科学网—标签 - 医学科研

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热度 15 Lincbacon 2016-7-29 16:52

20 世纪后半叶以来，计算机技术和互联网技术引领了社会的快速发展。这个时期，计算机芯片的主要成分硅元素无疑是最闪亮的，因此有“硅时代”之称。“硅时代”的各种高科技推动了社会的快速进步，物质和资源的稀缺问题逐渐得到解决。21世纪，人们越来越重视生命质量和健康水平，生命科学技术得到了长足发展，生命健康领域的服务需求和产品需求也越来越大。有机物和生命的核心元素是碳元素，我们将生命科学的世纪称为“碳时代”。我们认为，人类社会已不期然地从“硅时代”过渡到了“碳时代”。对于有机物和无机物的区分，是否含有碳元素作为一个重要标准。碳作为硅的同族元素，相较硅原子，碳原子具有更加丰富的成键方式。碳原子相互之间及与其他原子之间，可以形成各种各样的链状和环状结构，所形成的环可以是单环，也可以是多环，环可大可小，链可长可短，支链可多可少等。碳原子数量可以是几个，也可以是成千上万，许多聚合物甚至可以有几十万个碳原子。此外，有机化合物中同分异构现象非常普遍，这也是有机化合物数目繁多的原因之一。碳原子的这些特性，使得有机物的种类相对于无机物大大丰富，也带来了无限的可能性。可以说，生命的起源，生命的多样性和灵动，与以碳为核心元素的多种有机物构成，有必然的联系。地球上所有的生命体中都含有丰富的有机物。此外，许多与人类生活和生命健康有密切相关的物质，如化纤、塑料、橡胶、药物等，均与有机物有密切联系。地球上的生命形式大都主要是由有机物组成的。一种普遍认可的生命起源理论认为：最早的生命起源于“原始汤”——漂浮着大量简单有机物的海洋。阳光把简单分子建成复杂分子，逐渐出现一条复杂的链构成的大分子，链本身是由各种类型的起构件作用的分子所组成。构件会自动地按照一定的序列排列起来，形成一条“链”，这种链有合二为一或一分为二的可能，并在一个偶然的机会下实现了自我复制，这种复制过程中作为样板的作用并不产生完全相同的拷贝，而是某种“反象”，这种“反象”转过来再产生和原来的正象全似的拷贝：首先发现的复制基因即DNA分子，它所使用的是从正到反的复制过程。在不断的复制中不可避免会出现“错误”，这种无方向“错误”的积累带来了多种排列组合，形成了物种的多样性。从病毒到人类，所有生物体内的新陈代谢和生物的遗传现象，都涉及到有机化合物的转变。最初的生命体在发展过程中逐渐分化，其中的一大分支，即现在的植物，开始利用阳光直接把简单分子建成复杂分子，并供给自身。另外一个分支，即现在的动物，要么以植物为食，要么以其他的动物为食。随着时间的推移，更小的分支以及分支的分支逐渐形成，每一个小分支都在某一特殊方面取得超人一等的谋生技能。各种小分支不断形成，终于带来了今日如此丰富多彩的生态环境。 “ 碳时代”下的商业生态正在发生变化这种“冷知识”看似深奥枯燥，但当我们和现代生活方式的发展路径进行对比后，就会发现一些有趣的巧合：在生产力低下，物质贫乏的年代，人们的需求和相应的供给都是比较单一而缺乏想象力的。小到着装，大到汽车，几乎全国统一，体现不出差异性和个性，正如混沌状态---一锅各种小分子组成的“汤”，看不出什么多种未来的可能性。而在现在这个信息高度发达，物质供给多样的社会条件下，商业更注重个性化的情感和审美，各种越来越个性化、精细化的要求都在被满足。一个商业组织就是一个生命，市场和社会就是一个生态。在进化过程中各个商业组织都在寻求建立以自己为核心的生态圈：一个商业生态圈一般会由一家强大的公司或一个庞大的市场需求为主导，以此为核心，寻找上下游产业链的相关企业一起合作。同时通过各种形式的“联姻”迅速扩充产品线，共同构建起一个强大的联盟，来对抗外界冲击，同时更好地适应市场环境的“空气”和“土壤”，同时发展出各种小分支以及更小的分支迎合市场中的各种个性化需求。这个进化过程带来了空前繁荣的商业体系和多种多样的商业生态系统。 “有机化”、“生命化”趋势带来了生命科学的崛起如果从生物学和进化的角度去观察，就很容易理解未来时代发展的趋势，必然是从机械化向有机化和生命化发展。同时以碳为核心元素的生命科学时代必然接棒以硅为核心元素的计算机和互联网时代。在目前这样的过渡时期，商业的发展必将呈现两方面的特点：原有优势行业（计算机和互联网行业）发展趋势呈现“有机化”“生命化”；与生命科学相关的产业将迅速崛起，成为引领时代发展的领域。在计算机、互联网行业，“有机化”“生命化”的趋势体现在两个方面：一方面越来越多的碳基材料，有机物开始取代冷冰冰的金属和晶元出现在计算机中；另一方面使用计算机来模拟人的某些思维过程和智能行为的人工智能。在从“硅”到“碳”的过渡时代，传统意义上的有机材料越来越多的出现在全新的应用领域。1965年，英特尔联合创始人戈登-摩尔（GordonMoore）观察到，集成电路中的元件集成度每12个月就能翻番。此外，确保每晶体管价格最低的单位芯片晶体管数量每12个月增长一倍。这一现象被称作“摩尔定律”。依据摩尔定律提出的预测在不久之前开始出现问题。2014年，国际半导体技术路线图组织决定，下一份路线图将不再依照摩尔定律。而与硅相比，碳基材料，能带来更快的开关速度，而功耗也较低。被给予厚望，可能在未来20-30年内出现革命性成果的研究领域是生物计算机。1994年11月生物计算机概念首次提出后立即大火：基于蛋白质的“晶体管”；计算效率远高于任何硅基计算机的细菌计算机，还有更为极致的DNA计算机：一支试管中可同时容纳1万亿个此类计算机，运算速度可以达到每秒10亿次，1立方厘米空间可储存的资料量超过1兆片CD，能耗仅相当于普通电脑的10亿分之一甚至更低。进入“碳时代”，人类正在创造性的运用生物技术的手段解决目前面临的各种问题，生物技术产业被称为“永不衰落的朝阳产业”。人类基因组数据的完全公开改变了生物医学研究中数据分享的惯例，随后迅猛发展的一代测序、二代测序和三代测序技术，实现了大量生物遗传信息的快速解读，也促使了稳定可靠且功能强大的数据分析处理技术的发展，使生命科学研究进入了大数据时代。此外，蛋白组学和代谢组学技术，基因编辑技术，诱导干细胞技术、生物材料3D打印技术和器官克隆技术等生物医学技术也快速发展，预计将很快可以实现高效精准的诊断，准确地修改遗传信息，进行病变组织或器官的替换，使精准医疗逐步成为可能。当然，生命科学的研究水平、医学技术和疾病诊疗技术的发展水平和社会需求还存在较大差距。生命科学相关产业如果不在应用基础研究上加大投入，取得重大突破，从根源上解决供给问题，仅仅从信息、物流、渠道上入手改进，还是无法满足市场的需求。在这种需求的驱动下，除了以往优势行业“有机化”“生命化”的趋势，从一个相对较长的历史时期内预测，与生命科学相关的产业也必将迅速崛起，成为引领时代发展的领域。因此, 人类进入21世纪，环境恶化、人口老龄化，这些因素给人类带来巨大挑战的同时，也给生命医药行业的发展带来巨大的历史机遇。 “ 登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰”。不经意间，碳元素开始代替硅元素主导整个时代，生命科学的遥远未来已经呼啸而至。在碳时代，如何把握碳元素的刚柔并济，顺应生命和生命体系的灵动,　提前洞见时代潮流的变化，是我们需要思考的重要问题。（郭磊王伟娜）

