简评 2016 年度医疗界十大创新排行榜
科技的日新月异可不仅仅体现在电子产品上，越来越多的创新科技已经被用在与人类健康息息相关的医疗领域。Cleveland Clinic主办的第14届国际医疗创新峰会上，发布了医疗界十大年度创新排行榜。一百多名医生和科学家，从超过150个提名中选出了十项兼有显著临床意义和商业价值，并且惠及广大病患的创新成果。这些成果不仅让医疗与健康行业受益，也能让社会更加关心此类创新与变革，因为它们能够真实地影响着我们身边的所有人。
No.1 预防流行病的疫苗
2014年非洲埃博拉疫情和美国细菌性脑膜炎球菌(脑膜炎球菌B)爆发，对疫苗的迫切需求，促使科学家，医生和公共卫生官员以更快的速度开发安全而高效疫苗。如今，医生、科学家、公司和政府机构以前所未有的速度创新，并将新疫苗迅速从实验室研究投入到包括大量人群的临床测试。
评论：疫苗不仅是目前预防传染病最有效的手段，也被认为是最具成本效益的卫生干预措施。据美国疾病预防和控制中心统计，部分疾病治疗与接种疫苗费用之比高达27倍，疫苗将节约大量的治疗费用。世界卫生组织预计，全球疫苗市场到2025年将猛增至1000亿美元，未来10年企业将会推出120种新产品。目前全球疫苗市场的复合年增长率为7.6%，明显高于整个医药行业的增速。
对中国来说，疫苗的研发既是科研任务，更是关乎国计民生的大事。比如寨卡病毒在世界多个国家扩散，特别是2016年巴西奥运会前后，已在67个国家和地区出现寨卡病毒的感染者，成为世界医学界需要面对的危机事件。中国科学院院士、中国疾病预防控制中心副主任高福表示，研发寨卡病毒疫苗，是当务之急。
不过在近几次公共卫生事件之中，中国科学家在疫苗研发方面的表现堪称完美：H5N1禽流感流行，中国学者在研制紧急疫苗、研究病毒流行病学等领域取得了重大进展；H1N1流感大流行，中国学者于2009年12月即研制成功疫苗；还有肠病毒71疫苗，也是在“手足口病”疫情爆发之后进行的相关研究的重大成果。
No. 2 基于基因组学的临床试验
基于基因组学的临床试验正在加速新的靶向治疗的发展。参照遗传图谱，缩短了招募患者所需的时间，并增加了患者从靶向治疗中受益的机会。
评论：基因组学、蛋白质组学和代谢组学，协同临床试验数据和真实世界临床数据的挖掘，可使药物开发者能够更彻底地了解疾病的特定结构。这种理解用在个体化药物的设计上，将使得目标靶点和生物标记物更快速、更准确地得到识别和验证。所以充分利用“大数据”和基因组测序，以提高“发现个体化新药”的成功率。
对中国来说，基因组学在医学临床实践的交汇融合应用，是医学科技发展的前沿方向。系统加强精准医学研究布局，对于加快重大疾病防控技术突破、占据未来医学及相关产业发展主导权、打造我国生命健康产业发展的新驱动力至关重要。
值得关注的是，美国白宫官网公布的副总统拜登提交给奥巴马总统关于抗癌“登月计划”的17页战略性报告。报告的第一大目标是加速新的科技突破。第二大目标则是“加强数据库建设”，特别是美国癌症研究院（NCI）今年初发起的基因组数据共享（GDC）项目，将大量癌症病人研究资料整合到同一个数据库，号召发起“将数千种癌症患者肿瘤细胞内的基因和蛋白表达进行归档，并建立数据库”的新项目。目前中国没有国家层面的癌症研究院，也没有类似的癌症基因数据库，这值得中国科学界努力。
No. 3 CRISPR基因编辑技术
CRISPR, 全名：Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats，利用一个叫Cas9的酶来编辑DNA，而且只需要30美元的成本，这与以前的基因编辑相比，非常容易，非常便宜。
