有基本 医疗保健 ｝ 危 机 解决方案 ？

14. 思维的惯性（定势） • 成功的经验：生物医学 vs （老）传染病 • 病源病理机制（细胞水平）药物治愈疾病； • 分析的深入 疾病相关‘分子机制’ •  药物/技术疾病 治愈疾病。

15. 三条途径：现代生命科学主方向 •结构生物学  疾病相关结构－功能域　　　药物分子设计　　　治愈疾病 * 蛋白质组学　（Nanobiology） •基因组学＊后基因组技术（剔除／插入） 疾病基因组学  疾病相关基因 　基因治疗／药物设计　　　治愈疾病 •基因组学＊蛋白质组学＊代谢组学＊结构生物学＊生物信息学 ＊分子成像 技术水平系统生物学疾病相关分子事件 　　　　药物分子设计　／３Ｐ医学模式　　　征服疾病

16. 隐含的前提（先验的假设） 分析 • 生命体生命活动 还原为分子水平事件； • 生命现象(含疾病发生) ‘分子机制’是确定的、唯一的； • 生命体(e.g.细胞)的生命活动是由其基因组决定的。

17. 生命体：开放的多层次非线性复杂系统 质、能 •开放性：生命体　　　环境 •多层次：（亚分子结构功能域）、生物大分子、 分子器件（Molecular Machine）、亚细 胞结构、细胞、 组织、器官、（生理） 系统、机体、（群体） 8~10个层次 信息 •非线性：相互作用 •复杂性：多组元、多尺度；跨尺度、跨层次 相互作用 整体大于局部之和

18. 非线性 * 多层次  复杂性决定了： ●方法论：“局部决定于整体” / “整体大于局部之和” ●认识论：从系统整体中孤立出来的 任一局部  整体中的同一局部 ●方法学：多组元（≥２）协同作用??? 　　　　多尺度相互作用??? ●Inputoutput：内部过程不唯一、不确定 “条条道路通罗马”（阿什贝，1956） 还原 “分子机制追求”

19. 开放性  生命体 * 环境 整体性 适应性原理(Adaption Principle） ——生物学普适性原理 “通过进化存在于地球上的生物，一定具有与生存环境相适应的结构和功能” —— 基因组：生物（物种）与环境相适应的全部历史记录，存贮着生命体与其环境相适应的全部可能性； —— 基因表达调控是生命体内、外环境协同作用的动态选择，而非唯基因组决定。

20. 系统生物学 (System/Systems Biology) 系统生物学： “ 以生物系统内的所有组成部分及其相互关系为对象，通过大规模动力学分析，用数学方法抽象出生物系统的设计原理和运行规律。” Ｌ.Hood. ● NIH Road Map 3P医学模式 (Predictive, Preventive, Personalized Medicine)∈ 生物医学 方法论基础：整体由局部构成 ∴本质：分析  还原

21. N个约束 孤立、分隔 客体 客观化 分 析 固定（N-1） 认知对象 （客体） 整体 背景 分 析 变1 改变 ｝ 规 律 从整体中孤立出来的局部 ≠ 整体中的同一局部； 客观化：投上了认知主体阴影的客体 被主体改造了的客体

22. 插入 剔除 • 基因组学 * 基因 技术 * 生物信息学 • 先验的假设： • ●基因插入/剔除不改变 目标基因组本身 • 与基因组学本义相悖 •  我们提问的‘生命本质’≠自然的‘生命本质’ • 投上了认知主体阴影的客体  客体 • 客观性? ? ? ● 基因的表达、调控决定于基因组（未改变/部分改变的）本身 与生物学基本规律：适应性原理相悖 合理的定位：认识生命的一个侧面（一条新途径）

23. 统 计 统 计 大尺度事件 背景涨落 小尺度事件 内秉参数 平 均 平 均 认知对象 （特定尺度） 孤立、分隔 客观化 跨层次 认知对象 （客体） 整体 背景 整体：多层次、多尺度（时、空） 认知对象：特定时空尺度 统计平均：高强度、小概率事件被淹没 正常状态、卓有成效

24. 突变：不可预测 ● 非线性复杂系统特性 亚临界状态下， 小扰动 突变、分岔…劳伦斯的比喻●J. Lighthill 的道歉（1986，《原理》300周年）

25. 万年量级上的古环境变化 (a) 2.5万年来岱海水位变化 (b) 1.6 万年来巴谢黄土磁化率变化 (c) 2 万年来海岸面变化 (d) 1.8 万年来渭南化石花粉分析结果

26. 科学史告诉我们 原子亚原子世界的发现基本粒子 “人们被引向关于整体不可分割的概念，它否定了 可以把世界分解成隔离的独立存在的经典概念。” M · 玻姆 “我们所观察到的并不是自然本身， 而是用我们提问的方式所揭示的‘自然’” 。 海森堡

