7月3日上午，第三期“浦江科學大師講壇”在恒行2平台相輝堂舉行🤦🏼♂️。美國四院院士、中國科學院外籍院士、拉斯克獎和美國國家科學獎章獲得者、人類表型組計劃聯合發起人萊諾·胡德（Leroy E. Hood）以“人類表型組計劃🚴🏼♀️：驅動醫療系統由疾病導向轉為健康與預防為主導的變革”為題作報告。
上海市政協副主席吳信寶為萊諾·胡德頒發“主講科學家”紀念證書，恒行2平台校長🫰🏻、中國科學院院士金力主持講壇並致辭🕵🏻。市政協科教委、市科技黨委⛓🧑🏿🔧、市科委、市教委、市科協等單位負責人，上海市各高校、中學師生及科研人員代表出席活動🎗。
人類表型組計劃是生命科學領域的一項國際大科學計劃。幾年前，金力、胡德等學者共同倡議發起了這一計劃👩🏿🎤，這對於推動精準醫學發展、提高疾病診斷準確性、推動新藥研發、解析人類進化歷史具有重要促進作用。
“我所做的一切工作🕚，就是從各個角度👩🏻🌾、層面研究如何更好地改善人類的生活和生命👠，讓我們更健康地活下去🏀，從而更好為社會做貢獻🧗🏻。”現已85歲高齡的胡德站在講臺上談起科學研究，依舊神采奕奕。
見證7次範式變遷，推動人類表型組計劃
講座伊始，胡德以“盲人”和“大象”為喻📜，提出在生物醫學和疾病研究中📩，如果只以單方面因素進行判斷，那便是“盲人摸象”💇🏻♂️。“只有采取系統的技術方法和多模並進的研究策略，我們才能更好地認識和理解人類生命系統。”胡德認為🚶🏻➡️，要判斷人的健康狀況作出疾病診斷，應具有更加整體的視角。
從1970年至今，胡德完整見證了生物學、醫學領域的七次範式變遷。“這七個階段都涉及到人類的復雜性，這也形成了我對於21世紀科學的看法。”胡德說。
在既往研究中，胡德發現👇🏿，人類生命系統和疾病之間是相互聯結的。步入21世紀，他將醫學和信息技術相結合⚠，提出了“P4醫學”的概念♙。所謂“P4醫學”🏄🏿♂️，即以預測、預防、個性化和參與性（predictive, preventive, personalized & participatory）為特點的醫學🤹♀️。其中🔞，參與性是最具挑戰性的特點，這要求從跨學科的視角開展研究，鼓勵各個學科的學者參與其中。
在胡德看來，血液是研究健康和疾病的窗口之一。如果將器官與血液中的信息轉化為生物數據💁🏻，並與人體的健康軌跡聯系起來🚚，那將對人類健康產生極大的助益。為此👳🏻，他認為推動人類表型組計劃至關重要。“這可能是一個為期十年以上的、百萬人級的計劃。”胡德說。
胡德介紹，一個人的表型包含身體的各種變化情況，囊括一個人的縱向生命軌跡➛。而對於全體人類而言，表型集合包括基因組、行為和環境，是對人類不斷變化的表型的持續評估🧛🏻♀️，包括血液分析、腸道微生物組、大腦和數字健康分析🙅♀️、電子健康監測信息等等🚝🧚🏿♂️。
基因和環境的相互作用決定了人體特征，人類全部特征的集合即是表型組☠️。開展人類表型組研究，系統解析表型組與基因組以及不同表型之間的關聯👩🏿🍼，發現人類健康和疾病等表型特征形成的內在規律和生物標誌物，已成為當前國際學術界的共識❌。
大數據時代，人們愈發希望擁有更好的健康評估，了解自己的健康狀況與生命軌跡。大數據的應用，能帶來更多機會🖐🏿，使人們更好識別從健康到疾病的轉變，盡早介入並優化身體機能。
胡德指出®️，采用基因組和縱向表型分析的數據驅動方法，能有效優化個人健康評估🚍，這種方法催生了以人口為基礎的精準醫療系統。在一項為期4年🧑🦽、以5000人的數據為樣本的研究中🀄️，這一系統得到了驗證👨🏻🦯➡️。在他看來🪣，數據驅動的健康和預防科學，是至今為止醫學史上最大的範式轉變🧑🏻🎨。