评论：研究者们努力的方向是，希望可以利用基因编辑技术进行多个基因编辑，使其获得保护性突变，进而真正更好地预防和治愈多种疾病。
目前已经关于该技术已经有重大的研究进展：比如著名科学期刊《Cell Reports》发布的一项新成果显示，科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑系统，可以在人体免疫T细胞内对45个与HIV入侵宿主相关的基因进行特殊编辑分析，保护T细胞免受HIV病毒的侵入、整合、转染。这对于彻底清除HIV病毒、预防和治愈艾滋病有重要意义。再比如今年10月，一篇关于利用CRISPR-Cas9技术治疗镰状细胞贫血症的论文，在美国学术期刊《科学•转化医学》上发表。这给镰状细胞贫血症患提供了潜在的治疗方法。
类似镰状细胞贫血症和HIV这样的世界性医学难题，都可以用CRISPR技术来进行治疗，这显示了CRISPR基因编辑技术的潜力。
许多科学家认为，该技术最有希望问鼎下一届诺贝尔化学奖。利用CRISPR基因编辑技术，科研人员能够敲除掉任意细胞中的特定基因。其应用前景广阔，比如，通过基因改造使作物产生抗病基因来提高产量、构建动物模型研究疾病、构建微生物用于工业发酵生产、以及直接使用基因编辑技术进行疾病治疗等。今年7月，四川大学华西医院的科学家也宣布将把CRISPR技术应用于人体，以期治疗非小细胞肺癌。不难想象，未来我们将看到更多CRISPR的应用诞生。
更加让医学界和社会关心的是，基因编辑或许是消除很多疾病的唯一方法。比如现在已经知道有5000多种遗传变异与基因编码错误有关，测序技术每年能帮助发现300多种类似病因，这些疾病甚至有些只有10亿分之一的患病几率。
No.4 污水转化为可饮用水
新的净水系统，一个处理器可以产出够十万人饮用的净水。减少污水，防止传染病的传播。这将是造福人类的创新。
评论： 据估计，世界上每天有超过7亿人口饮用不安全的水，大约10%的疾病由污水导致。世界卫生组织统计，发展中国家每年有100多万五岁以下的儿童死于受污染的水和极差的卫生条件。
新的污水净化技术，虽然本质上不能算上高科技的产品，但是实际应用过程却又很多难题，解决这些问题对于一些发展中国家尤其重要。比如微软公司创始人比尔·盖茨及其夫人美琳达·盖茨通过他们自己的基金会，向世界面临的水污染问题发出挑战。据英国《镜报》1月6日报道，近期，为了支持一台能在几分钟内将未处理的污水转化为饮用水的设备，比尔·盖茨竟然大口喝掉了一杯由人类排泄物净化成的引用水。
目前将市政污水处理厂的出水处理到饮用水平不是什么新的理念。间接饮用的方式已经在世界多地有所尝试，例如新加坡的NEWater项目，污水处理厂的出水进行一系列的高级处理，达到NEWater的要求标准，之后进入自然水库，达到间接饮用的目的。
值得注意的是，在美国一些大城市，如圣迭戈、洛杉矶、萨克拉门托正在考虑发展再生水的直接饮用项目以满足未来对供水的要求。这促使了美国水工业的一系列研究项目，包括如何提高处理的可靠性、保障公众健康以及心理可接受。直接饮用的一个显著优点是供水接近于用户，无需远距离调水。这种优点是间接饮用所不具备的，间接饮用往往需要长距离将水输往水库进行存储，长距离的泵送需要非常高的能耗。
中国目前尚无再生水直接饮用的案例，相关技术、标准和基础设施更是缺乏。目前中国城市水资源匮乏，不得不依靠大范围远距离调水来解决问题；而农村饮用水基础设施则更不够完善，改善广大农村饮用水问题也刻不容缓了。中国亟需将污水转化为可饮用水的技术和装备，这类净水设备的需求潜力也非常巨大。
No.5 无创无细胞胎儿DNA检测
