一、國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略
數(shù)據(jù)是國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源,是21世紀(jì)的“鉆石礦”。黨的十八屆五中全會(huì)提出“實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”,國務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》、工信部印發(fā)《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,全面推進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展,加快建設(shè)數(shù)據(jù)強(qiáng)國。
2016年6月,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見》,文件指出健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展將帶來健康醫(yī)療模式的深刻變化,有利于提升健康醫(yī)療服務(wù)效率和質(zhì)量。
生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈主要包括原料藥供應(yīng)、生產(chǎn)研發(fā)、外包服務(wù)、醫(yī)藥商業(yè)、醫(yī)療服務(wù)、產(chǎn)業(yè)服務(wù)、金融服務(wù)、會(huì)展服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、產(chǎn)業(yè)媒體等。
圖 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈圖譜;
現(xiàn)階段,生物醫(yī)藥大數(shù)據(jù)主要來源于生產(chǎn)研發(fā)、醫(yī)療服務(wù)、產(chǎn)業(yè)服務(wù)三個(gè)版塊:
研發(fā)數(shù)據(jù):主要指藥企或科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行研發(fā)獲得的數(shù)據(jù),包括從先導(dǎo)化合物篩選、臨床前、I-III期臨床、IV期臨床、上市后療效副作用跟蹤等數(shù)據(jù);
醫(yī)療服務(wù)數(shù)據(jù):主要指患者就醫(yī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),如病例數(shù)據(jù)、檢查數(shù)據(jù)、用藥選擇等;還包括患者行為和感官數(shù)據(jù),如家族病史及可穿戴設(shè)備、即時(shí)監(jiān)控設(shè)備采集的健康數(shù)據(jù);健康醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù),如監(jiān)管數(shù)據(jù)、醫(yī)院評價(jià)數(shù)據(jù)、公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)等;
產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù):主要是指生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)企業(yè)、人才、藥品器械、投融資等數(shù)據(jù)。
1.生物醫(yī)藥研發(fā)大數(shù)據(jù)應(yīng)用
(1)蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)分析研究:基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,已有許多具有創(chuàng)新性的數(shù)據(jù)分析方法得以廣泛運(yùn)用,為保證蛋白質(zhì)組學(xué)研究的健康、持續(xù)、高效發(fā)展,需加強(qiáng)不同層面組學(xué)數(shù)據(jù)的綜合分析能力;
(2)單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析研究:在當(dāng)前階段,能夠?qū)崿F(xiàn)單細(xì)胞基因組數(shù)據(jù)分析的高效、簡潔的方法較少,在單細(xì)胞異化分析領(lǐng)域甚至存在大量的分析技術(shù)空白;
(3)基因組數(shù)據(jù)分析研究:通過系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)分析模型建設(shè),實(shí)現(xiàn)了對基因組、轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的綜合性分析,最終實(shí)現(xiàn)生物系統(tǒng)研究向著標(biāo)準(zhǔn)化、深入化方向有效發(fā)展;
(4)宏基因組數(shù)據(jù)分析研究:生物醫(yī)學(xué)方面的宏基因組項(xiàng)目呈現(xiàn)出井噴態(tài)勢,如何通過科學(xué)、高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行結(jié)果測算是廣大科研人員需面對的首要問題;
(5)生物醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)分析:隨著光學(xué)成像儀器和高精度細(xì)胞操作技術(shù)的進(jìn)步,生物醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)數(shù)據(jù)急劇積累,但還缺乏公認(rèn)的、標(biāo)準(zhǔn)化的生物醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)和處理平臺(tái);
