大數(shù)據(jù)時代臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的思考

焦曉棟，錢建新，王 湛，于觀貞

隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人類獲得、儲存、分析和應(yīng)用數(shù)據(jù)的能力不斷增強，大數(shù)據(jù)時代已悄然來臨并帶來了生活、工作與思維的大變革［1］。數(shù)據(jù)是醫(yī)學(xué)的具體體現(xiàn)，所有疾病的治療、轉(zhuǎn)歸都可以歸結(jié)為數(shù)據(jù)，技術(shù)的進步使得數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)的發(fā)展中扮演著越來越重要且豐富的角色，因此，大數(shù)據(jù)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用已引起了人們的關(guān)注［2-3］。筆者試從臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的角度闡釋大數(shù)據(jù)時代帶來的影響及變革。

1 大數(shù)據(jù)時代的來臨所帶來的影響

大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)是數(shù)據(jù)量的增多，如今，只需2 d就能聚集自文明誕生以來到2003年所產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)。根據(jù)技術(shù)研究機構(gòu)的預(yù)計，大量新數(shù)據(jù)無時無刻不在涌現(xiàn)，并以每年50%的速度增長，換而言之，人類每2年的數(shù)據(jù)就會翻一番［4］。具體到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，2001 年，美、英、法、德、日、中六國合作，歷時10年，耗資數(shù)十億美元的人類基因組計劃(human genome project，HGP)才完成了一個基因組的精細(xì)圖，而現(xiàn)在使用一臺測序儀只需10 d左右的時間，即可完成至少3個人類全基因組的測序工作，測序能力的飛速發(fā)展甚至超過了IT界的摩爾定律。但大數(shù)據(jù)的本質(zhì)并非單純數(shù)據(jù)量的增多，而在于建立在大量數(shù)據(jù)之上的思維方式的變革。其中最重要的變革有3個方面。

1.1 可靠性 數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進步為收集、存儲和處理更大量的數(shù)據(jù)帶來了可能性，這樣一來便可以擯棄使用抽樣樣本預(yù)測總體的方法，直接分析總體。例如循證醫(yī)學(xué)最高級別的證據(jù)是隨機對照臨床研究的結(jié)果，但實際上隨機對照臨床研究的入組有嚴(yán)格的限定，其結(jié)論只能夠反映特定的人群在特定的治療階段中的情況，無法推論到所有患者的總體，更無法推論到疾病治療的每一個階段。臨床上在做決策時很大程度上依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗、直覺，甚至是運氣。而大數(shù)據(jù)時代的進步可以將所有患者的全部信息進行綜合分析，并通過復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型告訴臨床醫(yī)生簡單的結(jié)論，這將會大大增加臨床決策的可靠性。

1.2 混雜性 局限于數(shù)據(jù)處理的技術(shù)，既往我們必須要求數(shù)據(jù)的精確性，否則便可能對分析的結(jié)果產(chǎn)生巨大的影響，但現(xiàn)實生活中的數(shù)據(jù)充滿了不確定性，只有5%的數(shù)據(jù)是結(jié)構(gòu)化的并適用于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，過分地追求精確性的代價便是損失了剩余95%的數(shù)據(jù)信息。但大數(shù)據(jù)時代技術(shù)的進步克服了只能分析精確數(shù)據(jù)的瓶頸，故而不再強調(diào)精確性而接受數(shù)據(jù)的混雜性是大數(shù)據(jù)時代的第二個特征。

1.3 相關(guān)性 海量的數(shù)據(jù)和強大的分析技術(shù)不再依賴事物之間的因果關(guān)系，而通過其相關(guān)關(guān)系即可得到結(jié)論。即大數(shù)據(jù)時代不再強調(diào)“為什么”，而更加重視“是什么”。在大數(shù)據(jù)時代來臨之前，因為沒有大量數(shù)據(jù)的支撐，僅憑相關(guān)關(guān)系而非因果關(guān)系做出結(jié)論的出錯風(fēng)險太大，而在大數(shù)據(jù)時代，海量的數(shù)據(jù)和強大的分析技術(shù)彌補了這一缺憾，讓我們能夠更加簡單地得出正確的結(jié)論。

