主动健康：从理念到模式

2020-04-09李祥臣俞梦孙

体育科学 2020年2期

李祥臣，俞梦孙

（1.北京理工大学管理与经济学院，北京 100081；2.国家体育总局体育科学研究所智慧体育创新研究中心，北京 100061；3.空军航空医学研究所航空医学工程研究中心，北京 100871）

0 背景

面临人类疾病谱的变化，针对已发生疾病被动的防守不如主动出击，解决国民不生病、少生病、低成本治病才是国民健康保障的根本方案。2015年，科技部成立专家组进行“数字医疗和健康促进”十三五科技规划，具有前瞻性地以健康为中心布局我国人口与健康的科技计划。运动作为慢病干预的重要手段之一，得到了专家组的高度认同，并积极推动把运动纳入主动促进健康规划。该提议得到国家的支持，并把主动健康列为重点研发计划专项。“主动健康”一词也就此确定，成为中国为人类健康事业提出的原创概念。

2017年5月16日，科技部联合国家卫生计生委、国家体育总局、国家食品药品监管总局、国家中医药管理局、中央军委后勤保障部印发《“十三五”卫生与健康科技创新专项规划》的通知，正式将主动健康列入专项规划，专项总体目标指出，“以主动健康为导向，重点突破人体健康状态量化分层、健康信息的连续动态采集、健康大数据融合分析、个性化健身技术等难点和瓶颈问题”。《国务院关于实施健康中国行动的意见》（国发〔2019〕13号）明确指出，加快推动从以治病为中心转变为以人民健康为中心，实施健康中国行动。标志主动健康将成为我国未来健康保障体系的重要组成部分。

1 主动健康的重大意义

1.1 我国现行国民健康保障体系面临巨大挑战

当前，我国国民健康的水平令人堪忧，国家医疗保障面临巨大挑战。从国家统计局网站上获得的最新数据看，2008—2017年，我国每年卫生总费用从2008年年度总费用的不到1.5万亿，经过10年时间，增至5.3万亿（图1），增幅高达362%，平均增长率达17.1%。在我国GDP占比4.5%增至6.4%。

为了进一步分析未来卫生总费用的发展，在数据序列中增加多项式趋势线。

公式（1）为卫生总费用多项式回归模型。

根据发展趋势模型，设y2025为2025年的预测值，y2030为2030年的预测值。

代入公式（1）计算，得：

可见，在不考虑通货膨胀等因素的情况下，2025年的卫生总费用预计将突破11万亿，占GPD的9.8%，2030年将突破16万亿，将占GPD的10%以上。尽管总卫生费用会受老龄化等因素的影响，但其总发展趋势也表明如果不加以遏制，根据我国卫生医疗费用的增长速度，政府财政和社会将不堪重负，甚至可能影响我国经济的发展。

图1 我国总卫生支出费用Figure 1.Total Health Expenditure of China

然而，这种现象并不是我国所独有的。从根据美国卫生总费用数据，根据美国医疗保险和医疗补助服务中心的数据统计分析来看（图2），结果显示其发展趋势同样不容乐观。2000—2010年，美国的人均医疗费用增长率为5.6%，根据联邦医疗保险和救助总局2018年发布《医疗保险和医疗补助摘要》（Brief Summaries of Medicare and Medicaid）指出，美国的卫生总费用已经达到5.7万亿美元，占GDP的17.9%（Klees et al.，2018）。

图2 美国1960—2017年卫生总费用趋势图Figure 2.Trend of Total Health Expenditure in the United States from 1960 to 2017