目前针对遗传疾病的初步检测方法主要是血液检查和超声。由于假阳性偏高，往往需要更具侵入性的手段来核实，比如羊水穿刺和绒毛取样。而后者不仅会增加流产机率而且对孕妇来说是很大的精神压力。新的无创检测，不需要胎儿细胞，直接测试母血中的胎儿DNA，显著降低了假阳性，带给准父母们更多的确定性。
评论：与传统的血液生化和超声NT筛查唐氏综合征相比，无创胎儿DNA检测的优势在于准确率非常高。无创检测测的是胎儿游离在母体血液里的DNA，并使用先进的分子生物技术，结合生物信息学分析，分辨出胎儿是否患有唐氏综合征。而且整个检测环节的质量控制非常严格。其优点是准确率达99%以上，比传统唐氏筛查手段高；缺点是价格贵，每次检查费用要3000多元。
在中国，由于放开二孩的影响，高龄产妇日渐增多，每年就有超过一百万孕妇可能接受这项测试。这种革命性的方法为全球无数的孕妇提供了无创产前诊断。
No.6 基于蛋白标记物的癌症筛查
为了早期发现癌症，科学家多年来专注于血液或尿液中单个蛋白质的浓度变化，或者基因突变。然而，相对较差的灵敏度，特异性和预测值限制了这些测试的诊断准确度和临床效用。这种新的筛查锁定某些蛋白的结构变化，即时追踪，并能分辨哪些来自正常细胞哪些来自癌细胞。早期试验结果令人鼓舞，不仅有百分百的灵敏性，还有很高的特异性。便宜而准确，新的检测平台正在进驻美国各大实验室。
评论：如今，癌症已成为名副其实的生命“杀手”。我国每年新增300万癌症患者，另有220万患者丧生。癌症患者求医时，大多处于中晚期，病人的存活率很低。相比之下，很多早期癌症患者的治愈率在80%以上。因此，“早发现、早治疗”是最行之有效的方法。然而，想要在癌症扩散前就作出准确诊断绝非易事。
中国人在此领域亦有贡献。清华大学罗永章团队在世界上首次证明，肿瘤标志物热休克蛋白90α（Hsp90α）可用于肝癌患者的检测，现已被国家食品药品监督管理总局批准在临床中使用。这也标志着首个由我国科学家定义、并获准用于临床的广谱肿瘤标志物的诞生，对提高癌症诊疗水平具有深远的意义。
今年，来自复旦大学的研究人员报告称，他们证实IgG半乳糖基化（galactosylation）分布是多种癌症类型中用于癌症筛查的一个有前景的生物标记物。这一研究成果发布在7月1日的Cell Research杂志上。
蛋白质生物标记物对于个体化医疗至关重要，尤其是那些在血浆或尿液中循环的蛋白质标记物无需任何大的侵入就可以获取。基于蛋白标记物的癌症筛查技术，未来将在人类战胜癌症的斗争中发挥重要作用。
No.7 行动自如的智能假肢
多年来，假肢已经能够模仿一些自然运动，并且大大提高了截肢者和瘫痪者的生活质量。最近研究发现大脑指挥肢体运动的神经信号可以被电脑解码。在脑子里植入一个芯片，就有可能自如地控制轮椅和假肢。
评论：假肢本身就是一种仿生的机械 / 机电产品，冠以智能是强调其具有主动适应外部条件变化的能力。目前假肢仿生和智能水平都还是非常初级的。随着机械、电子、信息等技术的飞速发展，能够主动伸膝的动力膝关节、运动灵活精巧的多指多自由度假手等高性能仿生智能假肢不断推向市场，植入式骨整合假肢也日臻完善。
我国自然科学基金委员会曾于 2005 年设立了一项重点基金，资助哈尔滨工业大学( 机电和语音控制系统 )、清华大学 ( 肌电控制系统 ) 和东北大学 ( 脑电控制系统 ) 联合研制多指多自由度仿生假手。但该技术的成熟依赖机器人技术、生物信息、信息科学、生物材料、微型技术、显微外科等多种领域中的技术互相结合。
中国的老龄化潮流正在汹涌到来，相比国外的产品，中国的智能假肢产品非常少见。要实现科学地从对人体功能状态评估到适当的假肢组合方案选择和对人机一体化系统的调试，智能假肢的研发还需要攻克技术难关，来提高假肢工作的可靠性和尽可能降低的成本，使其能为广大患者提供更好的产品。