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科研五点零

热度 9 Lincbacon 2015-5-26 14:26

一、21世纪科研创新特点科学研究的定义是：为了增进知识，以及利用这些知识去发明新的技术而进行的系统的创造性工作。科研活动发展到当今的阶段，早已不是大众想象中的 “爱迪生试用了接近1600种灯丝材料最终成功发明了电灯泡”这样的模式了。 “科研” 成为了多个职业科研人员进行的高度分工又高度合作的一项工作。具体到医学方向，我们可以看到以下几个方面的特点： 1）研究深度：由整体向细胞水平、分子水平，又向系统水平转变。一项好的研究，要有细胞水平的论证、分子水平的论证、模式动物水平的论证，以及指导临床标本水平和病人整体水平的论证。最重要的是，要将不同水平的结论整合和统一起来。 2）研究形式：由单学科向多学科整合转变。一项有影响力的研究，必须跨多学科，运用多学科技术手段，而不能只运用某一个技术学科的一种技术手段。通常要运用分子生物学手段、细胞生物学手段、医学遗传学手段、病理生理学及医学统计学手段，甚至还要用到生物物理学和医用材料学的手段。颠覆式的创新一定是在交叉学科等边缘学科中，或者是在热点研究视野的边缘地带产生。科研者要有能力将不同学科的不同手段有机整合起来，并共同指向同一个科学问题的解决，也要有能力将创新视线移到热点领域的边缘地带。 3）科研目的：由单纯科研向科研效益型转变。越来越多的科研项目，从纯理论研究转向应用型或应用基础型研究。这也是研究型医院中的以“转化医学”命名的实验室越来越多的原因。　　 4）研究规模：由单个实验室向多个实验室，甚至多中心转变。如分子生物学实验室、细胞生物学实验室、遗传学实验室的多实验室参与。大型科研项目，则往往需要疾病动物模型中心、医学工程材料研究中心、医学信息统计和处理中心等多中心参与。近年来在科研形态上的这种转变，是巨大的，是革命性的。当代的科研，完全不同于阿基米德时代，泡澡就可以发现科学；不同于牛顿时代，在苹果树下睡觉就可以发现科学；也不同于孟德尔达尔文时代，凭着富余生活的业余爱好，就可以发现科学。靠个人才能发现科学的时代好像逐渐离我们远去了。现代医学科研的进行，需要配备拥有各种精密仪器的生物技术实验室，需要大团队大合作，才能真正取得一些突破。例如，如果你想打造优秀的生命科学或医学科研团队，你要有分子生物学方面的专家，你要有细胞生物学方面的专家，你要有病理学、遗传学、信息学、统计学甚至材料学方面的专家。有效的创新必须在人类需求的驱动下才能启动和达成。真正的突破性创新，更往往是那些已满足基本需求的人脑中产生的灵感火花。这些人，即所谓的大科学家，往往心态富足，思想和行为独特而自由奔放。这就是人类的创造特性。然而，在当代这种社会变革背景下，却出现了一个和人类创造特性相违背的趋势，就是科研越来越成为一种只能由职业选手、专业人员从事的工作。越来越多的科研工作者不是从兴趣爱好出发，而是不得不将科研工作视为赖以生存和养家糊口的职业。科研创新活动所指的问题越来越深入与复杂，又迫使职业科研团队合作的规模越来越大，构成越来越多样。有效的人类创造需要参与创新的个体具有特立独行的思想和心灵。大规模的团队合作，又需要团队各成员有统一的目标和协调的行动。这样，悖论就产生了。 21世纪科技时代就是这样一个具有鲜明特点的新科技时代。新的时代一定会有一种新的科研模式，去解决个体与全局，创新与继承之间的悖论。在2013年4月的汉诺威工业博览会上，德国政府提出了“工业4.0”战略，目的是为了提高德国工业的竞争力，在新一轮工业革命中占领先机。该战略已经得到德国科研机构和产业界的广泛认同。在这种模式中，传统的行业界限将消失，并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变，产业链分工将被重组。学术界和产业界的普遍观点认为，工业1.0实现了“大规模生产”(蒸汽机的发明)，工业2.0实现了“电气化生产”(电力的广泛应用)，工业3.0实现了“自动化生产”(产品的标准化)，而工业4.0将实现“定制化生产”，并且定制周期简短，生产方便快捷。“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命，即革命性的生产方法。科研的发展也如历次工业革命一样经历了一个发展演变的过程：从四大文明古国的科学曙光，到古希腊古罗马时代的科学启蒙；从中世纪科学与宗教的剧烈碰撞，到近代天文、物理、化学的萌芽；从哥白尼的日心说，到达尔文的进化论；从孟德尔的豌豆到摩尔根的果蝇；从青霉素的发现，到紫杉醇的提取；从沃森克里克的DNA双螺旋到人类基因组测序的完成。在科技创新的历史道路上，人类或苦心孤诣，或心灵碰击，或天马行空，或众志成城，各种方式和阶段交替上演，数千年步履蹒跚，不经意地就穿过了 21世纪的门槛。科研团队中个体与全局，创新与继承之间的矛盾，使得革命性的新科研方法的诞生非常急迫。二、科研模式的发展路径与特征人类科学研究已不期然地经历了科研 1.0 、 2.0 、 3.0 、 4.0时代，目前正迈入科研5.0时代。那么，什么是科研1.0，2.0，乃至5.0呢？ 1）科研1.0：是指那些由某个具有超常洞察力和想象力的人获得的零星的偶发的新知识和发明，如阿基米德总结杠杆原理和浮力原理等。这一阶段重要成果有：关于自然界万物的本质问题解释——元素论；关于物质结构问题解释——原子论；关于天体系统的模型问题解释——宇宙论。古希腊人对自然哲学做出了巨大贡献，古罗马人则在实用技术上取得了重要成果。这一阶段取得的成果是辉煌的，但是我们必须注意到，由于完全依赖科研主体（这一时代的“天才”）自身的智慧与想象力，缺乏规模化、持续化、系统化的研究体系，这一时期的种种发现都带有相当大的偶然性成分，科研产出的效率非常低下，后续也难以进行持续性的探索和研究，往往只能停留于对种种表象的归纳总结。 2）科研2.0：是指一些有一定知识的人利用系统的学术知识和工具进行研发。这些人往往是贵族出身，有钱有闲，或者获得贵族的支持，可以从自身的兴趣出发专职进行科学研究，如牛顿、达尔文、孟德尔等。这一时期，自然科学的发展成就卓著，取得了一系列重要成果。开普勒发现了行星运动的椭圆定律、面积定律、周期定律；伽利略发现了自由落体定律；牛顿系统论述了惯性定律、作用力反作用力定律、加速度定律和万有引力定律。但这一时期的科学发展仍是落后于生产技术的。例如：战争中发射了无数的炮弹，人们却搞不清怎样才能通过改善弹道设计提高命中率。多数学科还很落后，主要仍是在收集材料，积累经验，进行分门别类的初步整理阶段。这一阶段的科学研究带有浓厚的“贵族的玩意”色彩，几乎所有的科研活动都有贵族、大商人甚至国家出面资助。这一时期的科研群体规模仍然非常小。直到十九世纪以前，科学家多数都出身于贵族家庭、中产家庭，至少是受过高等教育的家庭。他们之所以成为科学家，除了浓厚的兴趣和自身的努力之外，更关键的是享受到了当时极度稀缺的系统化教育资源。这一阶段的科研，仍然是少数人的游戏。 3）科研3.0：是指专业研究机构里，如高等学府、专业研究所的课题组研究模式。每个科研工作者都是职业的科研工作者，他们以一个科研小组的形式对一些科研问题进行攻关。这一阶段从十九世纪末开始持续至今，取得了许多关键性科研成果，包括现代物理学的两大支柱 —— 量子论和相对论，以及DNA结构的确认，计算机的发明等。这一模式发展到现在，仍是目前最为大众所熟知的“科研”模式：课题组负责人申请项目/课题，安排学生做实验，发文章，写专利。支持一个课题组的主要经费来源是各种横向/纵向的项目/课题，为了获得足够的经费，保证实验室的正常运行，课题组负责人往往不得不将大部分精力花费在课题申请环节，而从事科研的主体是他们的助手和学生。越来越多的科研人员从事科研不是从自己的兴趣爱好出发，而是不得不将科研工作视为赖以生存的职业。这一模式发展到现在，形成了规模空前的专职科研队伍，取得了众多重要成果。同时，这一模式展现出的弊端也是非常明显的。在现阶段，从政府到学校和研究机构，对于科研水平的评价标准都是比较单一和落后的，“影响因子”指向性过强。同时，国家在科研经费的投入上重器材，轻人才。科研经费向资深专家倾斜严重，海外归来学者和本土学者的待遇和晋升通道差别较大，加之研究生和青年学者相对较低的收入水平，这一系列因素不可避免地造成了一部分本土高质量青年科研人员的流失。而部分科研人员选择科研的目的也不单纯，很大一部分研究生选择继续深造，是为了逃避社会，缓解就业压力或者为就业增加砝码。偏离了科研兴趣，面对着晋升或者毕业必需的文章压力，同时还要为生活中柴米油盐的琐事担心。如果使用这样的研究人员作为科研主体，科研产出的效率可想而知。 4）科研4.0：是指政府或大公司通过影响力组织多个专业的科研团队进行合作科研。多见于各种国家级项目或国防军工项目，如曼哈顿工程、探月工程、人类基因组计划等。这种模式的优势非常明显，即在可调配范围内进行大规模的投入和大范围的资源整合，科研产出的效率明显高于之前的任何一种模式。这类模式对于资源调配与投入要求都非常高。不过近年来随着经济环境的改善，越来越多的“重大专项”不断上马。这本是一件好事，但许多课题往往止于论文发表，也只满足于论文成果，对于解决实际科学问题意义不大。另外，由于目前的立项评审制度问题，立项方向上也难以避免出现或大或小的偏差。北大饶毅先生曾撰文指出：“科学经费大项目，不一定是大科学，国内较多的科学大项目，如几个部委主持的大项目，以常规小科学为主，并非大科学。大项目中，绝大多数自然科学的项目，并无绝对明显的国家需要。”他同时谈到自己作为立项评审专家组成员的亲身经历：“专家组组长通过秘书发给专家组成员们电子邮件，附上一个单子，上面有几十个项目，请成员们打分排名。 50多个项目如果排名在前10左右，有可能就获得立项。每个项目有两段介绍，‘国家战略需求分析及需要解决的关键问题’ 和‘主要研究内容和研究目标’。