由此可见，无论是根据我国现状，还是对标美国发展趋势来看，如果不加以审视现行国民健康保障体系，社会医疗卫生总费用势必将对我国经济产生灾难性的影响。

1.2 生活方式疾病成为人类的主要死因

生活方式疾病已经成为了当代人类的主要死因的观点逐步形成了社会共识。在我国城市人群中，2018年各种疾病致死率分布见表1，我们将致死率从高到低对疾病进行排序，发现慢性非传染性疾病（non-communicable chronic disease，NCD）致死亡率较高，心脑血管和代谢性疾病达47.17%，和生活方有密切相关的疾病致死率总占比高达88.53%。将我国2008—2017年致死率前8的疾病的致死亡率总数做图（图3），发现慢性非传染性疾病发病率总体趋势10年间的平均增长率高达8.8%。2010年6月，世界卫生组织热带病研究和培训特别规划署在沪召开联合协调理事会年会，原卫生部部长陈竺在主题演讲中提出，如果没有有效的干预措施，中国慢性病可能出现“井喷”。当时，在我国慢性非传染性疾病已成为重要的公共卫生问题，心脑血管病、糖尿病、恶性肿瘤等慢性疾病的患病人数已有约2亿人，致死人数已经占到因病死亡人数的80%以上（孙刚，2010）。时间仅过去了10年，这个数字占比已经升至88%。据最新数据推算我国仅患心血管疾病的人数已达2.9亿（胡盛寿等，2019）。此外，我国10年内也为之付出了超过30万亿人民币的卫生费用，投入超过1千万卫生人员，但未能遏制其快速增长。我们也清醒地认识到如果沿着美国健康保障模式，发展必然不可持续。长此以往，这种疾病医学模式继续发展下去或将影响社会的稳定性（俞梦孙，2013）。

2 现代医学发展和变革

随着人类疾病谱的变化，自20世纪中叶开始，医学界就开始反思医学发展模式和方法，并对未来医学体系和结构进行了不断探索和尝试。尤其近几十年来，不断涌现出自然医学、补充和替代医学、循证医学、精准医学、整合医学等新概念新思想（袁冰，2018b），描绘了一幅人类不断在医学道路上孜孜以求的探索图景。

2.1 现代医学的发展

19世纪欧洲发起了自然治愈运动（natural cure move‐ment）。1909年，美国制定自然医疗法，并于1931年通过。2009年，美国加州非赢利组织监督准则设立，其主要工作是促进民众对主流医学外的医疗认同与需求，保护民众免受伤害等。由此可见，自然医学依然是并未被主流医学完全认可的医学。就其工作内容还是以传统医学为主，比如针灸、水疗。

20世纪初，美国开始重视医学的多元化。补充和替代医学（complementary and alternative medicine，CAM）逐渐成为常规卫生保健之外的医疗、卫生保健和治疗体系。1992年，美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）成立替代医学办公室（张雅鸥等，2002），传统医学和民间医学被改称为替代医学。1998年，对于替代医学美国国立卫生研究院给出的定义是美国主流医学（常规医学）之外的医疗保健实践。补充和替代医学就疗法涵盖的范围而言，与自然医学非常相近，针灸、草药、推拿等传统中医治疗手段也是补充替代医学的主要内容和常用方法（王介明等，2003）。

表1 城市疾病死亡人数占总死亡人数的比重Table 1 Proportion of City Disease Deaths in Total Deaths

20世纪末，美国诞生了循证医学模式（evidence-based medicine，EBM）。1996年，Sackett等（1996）定义循证医学是“慎重、准确、明智地应用当前所能获得的最佳研究证据来确定患者的治疗措施”。其实践步骤为提出问题、检索文献、收集证据、评价证据、应用证据指导实践和后效评价实践结果（李幼平，2014）。其主要内容是诊断和医治，核心思想是依循真实存在的临床证据，完成临床诊疗过程（何权瀛，2016）。袁冰（2018b）认为，自然医学、补充和替代医学尚不符合现代医学理论体系。循证医学客观上弥补了这些模式的不足，并为其有条件地被承认以及被纳入现代医学体系作出了“改革开放”的举措。然而，何权瀛（2016）认为，EBM也存在一定的局限性，它只能提供一些共性内容和概率性证据，并不能有效地指导临床决策。其本质，依然是机械主义还原论指导下的疾病医学模式。

图3 2008—2017年生活方式疾病致死亡率Figure3.Mortality Caused by Lifestyle Diseases from 2008 to 2017