(6)基因生物學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用:致病基因通路分析,利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可發(fā)現(xiàn)不同階段、不同位置的遺傳控制因素,從而進(jìn)行有針對性的治療;序列相似性分析,使用非線性相關(guān)統(tǒng)計(jì)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分類及聚類算法進(jìn)行相似性分析可以發(fā)現(xiàn)核酸序列之間的異同點(diǎn)。
2.臨床醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用
(1)致病因素關(guān)聯(lián)分析:通過檢索病案數(shù)據(jù)庫中大量的病人病情信息以及病人的個(gè)人信息,使用聚類分析算法進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)某疾病與外在環(huán)境因素的潛在關(guān)系,指導(dǎo)患者關(guān)注這些致病因素,有效預(yù)測疾病,降低疾病發(fā)生率;
(2)提高診斷準(zhǔn)確率:疾病的致病因素錯(cuò)綜復(fù)雜,而且不同階段癥狀各不相同,不同疾病之間有時(shí)會(huì)具有高度相似的病癥特征,大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可應(yīng)用于疾病快速高效的病情診斷。Kusiak等使用大數(shù)據(jù)處理的相關(guān)算法對實(shí)體性肺結(jié)節(jié)進(jìn)行診斷,準(zhǔn)確率高達(dá)100%;
(3)疾病預(yù)測應(yīng)用:診療大數(shù)據(jù)可為某種疾病的發(fā)病史以地區(qū)分布性提供線索;可對疾病的遺傳性和非遺傳性進(jìn)行分析,為治療人員提供相應(yīng)防治措施;可對某些疾病發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測;還是對傳染性疾病進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警的利器;
(4)醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用:在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的影像(如CT、MRI)分析中,采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?qū)λ贸龅挠跋窠Y(jié)果進(jìn)行分析,進(jìn)而對病人的疾病做出正確的診斷;
(5)藥物副作用分析應(yīng)用:采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過互聯(lián)網(wǎng)對各家醫(yī)院所出現(xiàn)的藥物不良反應(yīng)進(jìn)行挖掘,使醫(yī)護(hù)人員在用藥時(shí)提高警惕,保證病人合理用藥。
3.健康醫(yī)療行業(yè)/生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用
(1)健康醫(yī)療行業(yè)治理大數(shù)據(jù):居民健康狀況等重要數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測評價(jià),有力支撐健康中國建設(shè)規(guī)劃和決策;醫(yī)院評價(jià)體系,完善現(xiàn)代醫(yī)院管理制度,優(yōu)化醫(yī)療衛(wèi)生資源布局;對醫(yī)療、藥品、耗材等收入構(gòu)成及變化趨勢的監(jiān)測機(jī)制;
(2)公共衛(wèi)生大數(shù)據(jù)應(yīng)用:公共衛(wèi)生業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè);疾病敏感信息預(yù)警機(jī)制,提高突發(fā)公共衛(wèi)生事件預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)能力;集成多方監(jiān)測數(shù)據(jù)有效評價(jià)影響健康的社會(huì)因素;開展重點(diǎn)傳染病、職業(yè)病和醫(yī)學(xué)媒介生物監(jiān)測,有效預(yù)防控制重大疾?。?/p>
(3)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù):準(zhǔn)確把脈生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,為產(chǎn)業(yè)規(guī)劃制定、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集聚式發(fā)展提供支撐;為園區(qū)或區(qū)域提供精準(zhǔn)招商服務(wù),降低招商成本、提升招商效率;為產(chǎn)業(yè)企業(yè)提供專家人才評估、流動(dòng)監(jiān)測與預(yù)警服務(wù);基于供需精準(zhǔn)匹配的創(chuàng)新資源一站式服務(wù),促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)發(fā)展。
在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展基礎(chǔ)之上,大數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)將加速產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)積累與集聚,大數(shù)據(jù)應(yīng)用也將有更多的需求場景,為企業(yè)提升效率、降低成本、縮短周期等提供更有效的措施。同時(shí),基于大數(shù)據(jù),結(jié)合云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù),可進(jìn)一步促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展與突破。