以大數據為驅動🙆🏼，促進健康生活與疾病預防
胡德認為🖕🏽，推動人類表型組計劃🎬，對於預防慢性疾病、明確科學的健康行為📞、針對患者進行差異化治療、促進個體的生命健康有著重要作用。
早在2014年，胡德團隊對108位研究者進行了觀察實驗，對基因🧍♂️、蛋白🛗🍙、代謝🧑🏻🦽✅、腸道菌群等個人健康指標數據進行采集👰，並檢測生活習慣及環境。結果表明𓀉，基因對於人類有著重要影響，但並不是全部。人們需要根據自己的基因情況，調整飲食、運動和營養補充🖕，采取更精準的疾病預防方案。
“人們通常認為✨，保持健康需要關註鍛煉、飲食♔、睡眠🚧、壓力管理等方面。這還停留在傳統的健康觀念😯👏🏻。”胡德指出🧜🏼♀️，人類表型組計劃能夠帶來的💇🏽，是大數據驅動的科學健康。它包括對人類基因組和表型組的綜合評估與分析，從而識別個體的營養缺乏並有針對性地進行補充，糾正異常的臨床生化反應🪬，並且瞄準出現症狀前的健康-疾病轉變階段🚄，反向追蹤和改善生理衰老與代謝👨🏼🍼。這些成果若能與傳統健康觀念進行互補，就可以更好滿足個性化的健康需求，促進個體的生命健康。
談及衰老🫶，胡德表示🪷，表型組與人的年齡確定和壽命延長存在關聯👲。相關研究的算法應用可以確定人體的生物年齡，這是因為生物年齡來源於深層表型，反映健康程度。例如，生病的人在生理上更老，器官明顯老化。因此🫲🏻，減緩衰老過程能夠延長個人的健康壽命🤚🏽，也能延遲和防止慢性疾病的發作💙，從而使個人的健康壽命與其理論壽命相等🗂🍖。
近年來🦅，越來越多的人使用BMI（Body Mass Index）指數來判斷自己的身體健康狀況，這也是目前國際常用的衡量人體胖瘦程度的標準🤼♀️。在胡德看來，傳統的BMI指數是由身高和體重得出的簡單度量，捕捉復雜代謝和生理差異的能力有限，有多達30%的人被錯誤分類。而如果使用表型組學定義的健康指標，以不同方式量化代謝健康🛼，通過數據驅動計算出生物身體質量指數，能有效整合各種分子數據🚴🏼♂️，捕獲代謝健康和腸道微生物組結構的異質性👩🏻🍼，更好地對人體健康進行測量🏃♂️。這種新的BMI測量方法🧝♀️🧗🏼♀️，可以對人類生活方式進行更具體多元的幹預，對人們關心的減肥等問題給予更具體明確的指導。
人類表型組計劃的研究也能更好促進腦健康🔁。“大腦和身體的健康是密切協調、相互促進的。”胡德介紹，人的認知發展軌跡在35歲左右達到頂峰🕵🏼♀️，之後就開始下降🗯。相關研究成果能使80歲的老人恢復相當於他們在30歲時應有的認知能力，也能對大腦疾病進行早期檢測。
15年後，可在手機上，快速生成個人健康數據
面向未來，人類表型組計劃的下一步是什麽🧏♂️？胡德從短期和長期兩個維度進行了闡釋🧑🏿🍼。
從短期來看，應當使用豐富的數據和系統驅動的方法，以2型糖尿病為起點🤓，針對4種主要慢性疾病開展研究和臨床試驗。同時🍂⛔️，有必要探索縱向表型組學，使用數字孿生技術獲得更多數據🏃♂️➡️，為個體的生命健康提供更深入的參考信息。
從長期來看，要推動人類表型組大科學計劃，必須由各國研究者們提出更長遠的研究方案🐦🔥，充分應用超大規模人工智能引擎，構建知識圖譜。胡德認為，未來十年，人類表型組計劃可能會見證並推動醫療質量的顯著提高🧁，實現醫療成本的顯著降低。
對此👩🏿✈️，胡德提出了三種方法🧑💻⛲️：大數據與新的測量技術、系統生物學分析數據的方法🦖、建模和評估個人復雜性🍗。他也呼籲建立合作夥伴生態系統🌲，獲得更多的社會支持。