20世纪80年代后期，美国医学界又率先提出了“整合医学”（integrative medicine）的概念，希望能整合传统医学的精髓达到防治各种慢性非传染性疾病的目的。其实，最初的整合医学类似“补充和替代医学”，是在主流治疗方法上的替代和补充（Cassileth，2000）。2017年4月，我国开始主动推动医学走向整体的综合，其推动者樊代明（2012）做出了诠释：整，即整理的整，是方法、是手段、是过程；合，即适合的合，是要求、是标准、是结果。是将医学各领域最先进的知识理论和临床各专科最有效的实践经验分别加以整合，并根据社会、环境、心理的现实进行修整、调整，使之成为更加符合、更加适合人体健康和疾病治疗的新医学体系。此整合医学（holistic integrated medicine）是整体上整理和整合的医学，而不是西方学者所谓的非整体上的、狭隘的整合医学。然而，袁冰（2018a）认为，中国版的整合医学至今只涉及普及应用领域治疗方法整合的理念，尚未就现代医学知识体系的整合提出清晰的思路。

2011年，美国科学院、美国工程院、美国国立卫生研究院及美国科学委员会共同发出“迈向精准医学”（James‐on et al.，2015）的倡议。随着精准医学研究的进展，导致了有些人盲目乐观地认为，建立人类基因库就可以揭示生命的真谛，通过调节控制基因可控制各种疾病的发生与发展。然而，生命只存在于整体，必须同时兼顾到整体才能真正有所突破。

2.2 现代医学模式急需变革

现代医学仍然禁锢在还原论的理论框架下。韩启德院士曾经在香山科学会议上指出：“我们对生命和疾病的认识是局部的、分离的，缺乏系统的、综合的、整体的和本质的认识和理解”；樊代明（2012）进一步指出，现代医学逐步形成患者成了器官，疾病成了症状，临床成了检验，医师成了药师，心理与躯体分离，医疗护理配合不佳，西医、中医抵触，重治疗轻预防和城乡医疗差距拉大9个方面的问题。俞梦孙（2014）则指出，现代医学模式的发展趋势是医学不断专门化、精细化和商业化。医学分科的细化，导致专科医生匠人化，往往失去了整体性，反而易导致错误行为；医学的精细化体现在分子基因诊断、分子基因治疗等方面，客观上增进了学科发展，但所达到的目标却渐行渐远。商业化使医学成为人均产值最高和投资热点行业，这完全改变了医学的初衷。其现实后果是全球性的医疗危机，当前，慢性非传染性疾病成为人类健康和生命的主要威胁，并且愈演愈烈。

经过社会各界的努力，人们逐步形成了唯有发展健康医学模式才是根治慢性非传染性疾病的共识。世界卫生组织在《21世纪的挑战》报告中强调，21世纪的医学，不应该继续以疾病为主要领域，应当以人的健康作为医学的主要发展方向。《“健康中国2030”规划纲要》明确指出，把健康融入所有政策，加快转变健康领域发展方式，完善全民健身公共服务体系。通过广泛开展全民健身运动，加强体医融合和非医疗健康干预促进重点人群体育活动提高全民身体素质。由此可见，探索一种新型医学模式是健康中国行动的必然选择。

3 主动健康的认识

3.1 主动健康是一种未来健康医学模式

根据现代医学模式发展轨迹，我们依稀可以看出其中的基本演变逻辑，也观察到以生物学为基础、分析为手段所建立的现代医学，在面对人类疾病谱的变化时不断变革，逐步吸收创新的过程。首先，它正视自身体系的不足，逐步从生物学发展到生物-心理-社会学模式；其次，它积极吸纳多元医学模式补充自身体系，构建循证科学体系试图解决多元医学的规范化应用，深入分子水平尝试推进医学的个性化和精准化，走向整合探索服务生命全周期。由此可见，现代医学发展是自身否定之否定，由分到合的过程。