每段大约250字，共500字，有时还有另外一些文字介绍，不过内容也有限。依赖如此少的信息，除了对少数一两个有点感觉，对绝大多数项目，无法知道哪个项目优于哪个项目。因此，很有深度的项目可能体现不出来。而很一般的项目，如果会写短小精悍的标语口号，也能很动听。而实施的可能性，多半也无法比较。”在这样的情况下，难以避免地出现团队和局部的需求大于国家需求，这种情况下的大投入，最终变成了大浪费。以上四种模式都是为大众和科研群体所熟知的传统科研模式。人类社会发展到今天，正处于一个由工业化社会、信息化社会迈入大数据社会的关键性历史时期。在这样的背景下，现代科学技术也在从大科学技术时代向超科学技术时代转变。这个时代的科研模式，既有别于个人主导下的小科技时代（科研1.0 、 2.0），也有别于政府研究机构或跨国公司主导下的大科技时代（科研3.0 、 4.0），而是一个以用户直接参与，以商业化组织为主体的科技创新时代。非主流超常规科学技术的发展一定会逐步取代常规科学技术成为未来科学技术发展的主流。科研创新也从重点关注人类基本生理与安全需求，转向更加关注人类审美和情感的需求。在这样的时代背景下，新的科研模式——科研5.0模式应运而生是必然的。 5）科研 5.0：是指社会上各种掌握科学知识和技术能力或资源的个人或组织，通过连接与整合，在用户直接参与，自愿多赢的原则上进行的科研活动。科研5.0模式的特点之一就是科研成果的用户直接参与科研本身，科研主体本身即是科研成果所服务的群体。正如YouTube 、 Facebook 、维基百科常常被认为是第二代网络的典范一样，用户直接参与到产品构建中来，内容有玩有制作和分享。“你并不清楚我想要的，只有我自己才清楚我想要的” ，这种“谁用谁决定”的方式大大减少了科研目标的方向性错误和偏差。这种注重“参与感”的理念在制造系统中已经开始得到体现：物联网通过虚拟网络—实体物理系统，包括智能机器、存储系统和生产设施，能够相互独立地自动交换信息、触发动作和控制。客户形成的且要求的端到端工程贯穿整个价值链。发展势头迅猛的小米一开始就让用户参与到产品研发过程中来，包括市场运营。他们把自己的迅速崛起归功于这样的理念：第一是参与感；第二是参与感；第三是参与感。正是这种科技成果使用者的直接参与特性，决定了这种科研创新模式的高度人性化。也就是说，在科研5.0模式创造的产品和服务产品，将不以功能和技术特性为本，而是以人类的审美和情感为本。在新的时代，科研又将个体化，人性化。可以预见，新模式下的科学研究，将一改过去冷冰冰的贵妇人形象，既有小家碧玉的温柔润滑，又兼备知性美女的聪慧通达。科研5.0模式的第二个重要特点是网络与连接思维的运用。连接比拥有更重要，为什么？地球上人和人之间的间隔不超过 6个。这就是网络和连接的力量。举一个最简单的例子：你的研究中有一部分实验样品需要拍摄TEM照片，这需要包括一台常规配置的JEM-2100型透射电镜+一位经验丰富的专职维护与操作人员+一间常年恒温恒湿无尘的实验室+维护设备正常运载最低限度的液氮消耗。大家可以算一下这些加起来需要的时间成本和经济成本。是不是只要我的项目要用，我就要在项目申请里写我要买设备找房子培养工作人员，需要 2000 万？不是的，现在我只要知道如何能找到已经拥有这套测试设备的实验室，并和他们联系确认相应的样品测试需求和收费标准，这套系统就可以为我所用，我不需要自己盖一个实验室出来，而对方也提高了设备使用率，避免了这类大型仪器和操作人员 “无所事事”带来的浪费。这是科研连接思维的一个最小也最简单的例子。类似地，细胞培养也是一样，动物模型建立也是一样。从整个科研项目层面来看，在连接思维的指导下，我甚至不需要有自己的实验室，不需要花费时间和金钱投入到管理为我工作的科研人员；只要我能提供自己感兴趣，想取得突破的方向，就会有科研顾问与我讨论制定足够新颖并且可行的实验方案，甚至可以从我不熟悉的方向出发为我提供建议。同时，还有技术专家把整个项目细分到在该方向技术水平突出的实验室进行实施，有数据处理团队根据我的需求为我提供个性化的实验报告。我需要做的，就是提出关键的科学问题，之后找到有能力统筹调配这类资源的机构 --如百替生物-- 进行合作。大家可以看到，这个特点决定了新模式有望能突破学术版图的限制，极大地激发社会创造性个体的创新激情。新的模式，也将为年轻有活力但资源少的年青科学家们，很好地解决他们科学领域中令人深恶痛绝的白发学霸问题，从而极大地激发社会创造力。科研5.0的第三个特点，就是这一模式特别适用于在传统主流学科的边缘地带或交叉领域进行颠覆式创新。以医学科研为例，现阶段想在医学科研领域取得突破，仅靠在单一领域进行持续性技术的改良是远远不够的，大多要依赖跨专业（临床医学与分子生物学）、跨学科（医学与材料学）甚至跨领域（医学与社会科学）的综合技术创新。另一方面，传统主流学科中，许多通行多年，得到普遍认同甚至形成该学科内常识的理论概念，其适用范围往往也有限制，在学科边缘地带往往蕴含着更多的创新生长点。在这传统主流学科的边缘地带或交叉领域取得的小创新，对于传统而言往往是颠覆式的。在科研3.0、4.0等传统模式的科研活动中，各学科之间壁垒重重，“各自为战”的现象明显。即使研究人员有在学科边缘和交叉地带进行学科创新的需求，也往往苦于对另一学科不了解，没有合适的平台进行合作。科研的5.0模式通过网络和连接思维的运用，在资源整合和合理利用上有传统科研模式无法比拟的长处，因此采用科研5.0模式在学科交叉和边缘领域进行创新有天然的优势。科研 5.0的第四个特点是遵从提出问题比解决问题重要的理念和原则。五点零科研者认为：解决问题仅是一个数学上、逻辑上或实验上的技能而已，而提出新的问题，却需要创造性的想象力，标志着科学的真正进步。科研过程中最宝贵的是富有创造性、科学性、可行性及实用性的idea s 。我们希望我们的科学家能够把他们宝贵的时间和精力都投入到提出有价值的科学问题上，而不是日复一日，年复一年地在实验室盯着学生进行机械重复操作。这种模式就是科研的5.0模式，就是科研问题由直接使用者（如临床医生）提出，问题的解决通过用户及各种技术人力资源的连接整合完成。定义兴盛时期特点优劣点典型范例科研1.0 是指那些由某个具有超常洞察力和想象力的人获得的零星的偶发的新知识和发现公元十三世纪前完全依赖科研主体（这一时代的“天才”）自身的智慧与想象力，带有相当大的偶然性成分取得了一些成果，但缺乏规模化、持续化、系统化的研究体系。阿基米德发现杠杆原理科研2.0 是指知识贵族利用系统的学术知识和和工具进行研究获得新知识和新发现。这些人往往是贵族出身，有钱有闲。或者获得贵族的支持，可以相对专职地进行科学研究十三世纪到十八世纪从科研主体自身的兴趣出发，但仍然是贵族和少数人的游戏自然科学的发展取得了一系列重大成果，但科研主体规模仍然有限，效率较低。牛顿总结出经典力学三大定律科研3.0 是指专业研究机构，如高等学府、专业研究所的课题组研究模式。每个科研工作者都是职业的科研工作者，他们通过组成一个科研小组的形式对一些科研问题进行攻关十八世纪末至二十世纪实验室负责人需要申请项目，由他们的助手和学生作为科研主体进行研究科研主体规模大，产出多，有一系列关键成果，但产出/投入比不高计算机的发明科研4.0 是指政府或大公司通过影响力组织多个专业的专业科研团队进行合作科研二十世纪由政府或者大公司主导，在可调配范围内进行大规模的投入和大范围的资源整合科研效率相对较高，但在立项中难以避免方向性偏差带来的重复投入与浪费曼哈顿工程、人类基因组计划、973基础科研计划等科研5.0 是指社会上各种掌握科学和技术资源的个人或组织，通过连接与整合，在自愿多赢的原则上在学科的边缘地带进行的颠覆式科研创新活动二十一世纪科研成果的用户直接参与科研本身，尊重人性，从人的审美和情感出发，充分体现有机系统思维和连接思维轻松高效的科研模式，是目前较新的科研理念，大众熟悉程度不高如百替生物、 Science Exchange 模式三、科研5.0模式的现状与远景费洛斯特拉托斯说：凡人看到眼前的事实，智者预见即将发生的事情。目前国内社会对于科研工作的了解不到位，对于科研人员缺乏尊重和保障。民众普遍对于科研工作缺乏客观的认识。虽然我国已经加大了对于科研的支持和投入，但由于种种条条框框的限制，社会和经济资源等方面还远远不能够匹配目前社会高速发展的科技进步需求。与其说目前科研总投入不够，倒不如说科研产出效率不高更准确。2014年，我国研发费用总额将近 15000 亿元，占GDP比重超过 2%。但是，如此巨额的投入所换来的成果却不令人满意。主流意见似乎只要给够经费，给配上最先进的各种仪器设备，科研水平很快就能上来，科研就像种花一样简单，浇够水施好肥就能静待收获了。这就造成了我们现在的一些高校和科研院所，经费越拿越多，设备越来越先进，但还是缺乏有影响的、可转化的、能切实解决重大科学问题的成果。在现阶段我们非常遗憾地看到，目前不仅人均科研贡献低，而且单位科研经费的科研产出也低。这明显是结构性的效率问题。单纯地提高经费拨付额度当然可以提高科研总产出，但是很难改善科研效率，这是科研3.0和科研4.0模式始终难以解决的问题，也是我们社会亟需采用科研 5.0 新模式的原因。在发现澳大利亚的黑天鹅之前，欧洲人认为天鹅都是白色的，“黑天鹅”曾经是他们言谈与写作中的惯用语，用来指不可能存在的事物，但在澳洲第一只黑天鹅的发现改变了他们原来似乎不可动摇的看法。或许在今天之前，大众和科学工作者对科研模式也都有自己固有的看法。新的科研 5.0 模式的产生，将会引起一场科研方式的变革。目前，在科研领域的少数机构，如中国的百替生物、美国的 Science Exchange ，已经开始采用这种全新的模式。让专业的人做专业的事，通过连接，众筹众包，集合各种优势资源进行各种交叉学科和边缘地带的科学创新，以期大幅地提升科研效率。 100biotech 郭磊王伟娜