2 大數(shù)據(jù)時代對臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的挑戰(zhàn)

在大數(shù)據(jù)時代，無論主動或被動，人們都將受到其影響，對于臨床醫(yī)學(xué)的教學(xué)來講，提出了以下的挑戰(zhàn)。

2.1 大數(shù)據(jù)時代對個人能力的要求與以往不同 醫(yī)學(xué)生在大數(shù)據(jù)時代獲取知識的方式不再局限于教科書、圖書館、老師和醫(yī)院的患者。通過便捷的網(wǎng)絡(luò)，大量的數(shù)據(jù)唾手可得，而隨之而來的問題便是如何大海撈針和去偽存真，找到自己需要的并且是正確的知識。簡而言之，大數(shù)據(jù)時代所需要的能力是搜索、閱讀和辨別真?zhèn)?。同時，大數(shù)據(jù)時代信息爆炸性的增長讓醫(yī)學(xué)知識不再是醫(yī)生的專利，患者可以方便地從網(wǎng)絡(luò)上獲取各種知識，醫(yī)生和患者的信息不對等已成為歷史，甚至患者可以花更多的時間和精力去關(guān)注自己的疾病，醫(yī)生的信息從某種程度上來說處于“劣勢”。這便要求醫(yī)學(xué)生有更加充足的知識儲備和良好的溝通技巧來面對做好“功課”的患者［3］。作為醫(yī)學(xué)生進入臨床引路人的臨床醫(yī)生，也面臨著大數(shù)據(jù)時代新穎的、更高的能力要求。首當(dāng)其沖的便是如何從海量的數(shù)據(jù)所帶來的信息中提取所需要的正確的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)時代的信息量呈爆炸性的增長，醫(yī)學(xué)知識更新、顛覆的浪潮也必將比以往來得更加迅猛，作為臨床醫(yī)生，必然是這場數(shù)據(jù)浪潮之中的“弄潮兒”，也必須教會未來的臨床醫(yī)生如何在數(shù)據(jù)的浪潮中前行。

2.2 大數(shù)據(jù)時代帶來了觀念的顛覆和更新 在傳統(tǒng)的工業(yè)化時代，教育的模式還是標(biāo)準(zhǔn)化課堂式教育，教育的理念還是規(guī)訓(xùn)和教化。而在大數(shù)據(jù)時代，教育的理念已發(fā)生了變化。教育完全可以自發(fā)的完成，是一種“自組織行為”;教師的功能已經(jīng)不是低層次的可以拷貝的簡單重復(fù)，未來教師的工作將從簡單重復(fù)的教化變成對學(xué)習(xí)者的支持和服務(wù)。

技術(shù)的進步也將對教學(xué)質(zhì)量的評價帶來本質(zhì)的變革。目前對于教學(xué)質(zhì)量的評價很大程度上局限于有限的時間段，例如學(xué)期末的考試成績。而大數(shù)據(jù)時代數(shù)據(jù)采集、追蹤的便利將大大豐富評價教學(xué)質(zhì)量的手段。設(shè)想若干年后評價一所醫(yī)學(xué)院校的教學(xué)能力的指標(biāo)不再單純是其學(xué)生的畢業(yè)考試分?jǐn)?shù)有多高、發(fā)表的論文有多少，還包括這所學(xué)校培養(yǎng)出的醫(yī)生的工作地點和從事專業(yè)，甚至每年接診的人數(shù)、治愈率、患者的認(rèn)可度、患者的生存期、同行間的影響力等等，如此一來將會獲得既往無法想象的海量信息。

