施可庆 池俊杰

[摘           要]  随着科学技术的不断发展，学科间的壁垒逐渐打破，通过学科交叉融合解决越来越多的医学前沿问题。“新医科”在此背景下孕育而生，期望改变教育模式，培养复合型高层次医学创新人才。为了让医学生适应新的医学教育，分析了“新医科”对多学科背景复合型医学人才的需求，探讨了如何更有效地培养医学生的综合能力，以期复合型医学创新人才成长。

[关    键   词]  “新医科”;医学生;交叉学科; 创新意识

[中图分类号]  G645                   [文献标志码]  A                   [文章编号]  2096-0603（2022）15-0169-03

随着社会经济的发展，人民健康需求从治疗为主到兼具预防治疗、康养的生命健康全周期医学的转变。为适应这一需求改变，以及提高高校服务社会发展的能力，教育部、科技部等部门联合启动“新医科”的建设[1]。医科院所在专业设置中需要设立新的医科专业或改造原有的医科专业，尤其要建立“医学+X”交叉学科支撑的医学教育新模式，培养出新时代需求的“新医科”人才。这将是医学教育主动适应新科技革命对人才需求的转变，也是着力解决医学发展中的理论与实践问题，满足人民大健康的需要[2]。

一、“新医科”对多学科背景复合型医学人才的需求

随着生活全方位改善，人民健康的需求逐渐从治疗为主到生命全周期、健康全过程的转变，这要求医学教育或实践过程中改变理念;大数据处理、人工智能、5G技术等技术与医学、物理、生物、化学、机械等（学科）的交叉融合引发了新一轮的科技革命，给医学领域前沿问题的解决带来了不同的视角。在这个新时代的背景下，教育部等相关部门启动发展“新医科”，推动了医学高校对医学生教育的“质量革命”。在“新医科”体系下的医学教育，将引导學生以问题导向、目标导向，探索医学发展面临的共同科技和社会问题。用新技术引领，推动学科交叉融合，调整学科专业结构，形成转化医学、智能医学等医学新专业，不断推进“新医科”建设，培养出满足新时代发展需要的复合型医学创新人才。

随着信息技术的发展，医学各学科之间不断融合，与数学、材料、工程等应用学科之间的交叉也日趋紧密。譬如，新的测序技术、图像处理技术、人工智能技术、生物医学工程技术的应用使临床诊疗新技术开发和医学研究的手段有了质的飞跃[3]。以往无法识别或难以早期诊断的疾病如今变得简单可行，难以治疗的顽疾也有了治愈的希望。例如在有着“科技狂人”之称的埃隆·马斯克“三只小猪和打游戏猴子”的推动下，脑机接口技术近些年走入大众视野。脑机接口是脑科学和类脑智能研究的重要方向，涉及神经科学、生物兼容性材料、传感器、大数据和人工智能等多学科[4]。可以在肢体运动障碍、意识与认知障碍、精神疾病、感觉缺陷、癫痫和神经发育障碍等神经、精神系统疾病的体检诊断、筛查监护、治疗与康复领域发挥重要的作用，已在医学广泛应用的3D打印技术涉及医学、数学、材料学等学科。慢性阻塞性肺疾病是一种常见的呼吸系统疾病，致残率和病死率仍然较高，全球40岁以上发病率已高达9%～10%。随着3D技术的发展，该疾病的治疗可能会以3D打印人工肺的形式出现，这是第一个真正的可穿戴设备，它与人体组织兼容，可以提供短期和长期的呼吸支持。器官芯片作为临床前药物开发新兴平台，能够模拟人体环境（如剪应力、压力、浓度梯度等）形成体外模型，是一门新兴交叉学科，涉及医学、物理、材料等学科[5]。胎盘是一个神秘的器官，科学家多年来一直在试图对它进行更多的了解研究。研究人员现在已经用3D打印了一个芯片上的胎盘，这是一种微型细胞培养，它的行为方式是一个完整的器官。这种微小的器官芯片也许能够为了解母亲与孩子之间的关系提供全新的洞察力。因此，随着医学与各学科不断交叉融合，解决医学问题需要不断建立新的诊疗手段和开发高精尖的诊疗，多学科背景的复合型医学人才培养势在必行。为主动适应新时代医学的发展和健康服务的新需求，医学院校需大力促进医学与多学科的交叉融通，探索“医学+X”复合型创新人才培养的新模式。