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医学科研的人文精神

longfo 2010-6-4 18:58

医学科研人文精神现在大家谈得很多的就是关于医学人文精神，但是就医学科研的人文精神谈及的却不多。现在很多医学实验开始转入分子学机制的研究，大量的资金投入分子学研究，但是真正契合医疗的研究却日见萎缩。比如大规模的疾病普查、社区医疗机制试验、非药物治疗对于疾病的治疗作用、药物研究开发、动物整体实验、临床问题机制和处理等现在越来越少了。医学实验和其他的基础学科不同，应该针对疾病而设计，应该针对病号而设计，应该针对人而设计，不能针对高影响因子的文章而设计。我们课题组上一个课题就是尼古丁对于大鼠胎儿的影响。这个课题研究就很具有人文气息，因为现在吸烟的人越来越多，对于怀孕妇女的影响也越来越大，那么烟草对于胎儿的影响又是多大呢，具体表现哪里呢。这个问题亟需得到解答，这对于我们整个民族都是具有重要意义的。但是这样的课题研究，做出来的文章却很难发表在高级的刊物上。国家也不会就此类的实验投入太多资金。去年记得有一个医生和我们合作一个研究，就做了一次试验问题就解决了。他们在临床中发现，利用电刀做某类手术容易导致遗尿，但是一直找不到具体原因。思前想后，他们认为是微弱的电流对周围神经产生了影响，造成支配尿道的神经肌肉放电失常，引发遗尿，但是无法申请相关课题，因为这是小事情，发不了大文章，这对于病号来说巨大的事情，对于医学科研却是小事情。无奈下，他们找到我们课题组，由我们出钱，出仪器，终于找到了受到激惹得神经，这个问题得到了解决，对于他们今后改进手术方案提供了实验依据。临床的需求不一定就是实验的需求，这真是个矛盾，也是个笑话。国外对于太极拳治疗高血压研究很多，哈佛大学的教授都在做，但是国内的研究水平实在很低。归根结底原因在于国家对于此类研究投入太少，但是这类研究对于人群的养生保健确实意义重大的。就拿太极拳来说吧，这是一项容易操作，见效很快的保健运动，如果可以定性定量的用来疾病治疗的话，那么这对于居民身体素质的提高是大有裨益的。同时还可以控制疾病蔓延，提高居民生活水平。还有针灸和中药，这一块整体的研究很少，现在大部分科研人员又集中在了分子学角度上，这虽然是个发展方向，但是却严重排挤了整体研究。现在进入实验室，就是一排一排的高精尖仪器，我们系今年又要买仪器了，而且越来越高级，但是越来越脱离医学临床。我想，医学实验应该贴近人体，贴近健康，拿着那些细胞做实验固然重要，但是只有运用到人体才是王道。至少国家对于医学科研，对于医学科研中的人文精神，一定要提倡，不要慢慢泯灭了才好。

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科研需要规划

longfo 2010-5-10 21:35

近日，和中科院以朋友闲聊，谈起来一些事情，他是做药物研究的，我是做生理研究的，相差甚远，因为一些爱好所以常常在一起交流。他刚刚考取了中科院药物所得博士，我和他谈到了科研的规划问题，他说一支都没考虑过，做到哪里就算哪里，我觉得这个观点是错误的。任何一个人在做科研的时候都要做好策划，需要什么样的合作对象，需要什么样的团队支持，这些对于今后的科研有很大帮助。我告诉他，如果真的要从事科研的话，必然要有自己的科研团队，不能没有规划，想个苍蝇，到处乱撞。我草拟了一个科研计划，准备等我回到上海进行讨论，他很同意我的做法。和我朋友一样的人很多，他们很少考虑科研的整体性和延续性，所以就很少做出成绩，而我对于科研则不这么考虑，我认为，科研成果要转化，单纯的一个团队很难完成，要组建更大意义上的团队，从科研到临床，从理论到药物都有一条流水线才好，所以我们做科研的从硕士，博士就要慢慢建立自己的流水线，这样做起来才可以齐头并进，稳扎稳打。所以，科研需要规划，希望大牛们多谈些这方面的经验和教训，便于我们借鉴学习。