一、國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略
數(shù)據(jù)是國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源,是21世紀(jì)的“鉆石礦”。黨的十八屆五中全會(huì)提出“實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略”,國務(wù)院印發(fā)《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》、工信部印發(fā)《大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》,全面推進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展,加快建設(shè)數(shù)據(jù)強(qiáng)國。
2016年6月,國務(wù)院辦公廳印發(fā)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)和規(guī)范健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展的指導(dǎo)意見》,文件指出健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展將帶來健康醫(yī)療模式的深刻變化,有利于提升健康醫(yī)療服務(wù)效率和質(zhì)量。
生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈主要包括原料藥供應(yīng)、生產(chǎn)研發(fā)、外包服務(wù)、醫(yī)藥商業(yè)、醫(yī)療服務(wù)、產(chǎn)業(yè)服務(wù)、金融服務(wù)、會(huì)展服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)、產(chǎn)業(yè)媒體等。
圖 生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)鏈圖譜;
現(xiàn)階段,生物醫(yī)藥大數(shù)據(jù)主要來源于生產(chǎn)研發(fā)、醫(yī)療服務(wù)、產(chǎn)業(yè)服務(wù)三個(gè)版塊:
研發(fā)數(shù)據(jù):主要指藥企或科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行研發(fā)獲得的數(shù)據(jù),包括從先導(dǎo)化合物篩選、臨床前、I-III期臨床、IV期臨床、上市后療效副作用跟蹤等數(shù)據(jù);
醫(yī)療服務(wù)數(shù)據(jù):主要指患者就醫(yī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù),如病例數(shù)據(jù)、檢查數(shù)據(jù)、用藥選擇等;還包括患者行為和感官數(shù)據(jù),如家族病史及可穿戴設(shè)備、即時(shí)監(jiān)控設(shè)備采集的健康數(shù)據(jù);健康醫(yī)療行業(yè)數(shù)據(jù),如監(jiān)管數(shù)據(jù)、醫(yī)院評價(jià)數(shù)據(jù)、公共衛(wèi)生數(shù)據(jù)等;
產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù):主要是指生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)企業(yè)、人才、藥品器械、投融資等數(shù)據(jù)。
1.生物醫(yī)藥研發(fā)大數(shù)據(jù)應(yīng)用
(1)蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)分析研究:基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用,已有許多具有創(chuàng)新性的數(shù)據(jù)分析方法得以廣泛運(yùn)用,為保證蛋白質(zhì)組學(xué)研究的健康、持續(xù)、高效發(fā)展,需加強(qiáng)不同層面組學(xué)數(shù)據(jù)的綜合分析能力;
(2)單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析研究:在當(dāng)前階段,能夠?qū)崿F(xiàn)單細(xì)胞基因組數(shù)據(jù)分析的高效、簡潔的方法較少,在單細(xì)胞異化分析領(lǐng)域甚至存在大量的分析技術(shù)空白;
(3)基因組數(shù)據(jù)分析研究:通過系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)分析模型建設(shè),實(shí)現(xiàn)了對基因組、轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的綜合性分析,最終實(shí)現(xiàn)生物系統(tǒng)研究向著標(biāo)準(zhǔn)化、深入化方向有效發(fā)展;
(4)宏基因組數(shù)據(jù)分析研究:生物醫(yī)學(xué)方面的宏基因組項(xiàng)目呈現(xiàn)出井噴態(tài)勢,如何通過科學(xué)、高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析進(jìn)行結(jié)果測算是廣大科研人員需面對的首要問題;
(5)生物醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)分析:隨著光學(xué)成像儀器和高精度細(xì)胞操作技術(shù)的進(jìn)步,生物醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)數(shù)據(jù)急劇積累,但還缺乏公認(rèn)的、標(biāo)準(zhǔn)化的生物醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)和處理平臺(tái);