正如同其他医学模式的发展，面向未来科技革命，2015年我国各领域专家跨界联合提出了主动健康的概念。鉴于笔者参与了该科技专项规划，现结合自己的认识尝试给出一个定义。遵照《科学技术辞典》中对医学的解释，“医学是旨在保护和加强人类健康、预防和治疗疾病的科学知识体系和实践活动”（张大庆，2009）。医学英文“medicine”指的是，处理人健康定义中人的生理处于良好状态相关问题的一种科学，是以治疗预防生理疾病和提高人体生理机体健康为目的。主动健康的使命亦在医学范畴。主动健康是通过对人体主动施加可控刺激，增加人体微观复杂度，促进人体多样化适应，从而实现人体机能增强或慢病逆转的医学模式。它强调通过对个体全生命周期行为系统进行长期连续动态跟踪，对自身状态、演化方向和程度进行识别和评估，以选择生活方式各要素为主，充分发挥其主观能动性，以改善健康行为为主，综合利用各种医学手段对人体行为进行可控的主动干预，促使人体产生自组织适应性变化，从而达到机能提高、消除疾病、维持人体处在健康状态的实践活动和知识体系。故可认为，主动健康是通过主动使人体处于可控非稳的“远离平衡态”，从而激发人体自组织能力，以达到消除疾病促进健康的医学模式。如果说现代疾病医学是向“右”发展，那么，主动健康是向“左”发展的医学模式。

3.2 主动健康释义

3.2.1 主动健康的医学观

主动健康往往给人预防代名词的印象，诚然，预防是主动健康的重要任务之一，但它不代表是主动健康的全部。主动健康和以上诸医学模式最根本的区别在于它们不是在同维度上的定义。自然医学、补充和替代医学主要是指医学手段；循证医学则是科学做出临床决策的方法学（Chen，2018）；精准医学、整合医学是技术范畴；而主动健康医学与其他医学模式之根本在于医学认识论和方法论上的本质不同。从方法论上讲，所有的医学方法都有主动和被动之分。主动健康医学的立论前提是认为人体是复杂巨系统，具有强大的自我修复和自组织能力，医学的任务是在充分发挥个体主观能动性的前提下，综合利用可控的方法手段，激活人体这种能力达到消除人体疾病和提高机体能力目的。被动医学或称对抗医学的理念则是忽视了或者假设人体不具备自我修复能力，以病灶为攻击目标，主张通过药物或者手术对抗、压制和切割消除这些现象，追求疾病的缓解或者指标的正常（袁冰，2018b）。被动医疗以静止的观点认为指标的偏离都是疾病，是有害的；主动健康的观点则相反，把不规则、不确定看作基本特征，认为人体可以从远离平衡态的波动复杂性中获益（Costa et al.，2005），可控性的波动越大，人体获益越大。其过程遵循着生物学的进化规律，即在人体系统内外环境的刺激下，人体微观组分如各类细胞产生应激，消耗能量产生熵增，其结果导致系统的进化多样性，从而利于固定有利基因（袁志发，2016）。人体在吸收外界环境负熵的情况下产生新的自组织行为，形成新结构，实现慢病逆转。冯连世等（2013）、荆文等（2012）的研究验证了低氧环境下的刺激有助于人体减脂，可带来良好的医学效果。主动健康理念是疾病治疗可以像训练运动员一样，通过施加合理的人为刺激反复训练，可激发人体多样性进化，引发人体自组织行为重新建立与之对应的新功能结构，实现疾病逆转。

3.2.2 主动健康医学的整体观

主动健康医学认为人体是一个开放的复杂巨系统，是一个躯体、精神情绪、心智、社会性和其他因素构成的综合体，不是器官、细胞、分子的简单累加。人体各层各级子系统具有唇齿相依、高度协同的关系。主动健康医学的整体观不是整合观，主动健康是一场基于整体观的医学革命。从某种意义上说，整合医学只是面对慢性非传染性疾病的压力被迫作出的无奈改良。无论是美国版，还是中国版的整合医学均是如此。整合医学落地执行须在现有医疗体系下，依靠现有的临床医学工作者作出自我优化，面对现有庞大的医疗体系，仅靠理念指导，现有的临床医学工作者有心无力很难落地（袁冰，2018b）。

主动健康则是在充分考虑个体主观能动性的整体观下的健康医学。主要着眼于考察人体系统的整体涌现表达出的功能状态动态变化，而不是局限在微观指标的大与小、多与少、高与低的静止比较。