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医学科研学术牛人：葛均波

xupeiyang 2010-5-5 09:39

数据来源： http://ref.cnki.net/knsref/RefStat.aspx?kind=1 葛均波复旦大学附属中山医院总发文量: 611篇总被引频次: 1800 H指数 18 序号期刊名称发文量 1 中国临床医学 88 2 上海医学 79 3 中华心血管病杂志 47 4 中国介入心脏病学杂志 34 5 复旦学报(医学版) 22 6 中国心脏起搏与心电生理杂志 22 7 临床心血管病杂志 17 8 中华超声影像学杂志 16 9 中国分子心脏病学杂志 13 10 中国超声医学杂志 10 11 中国动脉硬化杂志 9 12 中国循环杂志 9 13 中华医学杂志 7 14 中国病理生理杂志 7 15 中华内科杂志 5 16 中华老年心脑血管病杂志 5 17 中国实用内科杂志 5 18 中华急诊医学杂志 5 19 老年医学与保健 4 20 解剖学杂志 4 序号作者姓名被引频次 1 葛均波,复旦大学附属中山医院 94 2 邹云增,复旦大学附属中山医院 47 3 孙爱军,复旦大学附属中山医院 44 4 张峰,复旦大学附属中山医院 33 5 王克强,复旦大学附属中山医院 31 6 钱菊英,复旦大学附属中山医院 27 7 葛均波,复旦大学附属中山医院 24 8 刘学波,复旦大学附属中山医院 23 9 钱菊英,复旦大学附属中山医院 22 10 陈灏珠,复旦大学附属中山医院 22 11 葛雷,复旦大学附属中山医院 21 12 姚康,复旦大学附属中山医院 20 13 马剑英,复旦大学附属中山医院 18 14 王齐兵,复旦大学附属中山医院 17 15 黄榕翀,复旦大学附属中山医院 16 16 汪源源,复旦大学 15 17 樊冰,复旦大学附属中山医院 15 18 周达新,复旦大学附属中山医院 14 19 张少衡,复旦大学附属中山医院 13 20 舒先红,复旦大学附属中山医院 12 序号关键词频次 1 冠状动脉疾病 32 2 动脉粥样硬化 20 3 心血管病学 20 4 再狭窄 19 5 心肌梗死 18 6 心肌病 18 7 超声心动描记术 15 8 心力衰竭 15 9 冠心病 15 10 支架 14 11 血管成形术 13 12 急性心肌梗死 12 13 超声心动图 12 14 冠状动脉造影 11 15 冠状动脉 11 16 心肌梗塞 11 17 介入治疗 10 18 干细胞 10 19 移植 9 20 预后 9 基金项目国家重点基础研究发展计划(973计划)(项目编号：G2000056903) 32 国家科技攻关项目(项目编号：2004BA714B05-2) 19 上海市自然科学基金(项目编号：04ZR14026) 6 上海市医学发展基金(项目编号：2000IZD0002) 5 国家高技术研究发展计划(863计划)(项目编号：2002AA326110) 5 国家自然科学基金(项目编号：39770330) 4 上海市医学领先专业学科基金(项目编号：2000IZD002) 4 国家自然科学基金(项目编号：30570742) 4 上海市科委资助项目(项目编号：03XD14010) 4 上海市科委资助项目(项目编号：03XD 14010) 4 国家自然科学基金(项目编号：30070934) 2 国家科技攻关项目(项目编号：96-906-02-13) 2 国家自然科学基金(项目编号：30271665) 2 国家自然科学基金(项目编号：30170368) 2 国家重点基础研究发展计划(973计划)(项目编号：2007CB512003) 2 江苏省卫生厅科研项目(项目编号：H9809) 2 教育部留学回国人员科研启动基金(项目编号：2007-24) 1 辽宁省自然科学基金(项目编号：2001101076) 1 葛均波，男，于1962年出生于山东省，1984年毕业于青岛医学院获医学学士学位；1984年-1987年山东医科大学硕士研究生获硕士学位；1988年-1990年原上海医科大学研究生院，心内科博士研究生；1990年由原上海医科大学派往西德美因兹大学进修学习，并于1993年获得美因兹大学医学院医学博士学位，经国家教委及中国驻联邦德国使馆批准，葛均波博士继续留在德国深造。于1993年跟随其导师来到Essen大学医学院继续他的博士后研究，并于1995年任Essen大学医学院心内科血管内超声室主任，1995年起任中国旅德医学会主席。现为复旦医学院（原上海医科大学）附属中山医院，上海市心血管病研究所副所长，心内科副主任，心导管室主任，教授，博士生导师。　　工作领域：在介入性心脏病学及血管内超声领域中作出的贡献受到国际学者的高度评价，在国际杂志发表了200多篇论文，其中近1/3被SCI收录，主编有关血管内超声方面的著作2部，其中1部在国外出版。参加编写介入性心脏病学书8部。在德国期间独立申请到2项科研项目，共30多万马克。参加合作科研项目5项，共290万马克。作为导师独立培养博士研究生12名(6名已毕业，获得博士学位)。主办2次国际学术会议，多次在大型国际会议上担任主持和分会主席。为国际血管内超声在冠心病诊疗中的应用作出了杰出贡献，尤其是对心肌肌桥、冠状动脉综合征方面的研究引起国际学术界的高度重视，对心肌肌桥的新发现在美国Stanford大学的讲学中被称为葛氏现象，对心肌肌桥的新发现改变了目前对有些类型心绞痛的治疗措施。1996年发明的可视冠脉激光成形术受到国际同行的重视，可望将成为治疗冠心病的又一良好手段。　　在过去数年中曾被多次丹麦Aahus大学，意大利超声协会，希腊心脏病协会，希腊Patras大学，南斯拉夫心脏病学会，英国爱丁堡大学，美国Birmingham大学，韩国Pusan大学，德国的多所大学，欧洲心脏病学会，亚太地区介入性心脏病学会，国际超声大会，国际冠心病大会及中国的多所大学和大会邀请做专题报告。并被选为美国心脏病学院院士，欧洲心脏病学会院士，1998年世界500名最有影响的科学家。是国际心脏病大会顾问委员会的唯一华人。还被聘为中国第四军医大学及南京医科大学客座教授，同济医科大学心脏病研究所荣誉顾问，原上海医科大学华山医院学术顾问。曾在第七届Essen-Mayo-Mainz大会上获一等奖，在第二届国际超声心动图大会优秀论文一等奖。　　过去数年来，国际上对冠心病介入再狭窄机理方面存在着争议，他通过研究发现是斑块的增生而不是血管的挛缩是介入术后再狭窄的主要原因，有关的论文引起了国际同行的高度重视，近来对冠心病的治疗方面正向着缩小残余狭窄的方向努力，也验证了该观点的准确性。最近，他致力于冠心病病人心肌微循环灌注障碍方面的研究，他对冠状动脉血流缓慢综合征的研究阐述了假性冠状动脉血流储备正常的机制，并被邀在华盛顿召开的第一届心脏病大会上做专题讲座。是目前在国际心血管界成就卓著的华人。

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医学科研学术牛人：章翔

xupeiyang 2010-5-5 09:15

数据来源： http://med.wanfangdata.com.cn/Author/Author.aspx 章翔第四军医大学附属西京医院发表论著 566篇H 指数 24 各年发文数目 2008年度 AddCount(1); 1 2007年度 AddCount(14); 14 2006年度 AddCount(42); 42 2005年度 AddCount(65); 65 2004年度 AddCount(62); 62 2003年度 AddCount(75); 75 2002年度 AddCount(92); 92 2001年度 AddCount(90); 90 2000年度 AddCount(105); 105 1999年度 AddCount(17); 17 1998年度 AddCount(3); 3 DrawLen(); 研究领域与主题脑损伤胶质瘤神经胶质瘤神经干细胞颅脑损伤次声脑肿瘤垂体腺瘤胰岛素脑膜瘤内皮抑素脑弥漫性脑损伤白藜芦醇干扰素颅内肿瘤整合素1 显微解剖发表论著的刊物第四军医大学学报 158 中华神经外科疾病研究杂志 87 解放军医学杂志 38 中国组织工程研究与临床康复 32 中华创伤杂志 18 中华实验外科杂志 15 肿瘤防治研究 13 国际神经病学神经外科学杂志 11 中华神经外科杂志 11 中国临床神经外科杂志 11 中国危重病急救医学 11 中华神经医学杂志 10 中国耳鼻咽喉颅底外科杂志 8 中国肿瘤临床 8 中华医学杂志 8 立体定向和功能性神经外科杂志 7 中国微侵袭神经外科杂志 7 癌症 6 细胞与分子免疫学杂志 5 科研基金项目国家自然科学基金(项目编号：39970752) 67 国家自然科学基金(项目编号：39970854) 30 军队医学科研项目(项目编号：98M101) 24 军队医学科研项目(项目编号：99-Z-146) 20 国家自然科学基金(项目编号：39970266) 19 国家自然科学基金(项目编号：30370512) 19 国家自然科学基金(项目编号：30270534) 18 国家自然科学基金(项目编号：39870673) 15 福建省自然科学基金(项目编号：C0110027) 9 军队科研项目(项目编号：99Z146) 7 陕西省科技攻关项目(项目编号：99K13-G10) 5 军队医药卫生科研项目(项目编号：96M141) 4 国家自然科学基金(项目编号：39970852) 4 国家自然科学基金(项目编号：39370685) 3 河南省杰出青年科学基金(项目编号：9907) 3 军队青年基金(项目编号：01Q001) 3 黑龙江省教育厅科学技术研究项目(项目编号：1999) 2 福建省自然科学基金(项目编号：Co110027) 2 研究合作者费舟梁景文张剑宁付洛安王西玲吴景文高大宽刘先珍易声禹宋少军王占祥蒋晓帆张志文李侠曹卫东顾建文郭衍刘恩渝甄海宁杨利孙王如密王守森白红民宋蕾张锡增姬西团刘卫平傅洛安李安民郭庆东李志刚荆俊杰步星耀王煊曹锐峰封亚平李兵贺晓生步星耀荆俊杰陈景藻章薇王立根郭艳王彦刚易林华石梅魏丽春张永福柏秀松章翔，男，汉族，湖南长沙人，中共党员。1951年3月出生，硕士学位，湖南医科大学本科毕业，1982年在第四军医大学获硕士学位，先后在湖南医科大学第一附属医院神经外科、第四军医大学第一附属医院神经外科工作，并任第四军医大学西京脑科医院院长，第四军医大学第一附属医院神经外科主任、主任医师、教授、博士生导师，现任解放军神经外科研究所所长。199l年8月-1992年12月在奥地利霍佛兰特大学医学院做访问学者，获得该国卫生部批准的奥地利医师准许和客座研究员资格。主要从事颅脑战、创伤救治、脑血管疾病和神经肿瘤学研究，1998年被评为总后科技金星。　　章翔教授应用现代微球技术和分子生物学与免疫病理技术，系统研究了基底神经节区急性受压不同时期脑细胞和神经轴索变化，揭示了脑组织病理学改变与脑水肿的关系，证实了脑受压6小时内主要为血管源性脑水肿和点状出血；随着时间的延长而出现神经组织变性、坏死、液化及空洞形成。ICP于脑受压当时呈显著高峰值，间隙期为低阈值，且基线不稳，调幅差，并随压力波传播而变动。证实对脑深部急性占位病变的处理，手术宜在发病后6小时内进行。在创伤性急性胃肠出血机理研究攻关中，首次采用神经电生理和显微解剖技术，研究脑损伤对胃肠交感神经兴奋性的影响，为防治重型颅脑损伤并发急性消化道出血提供了重要理论依据。在国内率先开展了对生长于左、右大脑半球、额部与枕区、幕上或幕下等不同部位的巨大、多发性脑膜瘤的手术技术研究，提出并开展了一刀切多瘤手术技术，并先后为105例患者成功实施了该种创新性手术。在重型颅脑损伤基础与临床救治的研究方面取得了重要成果，应用细胞工程和基因工程技术，揭示了细胞内钙通道的变化及其与脑水肿发生的关系，用以指导临床病例救治，使颅脑损伤的抢救成功率明显提高。　　章翔教授先后获国家、军队及省部级科学进步奖18项、科学研究基金16项，国家发明专利9项；在国际、国内核心期刊发表论文460余篇，其中48篇被SCI收录，主编专著8部，参编24部；20多次被国内外学术会议特邀作学术报告或担任专题会议主席；培养博士后研究人员3名，博士生和硕士生84名。他是美国科学发展学会成员、世界神经外科联合会成员，世界华人神经外科协会委员，担任亚洲神经外科医师学会委员，国务院学位委员会学科评议组专家委员，中华医学会理事、中国抗癌协会神经肿瘤学分会副主任委员、解放军神经外科专业委员会主任委员、中华医学会陕西神经外科学会主任委员，是《中华神经外科疾病研究杂志》主编，《Neuro- Oncol》、《Arch Med Res》、《Acta Pharmacol Sin》、《Eur J Med Chem》国际审稿专家和《Chin Med J》、《中华创伤杂志》、《中华显微外科杂志》等16种学术期刊编委；1992年获国家有突出贡献的中青年专家和为发展我国医疗卫生事业做出突出贡献的专家称号，1997年首批入选国家百千万人才工程优秀人才，评为全军优秀教师、总后基层建设优秀干部标兵，1998年被评为总后科技金星，被美国名人传记研究所授予为国际社会作出突出贡献成就金奖，荣立二等功1次、三等功3次。