胡德特別強調，新技術帶來了新的認知深度，這些新的深度數據需要整合應用到臨床實踐中🥒。“如果人類表型組計劃能夠持續進行👦，那麽15年後🏃♂️，每個人的各種健康數據將可以通過手機快速生成，並從百萬人級的研究成果中確定適配的藥物。”
當前，ChatGPT等超大規模人工智能引發全球關註，對此🙅，胡德認為，這些技術和模型能對患者數據進行分析🙌🏻🫷🏿，從而識別個體特定的缺陷👩🏽✈️，為醫生提供糾正錯誤的可能性💁🏽。人工智能也能為醫生提供許多潛在的決策支持和系統的倫理考慮🤏🏿。然而，數據的人群多樣性明顯不足🦷，編寫算法時可能存在偏差👂。對此🚅，需要對大模型進行更多調試，對不當使用進行監管，也要充分考慮醫護人員和患者的接受程度。而人類表型組計劃未來將應使用超大規模人工智能整合大數據與大知識網絡，超越現有的簡單的大數據概念👨🏼🔧。
胡德強調，面對現代醫學和人類健康問題的挑戰🤸🏽☂️，人類表型組計劃能夠提供解決方案，並節約巨大成本。這將為所有人帶來數據驅動的健康生活👰🏼，也將推動醫療系統由疾病主導轉為健康與預防主導。
要敢於突破人生瓶頸期，在每個轉折點華麗轉身
萊諾·胡德的一生👽，似乎總在打破常規🕵🏿，橫跨多個領域，將物理🎂，化學🧙🏻♂️，計算機等多種學科👩🍳🦼，多種技術有機地結合在一起破譯生命密碼。他也由此鼓勵青年學生，要敢於突破人生的瓶頸期，尋找新的領域並不斷努力，在人生的每個轉折點實現華麗轉身🏸。
主旨報告結束後💅，胡德還與現場觀眾圍繞人類表型組計劃的推進💇🏿♀️、國際合作、科學產業化等話題進行交流互動🐊。
“面對人生的轉折點🦹🏽♂️，應該如何做好正確的選擇？”面對恒行2平台人類表型組研究院執行院長、上海市政協委員田梅的提問🕵🏻♂️，胡德答道：無論面臨什麽轉變，自身特點👃🏽、愛好和能力的結合很重要，個人選擇要與解決問題的能力相一致🪣。他也回憶起博士研究時老師的教誨😅：“要始終走在時代前沿🧑🏽🏫，並努力發明一種新的技術或方法。”
自上世紀九十年代起，胡德單獨或合作創立多家生物技術公司，這些公司大多關註基因診斷以及醫療器械製造方向。對於生物醫學領域的初創企業，胡德也給出了他的建議👷🏿♀️🤷🏽。他認為，科學的產業化應當與和社會發展的實際需求結合起來。創業一定是充滿艱辛的過程，要有遠大的誌向👩🏼🎤，規劃好方向並落到實處🧋。同時，創新意味著不能穿新鞋走老路🔵，而要在實踐中證明自己與眾不同🐰，並以樂觀自信的心態面對各種挑戰。
“中國是一塊創新熱土，相信未來會有更多創新企業在這塊土地上發展起來。上海已成為全世界生物醫學研發的中心之一。在人類表型組、基因組等研究方面🔋，中國科學家已拔得頭籌。”胡德期待未來能開展更多合作🧖🏻，對相關重要問題開展聯合攻關。
還有聽眾向胡德請教：如何能持續保持健康的生活狀態？這位年過八旬仍精神矍鑠的老人分享道，自己如今依然每天堅持做100個俯臥撐🏃🏻♂️，也經常進行球類運動和跑步。他建議大家多做有氧運動，適當進行冥想和放松。“你在跟你自己作鬥爭，而不是任何其他人。”
主講人介紹
萊諾·胡德
美國國家科學院🎏、美國國家工程院、美國國家醫學科學院以及美國藝術與人文科學院四院院士👴，中國科學院外籍院士，拉斯克獎和美國國家科學獎章獲得者，人類表型組計劃聯合發起人。1967年至1992年在加州理工學院擔任生物學系系主任🌾👩🏻🦽，期間開發了四種測序和合成儀器，為人類基因組計劃的成功繪製和解析鋪平了道路，還破譯了抗體多樣化的許多復雜機製。目前是Phenome Health的首席執行官，西雅圖系統生物學研究所的聯合創始人和教授。