二、探索“新医科”体系下医学生的培养思路

（一）医学强基培训

新医学的核心是医学，是满足人民健康的需要。临床医师在预防疾病、解决患者病痛时，需要以丰富的医学知识和临床技能为保证，因此，医学基本理论的学习和训练、基本知识、基本技能等医学基础教育在临床医师成长过程中有着非常重要的地位，也是医学教育的根本。传统医学院校的医学基础学科包括人体解剖学、组织学与胚胎学、生理学、生物化学、病理学、药理学、医学微生物学等，逐渐过渡到诊断学、内科学、外科学、传染病学等临床学科。只有扎实掌握了基础医学知识，才能更好地理解临床知识，才能提出临床诊疗过程中碰到的科学问题。然而，许多临床医学生反映经过五年的大学学习之后，由于缺乏对临床工作内容的体验，在面临实际问题的时候常常感到束手无策，缺乏主见与创意，甚至感觉到学无所用。近些年，医学院校为解决这一矛盾，加强医学生的基础医学知识培训、临床思维综合训练，提高解决临床实际问题的综合能力，积极开展临床医学的教学方法改革。例如，基于临床案例的问题驱动教学法，充分整合基础医学与临床医学知识体系，将临床医学生从死记硬背式的学习到自主获取知识，解决实际问题，获取核心能力的转化，从“知识被动型”教学向“能力主动型”教学的转变，让医学生形成自主学习、发现问题、解决问题、团结协作以及终生学习的能力[6]。通过教学方法改革，将基础教师、临床医生与科研人员融合成“你中有我，我中有你”的师资队伍，将医学生基础医学知识培训与临床实践教育、医学实践与科研训练有机结合，从而实现接触临床前移、医学问题前移、科研训练前移，从而培养出适应新技术革命的高层次复合型医学创新人才。

（二）训练学科融合思维

人体是非常复杂而又精密的系统，单一学科往往难以揭示其内在规律，需要多学科交叉融合，采用新的研究手段各种技术的集成以及新的理论突破[7]。因此，训练学科融合思维将是培养多学科背景的复合型医学人才的前提。在培训过程中，通过多学科知识的介入，建立新的技术手段，有效化解问题，在问题探究的过程中获得多学科知识，加强自身的学习能力和提高自身的综合素养。虽然，学科融合是不同学科元素的参与，但有主次之分，医学是主要认知的对象，其他学科是方法和手段，目的是更好地学习医学，解决医学难题，开阔自身的认知视野。近年来，电子信息产业的飞速发展尤其是医疗图像云平台的巨大进步，为医疗服务信息化建设的发展打开了新的局面。云计算和云平台服务是未来信息化的发展方向，实现云平台的智能精准医疗服务模式也是顺应科技发展的趋势。相对于传统医疗，智能精准医疗通过先进的图像采集方法以及其他生命科学等先进技术获取个性化的医学数据，采用人工智能处理手段并基于先进的大数据分析来辅助临床医生对疾病进行诊断、治疗以及疗效评估，让患者获得更佳治疗效果的同时降低医疗分析和医疗成本，避免过度医疗。我们课题组利用人工智能技术，自动分析、分割，定量评估癌组织病理切片中肿瘤变异程度，快速精准地标识潜在癌巢，克服人工读片（癌病理切片）存在的主观性高、重复性低、定量及信息利用不足、耗时及劳动强度和知识经验传承困难等问题。这个项目结合相关医学知识，整合了医学、计算机学、信息学等多学科知识。

新兴和智能、多学科技术的融合是“新医科”的特点，势必要求高校培养跨学科的医学人才。近年来，国内院校成立了跨医学、生物学、工程学、化学、信息学等多学科的交叉科学院所。温州医科大学探索临床医学（新医科）高质量人才培养，鉴于上海大学优势学科“工学”，将其有机融入本校优势学科“临床医学”，双方联合建立了临床需求作为出发点和落脚点的医工结合的新兴交叉学科，是培养未来的医学拔尖创新人才和医工复合型领军人才的一次有益探索[8]。

（三）增强创新意识

科技创新是学科交叉的主要目的，也是一个不可替代的研究范式。高校是创新人才的培养基地，也是创新思想的孕育地，是国家创新体系的重要主体，教育创新将直接影响国家的创新力。因此，如何培养大学生的创新能力是对我国高等教育和高等学校提出的新要求，医学领域已经成为汇聚多学科前沿研究的“主阵地”。保障全方位、全周期人民健康，医学教育必须创新求发展;顺应奔腾而至的科技革命和产业变革，医学教育必须创新谋发展。大力发展新医科，是新时代赋予医学教育创新发展的重要使命。随着科技的进步与创新，医学从最初的依靠经验和实验的传统医学，逐渐发展为对人工智能、大数据、生物医学工程等新技术全面应用的现代医学。在这个过程中，需要不断创新，不同的学科相互碰撞，在交叉创新的逻辑中形成新的研究手段、临床诊疗新方法以及新的理论突破。为强化医学生创新意识，可以通过解决临床实际问题为导向，激发学生科研兴趣，主动应用多学科知识探索问题的本质，主动思考，不断尝试形成解决问题的新思路、新方法。譬如，目前外泌体富集技术灵敏度不足，捕获效率不高，限制了临床应用，为解决该难题，我们课题组通过工程学与生物学技术，创新性地开发了修饰适体的磁性氧化石墨烯纳米颗粒，能够在常温下，高效、便捷地捕获外泌体，为临床应用奠定了坚实的基础[9]。