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医学科研重点部署国际比较研究报告

xupeiyang 2010-1-29 13:55

本文发表在《中国现代医学----科技创新能力国际比较》中国医药科技出版社 2009年10月第1版（文字和数据以本书为准）医学研究重点部署尽管美国、英国等国都将医学研究作为国家科技发展的重要内容，将医学研究作为国家科技投入的重点，但各国在医学研究的具体领域上还是有所差别，各国都根据本国优势和对医学研究的具体需求等不同确定医学研究的重点领域。 NIH的根本任务就是合理使用纳税人的钱支持生物医学研究，因此，NIH需要根据其资助策略制定合理的基金分配及预算方案。面对新形势，来自美国学术机构、政府部门和私人团体的300多名生物医学权威人士，在一年多的时间内进行了一系列的讨论，于2003年形成了一个通向生命科学未来的中长期发展规划国立卫生研究院路线图（NIH Roadmap），确定了优先领域，该规划主要瞄准三个方面的工作：为其他研究人员提供新知识和研究设施（原始创新的新途径）、鼓励跨学科研究（建立未来的研究团队）、提高临床医学研究水平（临床医学研究体系的重建）。下面是这三个方面的具体执行组：（一）为其他研究人员提供新知识和研究设施（原始创新的新途径）执行组一建立板块、生物学途径和网络执行组二小分子文库和分子成像执行组三结构生物学执行组四生物信息学和计算生物学执行组五纳米医学（二）鼓励跨学科研究（建立未来的研究团队）执行组六高风险的研究执行组七交叉学科研究执行组八公共-个人合作（三）提高临床医学研究水平（临床医学研究体系的重建）执行组九重新设计临床研究事业二、英国医学研究重视卫生服务与公卫领域英国医学研究理事会（MRC）作为英国最重要的医学研究资助机构，在2005-2006年的报告里，MRC在下述5项领域里又分别提出了优先发展的领域，每个领域下又包含若干个重点子领域：1．卫生服务和公共卫生研究，包括公共卫生研究、方法学和执行力研究等；2．感染性疾病和免疫，包括全球感染、疫苗、免疫学、微生物、基因组流行病学、流感；3．分子和细胞研究，包括放射学疗法和放射生物学研究等；4．神经科学和精神卫生，包括精神卫生和引进人才和培训中心；5．生理系统和临床科学，如呼吸系统研究等。表 1-3-2 -1 2004-2006 年 MRC 医学五大领域研究投入情况 ( 单位：百万英镑 ) 项目 2004-2005 2005-2006 2006-2007 卫生服务和公共卫生研究 69.1 59 89.8 神经科学和精神卫生 82.1 106.6 108.7 感染性疾病和免疫 77.3 80 85.8 分子和细胞研究 180.8 197.8 192.1 生理系统和临床科学 72.6 71.3 97.3 总计 481.9 514.7 573.7 图1-3-2-3 2004-2005年MRC在五大领域投入比例 ( 数据来源： MRC) 图1-3-2-4 2005-2006年MRC在五大领域投入比例（数据来源： MRC ）图1-3-2-5 2006-2007年MRC在五大领域投入比例（数据来源： MRC ）三、欧盟投资健康促进研究欧盟第七个研究与技术开发框架计划（FP7 ）已经成为当今世界上最大的官方科技计划之一，在健康领域主要支持的研究包括三个方面：适用于人类健康的生物技术、通用工具与技术，即高通量研究：借助信息的产生、标准、搜集与分析，推动生物医学实验的进展；检查、诊断以及监控：重点将放在非侵入式的医疗方式，或者如何将侵入式医疗降低到最低风险等；适当预测、安全有效的治疗方法：开发及验证有效的生物标记，以及活体内或体外的方法与模型，用以取代动物活体试验；创新医疗方法与干涉措施：整合具有治疗各种疾病潜力的先进医疗器械与科技，以确保未来发展的成效。适用于人类健康的转译研究。生物信息的整合与处理：借助大规模数据的搜集以及系统生物学手段，搜集并大量分析所需数据，以便对控制重要生物进程的基因、基因产品及其复杂的控制网络取得更深入的了解；脑及相关疾病的研究、人类发展与衰老过程；探索在脑部正常以及脑部病变两种不同情况下健康衰老的发展以及基因、环境与脑互相影响的方式；传染性疾病的转译研究：对抗病菌的耐药性、HIV/AIDS 、疟疾、肺结核与其它新兴传染病SARS 及高致病性流感等；癌症、心血管疾病、糖尿病、肥胖症、罕见疾病以及各类慢性病（如关节炎）等主要疾病的转译研究，包括临床研究在内的从预防到治疗以及以患者为本的医疗策略。为欧洲公民提供最好的医疗服务。将临床研究结果应用于临床诊疗：了解临床医疗决策以及如何将临床研究结果应用于临床的实际诊疗，尤其针对儿童、妇女及老年人口；高质量、高效率的医疗系统：将有效的医疗措施应用于管理决策，确保充足的人力资源供应以及分析各种可能影响医疗服务的因素，包括人口变化的分析等；增进疾病预防能力以及更好的药物使用：促进实时有效的公共保健制度发展，以应对越来越多影响人类健康的因素，如精神压力、食物以及环境等；并针对不同的医疗服务领域，找出最成功的服务模式，以改进药物处方以及药物的使用；新式治疗方法与技术的适当使用：从长期性安全的整体考虑出发，监控新式医疗技术与先进诊断方式的应用，以确保公众健康得到高水平的保护。四、我国医学研究重视全面部署过去的几十年间，我国对医学研究国家重点领域的支持是通过国家863、973、科技支撑计划和国家自然基金进行资助，国家投入按照国家五年计划为一个周期，进行一次调整。（一）973计划 973计划人口健康领域针对我国人口基数大、患者多、疾病谱广，在重大疾病治疗措施与药物研发等方面面临严峻挑战的现实，将目标定位在重大疾病防治、基础医学前沿、生殖健康、中医中药方面。在重大疾病防治方面，重点开展了恶性肿瘤、心脑血管疾病和老年病等重大疾病发病机理研究，部署了基因治疗、器官移植、严重创伤等临床相关研究，以及先导化合物发现与优化平台建设、药物靶标发现与确认研究；在生殖健康方面，安排了生殖生物和出生缺陷发生机制的研究；在基础前沿领域安排了疾病基因组、蛋白质组、干细胞与组织工程、免疫学及表观遗传学研究；在药学与中医药学方面安排了药物新靶标、方剂等研究项目。 973计划人口健康领域：1998年开始设立了3个项目，1999年增加至7个项目，2000年又减少到2个项目，2001－2004年开始立项的项目数量逐渐趋于稳定，基本保持在每年支持5个项目，2005－2007年项目数量明显增加，10年间共立项70个。从专题组分类的4个子领域分别情况看，973计划自1998年实施以来，在人口健康领域主要支持了为与重大疾病防治有关的基础研究项目33项，基础医学前沿技术项目32项，还兼顾了药学与中医药学和生殖医学，药学与中医药学研究有14项，生殖健康相关项目也有6个。