2.3 大數(shù)據(jù)時代下臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)面臨著時空的更迭 在許多科幻電影中所展現(xiàn)的人類隨時掌控海量數(shù)據(jù)的場景在大數(shù)據(jù)時代終將成為現(xiàn)實，與此同時，腫瘤學(xué)的教學(xué)也將面臨時空的更迭。試想醫(yī)學(xué)生在任何地點使用簡單的設(shè)備就能夠看到世界上所有醫(yī)學(xué)院的解剖學(xué)視頻、所有醫(yī)院的手術(shù)直播和病例討論，隨時可以提出問題，并快速獲得權(quán)威的解答;試想臨床醫(yī)生隨時都可以掌握世界上最新藥物的療效、不良反應(yīng)、應(yīng)用指南;試想世界上醫(yī)生之間可以無界限和無障礙地溝通、交流、討論。那時信息的傳播和思想的交流將不再受到時間和空間的限制，學(xué)校、教室、老師的定位和功能必將發(fā)生巨大的變化。

3 順應(yīng)大數(shù)據(jù)時代所應(yīng)有的變革

3.1 醫(yī)學(xué)教學(xué)方式的更改 傳統(tǒng)的教育興盛于工業(yè)化時代，學(xué)校的模式映射了工業(yè)化集中物流的經(jīng)濟批量模式:鈴聲、班級、標(biāo)準(zhǔn)化的課堂、統(tǒng)一的教材，這種教育為工業(yè)時代標(biāo)準(zhǔn)化地制造了可用的人才。而大數(shù)據(jù)教育將呈現(xiàn)另外的特征:彈性學(xué)制、個性化輔導(dǎo)、社區(qū)和家庭學(xué)習(xí)。美國從1997年以來的十多年，在家上學(xué)的人數(shù)迅速增長超過5%，這些孩子學(xué)習(xí)成績和參與社區(qū)的能力超過同齡公立學(xué)校學(xué)生的30% 以上［2］。

在教學(xué)方式的探索上最典型的便是翻轉(zhuǎn)課堂(the flipped classroom)［3］。翻轉(zhuǎn)課堂來源于美國的一名基金公司分析員Salman Khan，他通過自己制作的微課件為表妹補課的模式獲得巨大成功。目前美國每天有數(shù)十萬中學(xué)生晚上在家觀看Khan學(xué)院的數(shù)學(xué)教學(xué)視頻，第2天則跟同學(xué)一起在教室做作業(yè)，遇到問題有老師和同學(xué)可以請教。這跟傳統(tǒng)的“老師白天在教室上課，學(xué)生晚上回家做作業(yè)”的方式正好相反，被稱為翻轉(zhuǎn)課堂。具體到臨床醫(yī)學(xué)的教育上，目前我們所采取的教育方式還是鈴聲、班級、標(biāo)準(zhǔn)化的課堂、統(tǒng)一的教材、標(biāo)準(zhǔn)化病人等模式，而大數(shù)據(jù)時代帶給我們觀念的更新以及技術(shù)的進步，使得自主學(xué)習(xí)、彈性學(xué)習(xí)、個性化的輔導(dǎo)、在家庭中的學(xué)習(xí)成為可能。每個學(xué)生所選擇的課程可以完全不同，每個人可以根據(jù)自己的興趣愛好以及掌握知識的程度有針對性地選擇個性化的課程，而老師也能面對“個性化”的學(xué)生，真正做到“因材施教”。

3.2 醫(yī)學(xué)教育理念的更新 如前所述，技術(shù)的進步提供了更便捷地獲取知識的途徑，傳統(tǒng)教育所承擔(dān)的規(guī)訓(xùn)和教化的任務(wù)已經(jīng)不再是重點，而在海量的知識中去搜索、閱讀和辨別真?zhèn)胃鼮橹匾?。因此，去粗取精、去偽存真的能力才是教育的重點，教育的內(nèi)涵將不再是規(guī)訓(xùn)和教化，而是教育者對學(xué)習(xí)者的支持與服務(wù)。在臨床醫(yī)學(xué)的教學(xué)中，筆者曾經(jīng)當(dāng)作是重點的疾病的診斷、分類、治療原則等知識都可以讓學(xué)生通過網(wǎng)絡(luò)自行學(xué)習(xí)，臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的重點是讓學(xué)生學(xué)會在海量的信息、層出不窮的新的治療方法中找出適合患者的方法，讓學(xué)生學(xué)會如何應(yīng)用數(shù)據(jù)為患者做出正確的治療決策。