27. 方向的悖反 • 物质世界：局部∈整体 • “局部决定于整体”↑ 还原 • 生命世界：整体局部 • “整体由局部构成”↓ 生命世界∈物质世界 互逆的双向，必取且仅取其一； 理性的必然  现实的需求。

28. 严峻的事实 美国：经济最发达；科技最先进;医疗危机最深重!!! ● 医疗技术水平/BME&制药产业/人均医保投入 NO.1 医疗保健效果（WHO ） NO.37 人均预期寿命（2007） NO.42 ● 危机的历程: 1950-1976,人均医疗费用 302.6% 平均寿命无明显提高 1980-1990： GDP 1.2% 11.5% 克林顿（1992）：医保改革、健康管理…… 1992-2002： 翻了一番 2002-2012： 将再翻一番 2004占： GDP 15% ～国防开支 ～社会保险 极限： GDP 25% “2028年美国医疗保健体系将无钱可用！” 2005年 每30秒钟，1人因大病破产 个人破产50%因由医疗费用造成

29. ●“目前医学的发展是在全世界制造供不起 的、不公正的医学”“现在许多国家已经 走到了可供性的边缘”。 ●导致这场迫在眉睫的根源，是医学目的 的失落。“错误的医学目的，必然导致 医学知识和技术的误用。”考虑到提供 医疗服务可以获得巨额利润时，尤其如 此。 危机的根源

30. “以治愈疾病为目的的高技术追求” ●“预防疾病和损伤，维持和促进健康” ●及时救治，与病共存；预防猝发，提高 生存质量 即：“治未病”。 只有‘治未病’的医学，才是供得起的， 因而可持续的医学，才有可能是‘公平的’ 和‘公正的’医学。 GOM的根本性调整 战略前移

31. 数字说话（四） 大样本流行病学调查1岁以上人群疾病致死前10位（美国） 生活方式和行为环境人的生物学因素医学服务 心脏病54% 9%25%12% 癌37% 24%29%10% 脑血管病50% 22%21%7% ● NCD发生：生活方式和行为 > 人的生物学因素 ●现代人生活方式和行为：非自然，远离自然 NCD：现代物质文明流行病

32. 疾病谱的变化医学模式的转变 生物医学（现代医学） 生理 • 心理 • 社会 • 环境 四者相结合的新医学模式 人 的 医 学

33. 新医学模式的基础自然科学* 人文 • 人的生命：精神和肉体的统一整体; • ‘心’为主导，‘心’-身统一的生命整体观 • •人的类本质——人的社会性； • ‘身’（我）、家、邦、国统一的社会伦理、道德 • 人类的生存：与环境的对立统一； • ‘天人合一论’ • 新医学模式 现代生命科学&技术 • 新医学模式 中国传统医学 方 向 层 次 本质同构

34. * 自然科学 人文 ‘范式’（Paradigm）的突破 “科学必须以这样的途径来形成，使它能充分说明人类的一切主要的和根本的问题和行为，并完全胜任地对付着一切”。 —— G • 墨菲《近代心理学历史导引》

35. 新思维：模式转变的必然 敌 体 ●现代(生物)医学：人的生命&健康疾病 征服/被征服对抗医学 （Allopathic Medicine） ●人的医学：人的生命&健康∈自然整体（含疾病） 祛病健身的能力 医学/医生：‘自然的助手’ 整体（整合）医学（Whole Medicine）

36. 21世纪：医学的变革 ●目的（核心价值）： 治病‘治未病’ ●模式（内涵）： 生物医学 人的医学 ●总体思路（方法论）：对抗医学 整体 医学 ‘治未病’的医学 21世纪医学的前沿 中国传统健康文化和中医学将发挥大于目前 人们想像的作用！

37. 核心：观念的变革 以疾病为中心  以人(个体化)为中心 以疾病诊断、治疗为中心  以维持、促进人的健康为中心 “观念的落后是致命的落后”。

38. D T  E  R “治未病”：系统工程的理解 “人是一个维持稳态的机构” “人的生命在于稳态的维持之中” ——N. 维纳 H(D)  H(R) ： [E]N H(D) / H(R) H(D) >>/ H(R) [E]D 渐变 突变 [E]N [E]ab [E]D [E]M 治其未生 治其未成 治其未发 治其未传 瘥后防复

39. ‘治未病’ ：主题 （基本科学问题和核心、关键技术） 身心整体状态的动态辨识（评估）和动态调理 疾病：内外环境协同作用下， 身心整体状态失调的局部体现 未病发病 渐变突变（很难/不可预测） 已病预后 量变质变（很难/不可逆转） 关键：整体功能状态的时序改变和变化趋势 e.g ： NCD（如癌症等） ● { 身心状态 因人、因时、因地、因势而异 个体化、个性化 ●