No.8 首个治疗女性性欲障碍的药物
市场上已经有好几种药物可以解决男性性功能障碍。但是没有一个针对女性性欲低下的问题。跟男性的类似问题一样，这也是一种病，叫做hypoactive sexual desire disorder (HSDD)。每十个绝经期前的女性中，就有一个有这样的问题。这不仅会影响到家庭和谐，还会直接影响男性的自尊心和心理健康，损害夫妻感情，成为很多家庭的难言之隐。
2015年，FDA批准了5-羟色胺受体拮抗剂flibanserin(氟班色林，商品名:Addyi)，第一种用于治疗女性性欲障碍（HSDD）的药物。通过调节多巴胺等神经递质，有望将女性患者的性欲恢复到原来的水平。
评论：今天的女性，皆是家庭、社会双重角色的承担者，而社会竞争的加剧给职业女性带来了前所未有的精神压力和心理冲击，更容易造成性功能障碍。神经系统疾病、手术与创伤、精神心理因素和不良生活方式均可以引起性功能障碍。良好的两性关系对今天的家庭和睦非常重要，以至于氟班色林的批准被上升到“女权主义”的胜利的高度。的确，FDA批准了大约20余款药物用于男性性功能障碍治疗，却未批准任何一款药物用于女性，由此引起了一些女性团体对FDA双重标准及性别歧视的指责。此前FDA拒绝了2次flibanserin，因这种药物疗效一般，还可能引起恶心、头晕等不良反应，但FDA顾问小组2015年6月意外以18票对6票的表决结果对其放行。咨询委员会建议称，虽然flibanserin药效并不显著，但对某些患者具有积极意义。所以，一个药物的推出，背后的逻辑可能是一种社会正常秩序维持和家庭正常关系持续的需要。
No.9 无隙远程监控
数以百万计的病患将直接受益于可穿戴设备，这些设备监测你的每次呼吸，心跳，出汗或身体化学变化。在许多情况下，对这些改变的反应往往意味着生或死。新的无隙远程监控设备，分分钟收集数据，准确分析后直接传送给医生和患者，及时应对，拯救生命。
评论：远程监控技术将能够让医生与患者之间进行有效地连接，而在此前，这是不可能出现的。远程监控技术可以同时节省医生与患者的体力与资金。如今，医生可以利用自动化机器人来对监控患者，包括治疗过程之前、期间和之后的一切监控在内。苹果的可穿戴设备Apple Watch和健康数据平台HealthKit，谷歌的GOOGleFit，微软的健康管理平台Microsoft Health，让用户可以通过相关硬件获取体能生理数据，并通过数据平台进行分析。百度和TCL合作的智能手环，中兴的GrandWatch，华为的Talk BAnd手环等可穿戴设备也都具有健康实时监测和提醒的功能。显然，技术和市场的结合，实际上发挥了“市场看不到的手”的力量。
No.10 脑血管血栓回收支架
多年来，FDA批准的用于去除凝块的唯一的治疗是组织纤溶酶原激活剂（tPA）。可惜，tPA只在不到1/3的患者中有效。血栓回收支架，定位放入后，可以网住血栓，借助机械力量将其取出。临床试验发现，tPA加血栓回收支架，疗效明显好于只用tPA的治疗。
评论：据统计，城市中脑血管疾病死亡居各种死亡首位。而缺血性中风占全部急性脑血管疾病患者的86%。大脑细胞在没有氧气的情况下首先会休克，接着开始慢慢死亡，所以缺血性中风后的急救至关重要。血管内的凝块必须在3-6小时内去除，以防止造成长期残疾，脑损伤或死亡。脑血管血栓回收支架通过手术植入支架，用来打开阻塞了的动脉，目的只有一个，挽救病人于危难之中，避免病人和家属造成精神和肉体上受双重打击。这样的产品，每个人都需要了解。