（四）拓展解决问题视野

现代医学问题，已然涉及诸多学科领域。问题的跨学科研究与多视角探讨已成为现代学术研究新特质。因此，医学生需拓展知识领域，勇于发现问题。从公元前400年希波克拉底第一次描述念珠菌感染起，研究者们一直在探寻与人类共生的真菌和细菌对人体健康及疾病的影响。譬如，既往人们的认识中，粪便是一种人体的“垃圾”。随着知识领域的拓展，人们逐渐认识到肠道菌群经过长期进化与人类达到共生共存、和平共处的状态，对于身体来说是一个重要的隐形器官，虽然没有具体的物理形态表征，但是其功能和不可或缺性跟其他脏器的器官同等重要。肠道菌群通过分泌生物活性物质吸收进入血液循环，从而调节肝脏代谢、神经中枢、心血管、内分泌等系统的生理功能。如果肠道菌群失调，则会导致上述系统的功能紊乱，甚至发生器质性病变，如肥胖、高血压、糖尿病等。现代医学对肠道菌的生态重建（粪菌移植）使得临床治疗多了一种新选择——“变废为宝”。粪菌移植已用于治疗复发性或难治性艰难梭菌感染、炎症性肠病、慢性便秘、腹泻、肠易激综合征、慢性乙型病毒性肝炎、肝性脑病、肥胖症、儿童自闭症、抑郁症、帕金森病等多种疾病，结果显示大部分患者治疗效果较好。这个例子充分体现了拓展知识领域的益处。此外，新领域的拓展離不开对现实问题的剖析，建立解决问题的新方法。医学研究不仅需要发现临床问题，更需要凝练出科学问题，理性解答现实问题所带来的疑惑，并建立突破传统的解决方案。应当说，每一次生物技术的突破，生物技术在医学领域的应用，必然涉及多学科交叉合作。譬如，继“人类基因组计划”之后，群体基因组和个体基因组得到了前所未有的发展，但在细胞层面，相同基因组的同类型细胞、癌细胞及癌旁细胞的异质性和微环境等科学问题仍然无法回答。传统的测序技术获得的是细胞群体的平均特征，因此在数量上占据优势的细胞群的特征更容易外显，而那些数量稀少的细胞所蕴含的低丰度特征往往会被淹没在浩瀚的强势信号中。过去十年里，单细胞测序技术的快速发展极大地加速了生物医学领域的相关研究，帮助科研人员克服了生物样本内异质性等重大挑战，一系列单细胞转录组图谱等也由此诞生。众所周知，基因表达具有时间和空间的特异性，通过对不同时间点的样本取材，使用单细胞转录组测序技术能够解析时间维度上细胞类型和基因表达的变化过程。单细胞测序实验的前提是组织必须通过机械分离或酶解消化成单细胞悬液，此过程不可避免丢失了组织中细胞所处的原始位置信息，也导致了细胞间的通讯网络被打破，这使我们难以获得组织中不同区域的细胞构成和基因表达状态，以及不同功能区之间的基因差异表达等信息。空间组学是继单细胞测序技术之后的另一个生物技术研究热点，它能够弥补单细胞测序技术无法获取细胞空间分布信息的缺陷。空间组学主要研究细胞在组织样品中的相对位置关系，用于揭示细胞空间分布关系对疾病的影响[10]。简言之，医学的研究核心依然离不开国际化的学术视野，离不开对医学科学问题的提炼。我们拓展我们的知识领域，用多学科、跨学科的方法建立解决方案。

总之，新科技革命和产业变革给新医学的发展带来了机遇与挑战。高精尖技术在医学领域的不断应用，助推学科交叉融合，有益于探索“新医科”发展之路，多学科背景的复合型医学人才培养势在必行。

参考文献：

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[5]陈超瑜，马妍，方群.微流控器官芯片的研究进展[J].分析化学，2019，47（11）：1711-1720.

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[9]Weiguo Huang，Yunru Yu，Chaoyu Yang，Xiaohui Zhang，Luoran Shang，Yan Zu，Keqing Shi. Aptamer decorated magnetic graphene oxide nanoparticles for effective capture of exosomes[J].Chemical Engineering Journal，2022，431：133849.

[10]Crosetto N，Bienko M，van Oudenaarden A. Spatially resolved transcriptomics and beyond[J].Nat Rev Genet，2015，16（1）：57-66.

編辑 鲁翠红