(6)基因生物學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用:致病基因通路分析,利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可發(fā)現(xiàn)不同階段、不同位置的遺傳控制因素,從而進(jìn)行有針對性的治療;序列相似性分析,使用非線性相關(guān)統(tǒng)計(jì)法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、分類及聚類算法進(jìn)行相似性分析可以發(fā)現(xiàn)核酸序列之間的異同點(diǎn)。
2.臨床醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)應(yīng)用
(1)致病因素關(guān)聯(lián)分析:通過檢索病案數(shù)據(jù)庫中大量的病人病情信息以及病人的個(gè)人信息,使用聚類分析算法進(jìn)行分析,以發(fā)現(xiàn)某疾病與外在環(huán)境因素的潛在關(guān)系,指導(dǎo)患者關(guān)注這些致病因素,有效預(yù)測疾病,降低疾病發(fā)生率;
(2)提高診斷準(zhǔn)確率:疾病的致病因素錯(cuò)綜復(fù)雜,而且不同階段癥狀各不相同,不同疾病之間有時(shí)會(huì)具有高度相似的病癥特征,大數(shù)據(jù)分析技術(shù)可應(yīng)用于疾病快速高效的病情診斷。Kusiak等使用大數(shù)據(jù)處理的相關(guān)算法對實(shí)體性肺結(jié)節(jié)進(jìn)行診斷,準(zhǔn)確率高達(dá)100%;
(3)疾病預(yù)測應(yīng)用:診療大數(shù)據(jù)可為某種疾病的發(fā)病史以地區(qū)分布性提供線索;可對疾病的遺傳性和非遺傳性進(jìn)行分析,為治療人員提供相應(yīng)防治措施;可對某些疾病發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測;還是對傳染性疾病進(jìn)行預(yù)測、預(yù)警的利器;
(4)醫(yī)學(xué)影像應(yīng)用:在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的影像(如CT、MRI)分析中,采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠?qū)λ贸龅挠跋窠Y(jié)果進(jìn)行分析,進(jìn)而對病人的疾病做出正確的診斷;
(5)藥物副作用分析應(yīng)用:采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù),通過互聯(lián)網(wǎng)對各家醫(yī)院所出現(xiàn)的藥物不良反應(yīng)進(jìn)行挖掘,使醫(yī)護(hù)人員在用藥時(shí)提高警惕,保證病人合理用藥。
3.健康醫(yī)療行業(yè)/生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用
(1)健康醫(yī)療行業(yè)治理大數(shù)據(jù):居民健康狀況等重要數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)和預(yù)測評價(jià),有力支撐健康中國建設(shè)規(guī)劃和決策;醫(yī)院評價(jià)體系,完善現(xiàn)代醫(yī)院管理制度,優(yōu)化醫(yī)療衛(wèi)生資源布局;對醫(yī)療、藥品、耗材等收入構(gòu)成及變化趨勢的監(jiān)測機(jī)制;
(2)公共衛(wèi)生大數(shù)據(jù)應(yīng)用:公共衛(wèi)生業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)建設(shè);疾病敏感信息預(yù)警機(jī)制,提高突發(fā)公共衛(wèi)生事件預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)能力;集成多方監(jiān)測數(shù)據(jù)有效評價(jià)影響健康的社會(huì)因素;開展重點(diǎn)傳染病、職業(yè)病和醫(yī)學(xué)媒介生物監(jiān)測,有效預(yù)防控制重大疾?。?/p>
(3)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù):準(zhǔn)確把脈生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,為產(chǎn)業(yè)規(guī)劃制定、引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)集聚式發(fā)展提供支撐;為園區(qū)或區(qū)域提供精準(zhǔn)招商服務(wù),降低招商成本、提升招商效率;為產(chǎn)業(yè)企業(yè)提供專家人才評估、流動(dòng)監(jiān)測與預(yù)警服務(wù);基于供需精準(zhǔn)匹配的創(chuàng)新資源一站式服務(wù),促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新服務(wù)發(fā)展。
在產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展基礎(chǔ)之上,大數(shù)據(jù)中臺(tái)建設(shè)將加速產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)積累與集聚,大數(shù)據(jù)應(yīng)用也將有更多的需求場景,為企業(yè)提升效率、降低成本、縮短周期等提供更有效的措施。同時(shí),基于大數(shù)據(jù),結(jié)合云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù),可進(jìn)一步促進(jìn)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展與突破。