40. 此‘治’非彼“治” ●现代（生物）医学：Ｈ（Ｄ）  H(D) H(R) Ｈ（Ｒ） （中国传统医学／整体医学） 对抗：以‘病’为靶，控（药）/切（手术）/换（移植，重建） （药）毒/整体协同性破坏/‘我’#‘非我’ ●整体医学：Ｈ（Ｒ） H(R)>H(D) 整体：因地、因时、因人、因势 顺势调理 祛病是整体状态改善的自然结果。

41. 思维模式的转变引子：一个问题（病 未病）；一个故事（‘小白鼠不点头’） • 现代医学： • 疾病诊疗为中心 特异性指标体系 • 现代医学 标准化医学∈大工业生产模式 • 大样本横向统计(工业化大生产思维模式) • 前提：各态历经假设------系综成员一律平等 • ‘治未病’：（个体化）人的健康为中心 • 人的心-身状态：个体化时序变化 & 变化趋势为主 • 大样本横向统计为背景 { 健康服务 医学 • 个性化

42. 概念，不容混淆 ‘治未病’ vs 早期诊断 &治疗 •观念：以（个体化）人为中心vs以疾病为中心 •实质：（个体）身心整体状态渐变过程辨识、 调理、评估 vs 整体状态突变后的疾病诊断 &治疗 • 思路：（个性化）整体顺势调理vs 针对 疾病的对抗治疗

43. ‘治未病’ vs ‘疾病预防’/体检 •以（个体化）人为中心vs 以疾病为中心 •以（个体）状态变化 & 变化趋势为主导 vs 以标准化疾病指标体系为准则 •动态辨识、评估 vs 准静态指标观测 同而不同 体检∈疾病预防∈治未病

44. 事实告诉我们 ●德国，1990，胆固醇正常值 240mg/100cc 200mg/100cc 异常人群：21.2% 51.2% 实 儿童若为200mg/100cc，必须注意； 际 50岁的人：250mg/100cc，亦属正常。 ●乳腺癌筛选 早期发现 德国，10年跟踪，50-60岁妇女，筛选总人数5000 未筛选组，8人/1000人，死于乳腺癌 筛选组，6人/1000人，死于乳腺癌 假阳性：60/5000（12/1000） 假阴性：1-2人/1000人 10万次乳房切除/每年，多余 死亡率降低了 25%!!??

45. ‘治未病’ 服务理念和模式的变革 • 统计（英美）：1年中，每 1000成人（≥16ys）， • 750人次患病或不适，250人次就医 • 2/3未就医！ • •‘治未病’要求以人（就医者、未就医者、未病之人） • /家庭为中心。 落 实 ∴战略前移 重心下移 个人／家庭／社区（居住／功能） 目 标 治未病：复杂的社会系统工程 科学*人文

46. 系统的要素 •观念是根本 ——健康教育 健康意识∈传统健康文化 •体系是保障 ——缮缺、理顺 •机制是枢纽 ——可持续，良性运营 •队伍是骨干 ——全科医生∈传统中医 •科技是支撑 ——‘治未病’医学工程 BME/BCE •信息是平台 —— 个体健康信息库 •产业（链）是基石 ——健康技术产业 （软/硬），‘长常树’ ∈

47. 观念的变革是根本 核心：“我命在我不在天”！ ‘我’：健康的主体 “上工治未病”。 医：健康的侍者 ‘天人合一’ 顺乎自然，和于社会

48. 现代的诠释 ∴我是‘治未病’的主体 ‘我’的观念，‘我’的意志 ‘我’的认识，‘我’的行为 ‘我’的心态…… } 8% 17% 60% ‘我’的 健 康 ‘我’ 作主! 15% 人的健康&寿命（WHO）

49. * 自然科学 人文 ‘范式’（Paradigm）的突破 “科学必须以这样的途径来形成，使它能充分说明人类的一切主要的和根本的问题和行为，并完全胜任地对付着一切”。 —— G • 墨菲《近代心理学历史导引》

50. 工程科学：上升的螺旋 • 人体：多层次复杂巨系统 • 心-身整体：自然科学*人文 • ● 工程科学（Engineering Sciences,钱学森） • 航空工程、核工程、航天工程… • ● 工程科学vs自然科学 } 工程科学之路 1、有限目标（解决实际问题） vs 普适性； 　　规律（不同层面、不同目标）VS 因果性的机制 2、方法学原则 “以身观身，以家观家，以乡观乡，以邦观邦，以国观国，　　　　以天下观天下”《道德经》 3、简约～Opt.  [效果(广义)/成本(广义)]max