表 1-3-2 -2 1998 － 2007 年 973 计划人口与健康相关立项支持课题领域年度项目名称基础医学前沿 32项 1999 细胞重大生命活动的基础与应用研究组织工程中的基本科学问题蛋白质功能、三维结构和折叠原理研究 2000 脑发育和可塑性的基础研究 2001 干细胞的基础研究与临床应用抗原特异性免疫应答和免疫耐受的分子机制及其应用基础研究人类重大疾病的蛋白质组学研究 2002 炎症的细胞信号转导网络及其调控机制调控细胞增殖重要蛋白质作用网络的研究生命科学若干前沿与交叉问题研究 2003 精神活性物质依赖的生物学基础及防治移植器官慢性失功的免疫学应用基础研究基因功能预测的生物信息学理论与应用重要临床医学信息处理的关键科学问题研究 2004 多基因复杂性状疾病的系统生物学研究基因治疗的应用基础研究人类肝脏结构蛋白质组和蛋白质组新技术新方法研究生物膜和膜蛋白的结构与功能研究抗体分子结构与功能进化研究 2005 组织工程学重要基础科学问题研究特征捆绑和不变性知觉的脑认知功能成像人类非编码RNA及其介导的基因表达调控 2006 脑功能的动态平衡调控感染与免疫的基础研究重要动物病原菌的分子生物学与致病机理的研究蛋白质机器及分子机制脑结构与功能的可塑性研究哺乳动物PB转座因子转座机理及分析方法研究 2007 免疫识别、免疫调节与免疫相关性疾病发生和干预的基础研究肠道微生态与感染的基础研究人工选择与基因组进化免疫系统起源的亿年超前追溯重大疾病防治 33项 1998 疾病基因组学理论和技术体系的建立重要疾病创新药物先导结构的发现合优化恶性肿瘤发生与发展的基础性研究 1999 脑功能和脑重大疾病的基础研究严重传染病防治基础研究严重创伤早期全身性损害与组织修复的基础研究 2000 心脑血管疾病发病和防治的基础研究衰老机理与老年疾病防治的基础研究 2002 环境化学污染物致机体损伤及其防御的基础研究恶性肿瘤侵袭和转移的机理及分子阻遏 2003 SARS防治基础研究专项神经损伤修复和功能重建的应用基础研究 2004 癌变机理及恶性肿瘤防治的基础研究若干发病机制及治疗的研究 2005 肿瘤和神经系统疾病的表观遗传机制严重创伤救治与损伤组织修复的基础研究人类重要病原体致病机制研究动物源性病毒跨种间感染与传播机制研究人类重要传染病病原体耐药机制的基础研究动物重大传染病病原变异与致病的分子机制 2006 神经变性病的机制和防治的基础研究重大血管性疾病发病机制和防治的基础研究 2型糖尿病发生发展机制的研究高原低氧等环境因素损伤适应机理与干预措施人类免疫缺陷病毒生物学和免疫应答机制研究 2007 衰老的机制与干预的基础研究心力衰竭与恶性心律失常的防治基础研究重大心脏疾病分子机理和干预策略的基础研究我国重要神经性致盲眼病的发病机制及防治研究抑郁症和精神分裂症的基因与环境相互作用机理研究乙型肝炎重症化的发病机制、临床预警和转归的基础研究乙型肝炎重症化临床监测及防治的基础研究疟疾、血吸虫病防治的基础研究药学/ 中医药 14项 1999 方剂关键科学问题的基础研究 2002 基于生物信息学的药物新靶标的发现和功能研究 2004 证候规范及其与疾病、方剂相关的基础研究基于基因功能的创新药物研究 2005 络病学说与针灸理论的基础研究方剂配伍规律研究中医基础理论整理与创新研究 2006 基于临床的经穴特异性基础研究中医辩证论治疗效评价方法基础理论研究中药药性理论继承与创新研究中医病因病机的理论继承与创新研究 2007 基于临床的针麻镇痛的基础研究中药药性理论相关基础问题研究基于中医特色疗法的理论基础研究生殖健康 6项 1999 生殖健康的基础研究 2001 人胚胎生殖嵴干细胞的分化与组织干细胞的可塑性研究中国人口出生缺陷的遗传与环境可控性研究 2005 利用模式动物研究遗传性出生缺陷的发生机理 2006 人类生育调节及其相关重要疾病的基础研究 2007 中国人口重大出生缺陷遗传和环境交互作用机理研究（二）863计划 863计划是一项具有明确国家目标的国家科技计划。经过七五、八五、九五和十五四个五年计划的成功实施和广大科研人员的不懈努力，取得了一大批丰硕成果。八五期间，863计划23项重大关键技术及成果转化项目中，生物医药技术有2项，分别为：恶性肿瘤等疾病的基因治疗技术和基因工程多肽药物。九五期间，863计划27项重大项目中，生物医药技术有3项，分别为：生物技术药物、重大疾病相关基因的研究、恶性肿瘤等疾病的基因治疗。十五期间，863计划在生物和现代农业技术领域设立了生物工程技术、基因操作技术、生物信息技术和现代农业技术四个主题。2001-2004年生物技术领域发展概述如下。表 1-3-2 -3 十五期间 863 计划医学生物技术领域研究简况年度项目领域分主题分专题 2001 主题1 生物工程技术主题专题1 农业重组微生物制剂和新型医用微生物药物 2 新型生物技术药物与疫苗研究 3 组织（器官）工程 4 疾病与药物筛选动物模型 5 重要疾病的生物治疗主题2 基因操作技术主题专题1 人类功能基因组研究 2 病原及特殊功能微生物功能基因组的研究 3 中华民族单核苷酸多态性（SNPs）的开发应用 4 重要遗传资源的收集、保存与利用主题3 生物信息技术主题专题1 生物信息的获取与开发 2 生物信息加工和利用 3 结构基因组和蛋白质组学研究 4 高通量药物筛选及相关技术 5 小分子药物设计和分子设计 6 生物芯片 7 化学创新药物与新剂型 2002 主题1 生物工程技术主题专题1 新靶分子生物技术药物 2 重大疫原的快速检测技术 3 人类重大疾病的生物治疗主题2 基因操作技术主题专题1 DNA生物计算机的开发研究 2 功能基因高通量筛选技术平台体系的开发研究 3 精神病、老年病等疾病易感基因的研究主题3 生物信息技术主题专题1 基因功能和药物靶点发现的生物信息学 2 高通量蛋白质结构测定及功能研究 3 药物分子设计专项重大专项 1 功能基因组和生物芯片 2 创新药物 3 组织（器官）工程 2003 专项生物工程技术主题基因操作技术主题生物信息技术主题重大专项功能基因组和生物芯片创新药物和中药现代化组织器官工程新增非典型肺炎防治关键技术和产品研制 2004 生物工程技术主题基因操作技术主题（三）国家科技支撑计划科技支撑计划（原科技攻关计划）也是我国医学研究投入的一个重要方面方面，从国民经济发展的六五计划到十五计划期间，国家科技攻关计划先后安排了750多个科技攻关重点项目，总经费投入超过1500亿元人民币，为传统工业的技术更新、重大装备的研制、新兴领域的开拓以及生态环境和医疗卫生水平的提高等取得重大进展提供了强有力的支撑。在总共750余个项目中，医学领域共有26个项目。从项目发布来看，恶性肿瘤的防治、病毒性肝炎的防治、计划生育与优生优育关键技术这三个方面是每一个五年攻关计划都有的项目，国家对其进行持续不断地进行资助研究。七五攻关计划开始进行重点地方病、职业病防治的研究，主要是克山病、大骨节病、血吸虫病和矽肺；并且开始了生物技术相关研究，主要是单克隆抗体相关技术及其应用。八五攻关计划在传染病防治研究方面开展了出血热、艾滋病防治的研究。九五攻关计划针对恶性肿瘤、心脑肺血管疾病、重要传染病、寄生虫病和地方病、职业病防治的关键技术，进行了综合性预防与治疗攻关研究；并且增加了介入性诊疗技术及相关器械的应用、医疗器械重点品种及关键技术相关研究。十五攻关计划增加了老年疾病预警与防治研究、环境与健康关键技术研究、重大疾病社区预防与控制适宜技术研究。十一五期间，国家更加大了关系关系民生的科研投入，拓展了原科技攻关计划的支持领域，并更名为科技支撑计划。表1-3-2-4 国家科技攻关计划医学研究项目表攻关计划起止年份项目名称六五 1983-1985 病毒性肝炎、癌症的防治及新型中西药物开发计划生育药具与避孕方法的研究七五 1986-1990 肿瘤防治研究病毒性肝炎、心脑肺血管疾病、和重点地方病、职业病防治研究节育技术和优生技术生物技术八五 1991-1995 恶性肿瘤防治研究心、脑、肺血管疾病的防治研究病毒性肝炎、出血热、艾滋病防治研究克山病、大骨节病病因、血吸虫病防治和矽肺治疗的研究节育新技术与优生优育研究九五 1996-2000 重大疾病综合防治研究（5个项目）节育与优育新技术研究介入性诊疗技术及相关器械的应用研究医疗器械重点品种及关键技术的研究十五 2001-2005 老年疾病预警与防治研究心脑肺血管疾病及恶性肿瘤防治研究重大传染病和常见病防治研究环境与健康关键技术研究计划生育与优生优育关键技术的研究医疗器械关键技术研究及重大产品开发重大疾病社区预防与控制适宜技术研究