主动健康医学的整体观还表现在整体性是基于对个体纵向连续动态跟踪观测和相对比较。现代医学的诊治主要依靠横截面抽样判断指标是否偏离了正常状态，依此诊断是否为疾病。主动健康关注的是个体化，无论从评价方法还是干预手段，都重点考察个体纵向时间轴上的自身变化，并不把与抽样常模比较作为决定性因素。主动健康医学更关注人体系统的演变方向和速度，以及纵向维度的变化，更依赖大时间尺度的连续动态测量和整体发展趋势的分析。比如，在一段心率数据分析的方法上，现代医学指导下的分析方法往往关注安静心率、最大心率等生理常数的静态分析（图4a）（常芸等，2006），判断是否超出某个设定范围。而主动健康则更加关注心率的纵向连续数据的整体分析，计算这段数据的时序、信息熵等指标，观察其所包含的整体信息（图4b）。

图4 心率数据不同方式分析特点Figure 4.The Different Analysis Methods in Heart Rate Data

主动健康的整体观还体现在着眼于国民健康保障体系。主动健康的观点认为，仅靠现行的医疗卫生体系无法根本解决人民的健康问题，需要“左”“右”医学模式的平衡协同。当前，医生对患者而言是权威，体检、医药和手术是手段。主动健康医学则认为家庭和社区是健康的主阵地，医生对健康是教练，对患者是朋友，运动、营养等生活方式是工具。当前保障体系是以治病为目的，主动健康保障体系以防治结合为基础，以创造国民美好幸福生活为目的。主动健康认为，国民健康保障需要个人与生活、人与人、个人与社会的整体协调可持续发展。

3.2.3 主动健康医学的科学观

主动健康医学在理念上看似和自然医学、传统医学有很多相同之处。但是，主动健康不仅仅是理念探讨，也不仅仅停留在哲学层面，更要在科学性上进一步拓展和完善。自然医学、补充和替代医学、传统医学等通过调整饮食、呼吸、锻炼、天然药物等为现代医学应对疾病提供了有效手段和方法。但在实际医学工作中往往不可避免会出现一些理论不适配的问题，或是将传统医学削足适履，或是与传统医学的理论相悖等（袁冰，2018a）。

主动健康医学的理论体系具有完整性和科学性，是根植于现代科学体系，遵循现代科学范式的应用和创新研究。1970年，美国科学哲学家库恩在《科学革命的结构》一书中提出，范式的出现为某一研究领域的进一步探索提供共同的理论框架或规则，标志着一门科学的形成（陆雄文，2013）。图灵奖得主吉姆·格雷（Jim Gray）提出，将科学研究分为4类范式，即实验归纳、模型推演、仿真模拟和数据密集型科学发现，也就是“实验科学、理论科学、计算科学、数据科学”（刘益东，2015）。

截至目前，人类已经实践了前3类科学范式。现代医学是在第3范式的影响下，逐步形成的不同的医学模式。当前导致人类疾病无法遏制的原因，从表象上来看是由于现代疾病医学模式导致，而深层次的原因是在于还原论科学范式的局限性所致。随着大数据和AI技术的发展，第4科学范式将逐步形成，科学规律和认知源于数据，静态式解析走向动态式整体是大数据时代的特点，大数据技术为人们认识与改造世界提供了新的方法与途径（黄欣荣，2014），未来医学模式也将产生新革命，主动健康医学就是基于第4科学范式的思考和探索。

4 运动科学新的发展机遇和挑战

根据主动健康的方法论，治疗疾病和运动训练的机理一样，都是通过对人体施加可控的刺激（训练），主动打破人体低层平衡态，激发人体微观系统产生自组织行为，导致宏观结构产生适应性变化，逆转疾病状态或人体机能提高。