3.3 醫(yī)學(xué)繼續(xù)教育的加強 斯塔夫里阿諾斯在《世界通史》里說道:“人類歷史中的許多災(zāi)難都源于這樣一個事實，即社會的變化總是遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于技術(shù)的變化。這是不難理解的，因為人們十分自然地歡迎和采納那些能提高生產(chǎn)率和生活水平的新技術(shù)，卻拒絕接受新技術(shù)所帶來的社會變化——因為采納新思想、新制度和新做法總是令人不快的［4］”。大數(shù)據(jù)時代的來臨使繼續(xù)教育、終身學(xué)習(xí)的迫切性前所未有地增強了，醫(yī)學(xué)作為迅速發(fā)展的學(xué)科，知識的更新，觀念的更改甚至顛覆發(fā)生的越來越快。作為臨床治療的實踐者，不進行知識的更新就意味著落伍;作為醫(yī)學(xué)生臨床實踐的引路人，更加需要及時更新知識，更加迫切地需要增加對大數(shù)據(jù)的理解。因此，對于臨床醫(yī)學(xué)的教學(xué)來講，加強對于臨床醫(yī)師的繼續(xù)教育顯得越來越重要，否則當(dāng)教師沒有趕上大數(shù)據(jù)時代的步伐時，便無法將大數(shù)據(jù)時代所帶給我們的驚喜傳遞給學(xué)生。

3.4 硬件和軟件設(shè)施的配套 新技術(shù)的層出不窮是推動社會進步和變革的基礎(chǔ)，大數(shù)據(jù)時代新技術(shù)的出現(xiàn)必然會更加迅猛，而作為大數(shù)據(jù)時代發(fā)生變革的重要領(lǐng)域，醫(yī)學(xué)對于技術(shù)的依賴必將會越來越強。在醫(yī)學(xué)的教學(xué)過程中，如果要跟上大數(shù)據(jù)的步伐，硬件和軟件系統(tǒng)的更新?lián)Q代顯得更加重要。而目前國內(nèi)醫(yī)院的信息化程度還不高，很多醫(yī)院內(nèi)部的HIS、LIS、PACS系統(tǒng)之間都無法兼容，不同醫(yī)院之間的信息共享更是停留在紙面上。醫(yī)學(xué)院校的各種教學(xué)設(shè)施的配套也勢在必行，否則無法在醫(yī)學(xué)的教育領(lǐng)域迎頭趕上大數(shù)據(jù)時代的步伐。

面對海量的數(shù)據(jù)，不斷顛覆的理念和不同于以往的時空更迭，臨床醫(yī)學(xué)的教學(xué)方式、教育理念必將做出相應(yīng)的調(diào)整。與此同時，針對臨床醫(yī)生的繼續(xù)教育和硬軟件設(shè)施的配套也是臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)在大數(shù)據(jù)時代所要做的必要準(zhǔn)備。

［1］Howe D，Costanzo M，F(xiàn)ey P，et al.Big data:the future of biocuration［J］.Nature，2008，455(7209):47-50.

［2］Kell DB.Progress being made on standards for use in data sharing［J］.Nature，2008，456(7218):29-31.

［3］Donovan S.Big data:teaching must evolve to keep up with advances［J］.Nature，2008，455(7212):461-463.

［4］張渝江.教育大數(shù)據(jù)——大數(shù)據(jù)時代，如何贏得教育的未來［J］.上海教育，2013，(17):16-21.