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[转载]医学科研中定性资料统计分析方法的合理选用

crter 2010-1-28 16:20

人们在从事医学科研工作中 , 经常需要处理定性资料。很多人习惯于用 2 检验处理一切定性资料 , 这显然是不妥的 , 因为每一种统计分析方法都有其前提条件和适用场合。盲目套用 , 不仅达不到科学、严谨之目的 , 反而降低了说服力和可靠性。如何才能做到合理地选用统计分析方法处理定性资料呢 ? 首先 , 要弄清什么是定性资料 , 其次 , 要知道合理选用统计分析方法处理定性资料的要领 , 第三 , 才是学会具体的处理定性资料的统计分析方法。 1 　何为定性资料定性资料是指对每个研究对象的某些方面的特征和性质进行表达或描述所得的资料 , 其具体的取值要么是名义的 , 如血型 (A 、 B 、 O 、 AB ) 、职业 ( 工人、农民、军人、学生 ) 、性别 ( 男、女 ) , 等等 ; 要么是有序的或等级的 , 如疗效 ( 治愈、显效、好转、无效、死亡 ) 、抗体滴度 ( + 、 + + 、 + + + 、 + + + + ) , 等等。这些定性资料有些属于原因、有些属于结果 , 若将每个受试者的定性变量的具体取值一一列出 , 则不便看出资料之间内在的联系 , 故人们常以表格的形式对资料进行整理或归纳 , 这种表格被称为列联表。列联表的类型很多 , 针对不同的类型应采用不同的统计分析方法。下面有一个实际的例子 , 原文作者就很肯定地认为其资料是定性资料 , 并在其论著的统计分析部分明确交代采用 2 检验对资料进行了处理。试分析产生这种错误的根源是什么 ? 如何避免这种错误的再次发生 ? 例 1: 原文题目 : 小儿皮肤血管瘤雌、孕激素受体的研究。原作者意在探讨雌激素受体 ( ER) 、孕激素受体 ( PR) 在血管瘤发生、发展中的意义。采用免疫组化方法对毛细血管瘤、混合型血管瘤、海绵状血管瘤、淋巴管瘤及正常皮肤组织的 ER ， PR 受体进行检测。全部标本经 10% 福尔马林固定 , 常规石蜡包埋。每例选一典型蜡块 , 4~6 m 切片 , 进行免疫组化染色 , 高倍镜下每例肿瘤区内计数 500 个细胞 , 计数 ER ， PR 阳性细胞百分率 , 见表 1 。统计方法用 2 检验。表1见最后。解说 : 正确判别统计资料的性质是合理选择统计分析方法的重要前提。根据统计指标的性质 , 统计资料一般分为定量资料和定性资料两大类 , 所谓定量资料 , 是指从每个观察单位 ( 针对此资料 , 其观察单位是病例标本 ) 上测得的指标是用具体的数值表示的。其又细分为计量资料 ( 一般带度量衡单位和小数点 ) 和计数资料〔一般只带度量衡单位而不带小数点 , 如脉搏次数 ( 次 /min) 〕。所谓定性资料 , 是指从每个观察单位上测得的指标仅反映某一方面的性质 , 并不能用具体的数值表示。其又细分为名义资料和有序资料。对于本资料来说 , 测量细胞的结果是阳性或阴性 , 且一般认为带有率的资料就是定性资料 , 似应判为定性资料 , 然而问题的关键在于 , 原作者的观察单位并不是细胞本身 , 而是每一个病例标本 , 原作者关心的是四种疾病病例标本和一组正常人标本的 ER ， PR 阳性细胞率之均值是否相同 , 从每一个病例标本中得到的是 ER 和 PR 阳性细胞率 , 是一具体的数值 , 因而应属于定量资料。如果仅从资料的表面现象 ( 有率 ) 进行判断 , 而不考虑每一个数值的实际含义 , 没有从资料的本质上进行判断 , 很容易判断错误。下面让我们再看一个资料 , 分析一下它是定性资料还是定量资料。例 2: 原文题目 : 美喘清与博利康尼治疗支气管哮喘各 40 例临床疗效与副作用比较。原作者选择 80 例哮喘病人随机分为美喘清组与博利康尼组各 40 例 , 记录各组病人发生疗效的时间 , 见表 2 。所得结果用 2 检验进行处理 , 认为美喘清较博利康尼发生疗效的时间早 , 且差异有显著性 ( P 0.05) 。表2见最后。解说 : 严格地说 , 每个哮喘患者都能提供一个药物发生疗效的时间 , 因而此资料从本质上讲应为定量资料 , 表 2 只是为了表达的方便列出不同时间点上的频数分布 , 并不代表此资料中的结果变量就为定性资料。原作者采用一般 2 检验对资料进行处理 , 2 检验所能回答的问题与原作者的分析目的不一致。此时得出的结论只能是美喘清组和博利康尼组在不同起效时间的构成上存在的差别是否具有统计学意义 , 并不能得出两组起效时间之间的差别具有统计学意义。最好将此资料中的发生疗效的时间还原为原始值 , 然后按成组设计定量资料进行统计学分析。如果每组发生疗效的时间符合正态分布且两组发生疗效的时间满足方差齐性 , 则可以进行成组设计资料的 t 检验 , 如果不满足 t 检验的前提条件 , 则可采用非参数统计 , 如成组设计两样本比较的秩和检验。如果每位患者药物起效时间不像表 2 所表示的那样精确 , 只是一个时间段 ( 如 : 0~ 0.5, 0.5~ 1, ...., 48~ 72, 通常的表达方式为 :0~, 0. 5~, 1. 0~, 2.0~, 24.0~, 48.0~72.0) , 此时的表 2 资料叫做结果变量为有序变量的单向有序列联表资料 , 可以选用的统计分析方法有 : 秩和检验 , Ridit 分析等。 2 　定性资料统计分析方法合理选择要领我们知道 , 若观测结果为定性资料 ( 如治愈、未愈 ) , 一般不以个体为计量单位 , 而是以处理组为计量单位 , 换句话说 , 资料以分组且用表格的形式呈现出来 , 这种表通称为列联表。列联表有二维列联表和高维列联表之分。具体地说 , 就是列联表中涉及几个定性变量就称为几维列联表。一般来说 , 一个列联表中只有一个结果变量 , 其他都是原因变量 , 但也有少数列联表中的变量不包含结果变量 , 此时只能考察全部定性变量全部水平组合下的频数分布情况。如何才能合理选用统计分析方法处理列联表资料呢 ? 其要领在于以下两点 : 第一 , 根据列联表中定性变量的性质对列联表资料进行命名 , 正确地说出其名称后 , 与其对应的统计分析方法是十分有限的几种 , 可选择的范围就大大缩小了 ; 第二 , 根据定性资料所具备的前提条件和分析目的进一步缩小选择统计分析方法的范围 , 此时可供选用的方法一般只有 1 、 2 种 , 最多时可能会有 3 到 4 种。对于二维列联表而言 , 一般可分为以下 4 类 : 第 1 类 : 双向无序的二维列联表。当表中小于 5 的理论频数的个数小于总格子数的 1 /5 时 , 需要选用 Fisher 的精确检验 , 否则 , 可以选用 2 检验。若是 2 2 表 ( 或称四格表 ) , 应根据实验设计类型 , 选择相应的统计分析方法 : 若属横断面研究设计 , 当缺乏统计软件进行 Fisher 精确计算时 , 还可考虑用校正的 2 检验 ; 若属队列研究设计或病例- 对照研究设计 , 先将其视为横断面研究设计资料处理 , 当得到 P 0.05 时 , 在求出相对危险度 RR ( 队列研究设计时用 ) 或比数比 OR ( 病例 2 对照研究设计时用 ) 后 , 用 2 MH 计算公式检验 RR ( 或 OR) 是否等于 1 。第 2 类 : 结果变量为有序变量的二维列联表。此时 , 所选用的统计分析方法必须与结果变量的有序性有联系 , 可供选用的统计分析方法有秩和检验、 Ridit 分析与有序变量的 Logistic 回归分析。第 3 类 : 双向有序且属性不同的二维列联表。此时 , 根据实际情况可能提出四个不同的分析目的 , 将对应四套分析方法 : 目的一 : 仅关心结果变量的有序性 , 可将其视为前面介绍的第 2 类列联表 , 选择相应的统计分析方法 ; 目的二 : 希望研究两有序变量之间的相关性的高低 , 此时宜选用定性资料的相关分析 , 如 Spearman 秩相关分析或典型相关分析 ; 目的三 : 希望研究两有序变量之间是否存在线性变化趋势 , 可以选用线性趋势检验 ; 目的四 : 希望研究各实验分组中的频数分布是否相同 , 此时可选用一般 2 检验或 Fisher 精确检验 ( 注意 : 此时的结论不应该是行变量与列变量之间呈正相关或负相关关系 ) 。第 4 类 : 双向有序且属性相同的二维列联表。这种表一般都是考察用两种类似的检测方法检测同一批样品 , 看检测结果是否一致 , 故需要做一致性检验或称 Kappa 检验。若是 2 2 表时 , 通常称为配对设计的四格表 , 此时 , 常检验不一致部分相差是否具有统计学意义 , 用 McNemar 2 检验 ; 当然 , 也可做一致性检验。但这两种检验的目的和对检验结果的解释是不同的。对于高维列联表而言 , 一般可分为以下 3 类 : 第 1 类 : 结果变量为二值变量的高维列联表。可以选用多元 Logistic 回归分析或对数线性模型分析 , 某些特殊情况下还可选用加权 2 检验。第 2 类 : 结果变量为多值有序变量的高维列联表。可以选用有序变量的多元 Logistic 回归分析。第 3 类 : 结果变量为多值名义变量的高维列联表。可以选用对数线性模型分析或扩展的多元 Logistic 回归分析。

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