运动是医学的重要诊疗手段。郭照江等（1984）提出“体育医疗”概念，认为其在临床医学、老年病学及康复医学中占有重要地位。体育既防又治，在预防治疗和康复过程中均具有重要作用。心肺运动试验可以针对呼吸疾病、心血管病、代谢、血液及神经体液系统等疾病进行诊断，对疾病严重程度、治疗效果作出评估，以及疾病预后给出预测（Wasserman et al.，2011）。2007年，美国运动医学学会（American College of Sports Medicine，ACSM）提出了“运动是良医”（Exercise is Medicine，EIM）这一运动促进健康的项目，现已有证据证明EIM在慢性非传染性疾病预防和治疗方面具有不可替代的作用（李红娟等，2013）。孙兴国（2015）基于在定量运动负荷训练治疗心脏病、糖尿病等医疗实践，认为生活方式、体力活动和运动康复不仅是健康管理手段，更是医学临床的重要组成部分。由此可见，运动科学是贯穿主动健康医学诊断、治疗、康复和机能增强全流程不可或缺的重要组成部分。

随着主动健康理论体系的完善和发展，它将成为未来国民健康保障体系不可缺少的组成部分。对于生活方式疾病，在进入医院疾病治疗之前，进行一定周期的主动健康干预将成为必要的前置步骤。尤其在健康中国行动不断深入推进下，主动健康将逐步成为除医疗卫生深化改革外的另一重要抓手，运动科学作为主动健康的重要内容也将逐步成为未来健康医学体系的一支重要力量，被赋予更多责任，迎来新的发展机遇。

当然，现代医学对运动科学的影响非常深远，甚至运动科学的很多内容是来源于现代医学。如果要发挥运动科学在主动健康医学的重大作用还面临很多挑战。

1）需要建立复杂性运动科学范式。人体是复杂巨系统，人类行为是离散的随机过程，运动成绩的衰退和增长、疾病的产生和消除均不符合线性牛顿式的确定性科学规律。然而，当前运动科学是建立在还原论的科学基础上，在实践中往往对人体复杂性进行了大幅度简化，基于非确定性复杂系统的运动科学理论尚待建立。

2）需要建立大时间尺度下运动行为大数据测评方法体系。经典的人体功能评测方法是基于横断面体检式测量，通过抽样建立常模，比较微观指标进而评价系统整体。这种方法在简单、可机械累加的系统中是适用的。然而，面对复杂的人体，试图通过微观指标判断宏观整体状态则是徒劳的。人体不遵循简单的加减规律，人体健康状态和运动员竞技能力是系统性的整体表现。且当前各类高精度传感器、超低功耗物联网、超高速运算等已具备较高的技术能力。故，可建立基于连续动态测量数据的人体运动行为整体功能评测技术。

3）需要建立自身动态演化的研究方法。传统研究方法是绝对的、机械的、静止的，虽然通过增加分组方式逼近个性化和动态化，终归还是有限逼近。人体是不断进化的系统，根据现代人体生理学可知，正常的人体组织，每秒约有600万个新生红细胞替代相同数量死亡的红细胞（姚泰等，2015），人体始终处在动态过程中。健康状态的变化不是一次刺激的结果，它类似运动员需要长周期的反复训练才能引起成绩的变化。因此，若要做到真正个性化、科学化，还需要增加个体纵向时间维度上的动态分析及随机过程的研究。

5 结论和展望

5.1 主动健康是一个尚待构建和完善的医学模式

主动健康医学理念尽管已经提出，但无论是基础理论体系，还是方法工具，其成熟度与现代疾病医学还相差甚远。当然，主动健康医学不是把其他医学的经验、方法、工具和产品简单堆砌。主动健康需要构建区别于被动医学的、完整的科学理论体系，攻克相关关键技术，才能建立独有的完善的学科体系，方可成为一门科学。

5.2 主动健康是大数据和AI技术支撑的科学

主动健康医学是基于长周期动态数据对人整体功能状态进行识别和干预，为此，需要精度更高、功耗更低、实时在线的智能健康设备。随着未来网络技术的发展，超高清晰度音视频数据，以及医院外获取健康数据的精度越来越高，数量越来越多。随着人工智能技术发展，AI将取代医学工作者大量机械性、重复性且消耗大量人工的工作。视频、语音识别、自然语言处理、人机交互等方式也将改变传统的医学跟踪、随访、指导、干预等工作，健康实时预警、新型医学手段将大量应用。