检验医学作为医学科学的重要支撑学科，也是一个内涵丰富的交叉学科，在疾病早期诊断、病情监测、预后判断与风险评估等方面发挥着不可或缺的作用。二十一世纪即将开始时就有人对检验医学的发展进行预测。时至今日，医学发展到达了前所未有的阶段，这不仅仅源于人类遗传学、细胞医学、分子病学、基因组学及免疫学等独立学科的发展，同时也得到生物信息学、生物物理学、分子生物学等交叉学科的极大推动。学科的突破和交叉领域的融合，伴随着国内经济的发展和人们生活水平的普遍提高，尤其是人们对健康的需求不断地增加，检验医学的发展一方面遵循着预测的方向，同时，新的境况和机遇也不断挑战和塑造着发展的轨迹。在科技快速发展的当今，作为健康和医疗不可或缺的检验医学，面对人们不断增长的健康需求，未来发展趋势和实现场景是什么，值得我们深度思考。

检验医学的具体应用就是对取自人体的材料进行微生物学、免疫学、生物化学、遗传学、血液学、细胞学等方面的检验，从而为预防、诊断、治疗人体疾病和评估人体健康提供信息。有些信息的重要以至于别无他法，比如应用于优生优育方面的遗传病检测检验，帮助很多遗传病家系阻断疾病的遗传，减少了家庭悲剧及患者痛苦，也给社会减轻负担。现今，“三代试管婴儿”技术，可在胚胎植入前采用基因组扩增高通量测序技术进行单基因遗传病的筛查或诊断。

出生时婴儿的健康质量固然重要，对于生命的长周期而言，健康发育、成长、成熟和衰老同样重要。研究表明，临床医生医疗决策所需的信息中约70%源自医学实验室检查。而实验室检查的实际支出仅占整个医疗卫生支出的1.4%~2.3%。可见，检验医学在社会人群健康中的基础性作用和经济效益。检验医学对于健康的重要性，甚至可以说覆盖并已经超出生命周期和长度了。因此，我们有必要不断地检视支撑临床医学的检验医学，对它的发展趋势和未来场景进行展望，明晰未来并认清路径，把握方向趋势。

一、创新技术驱动发展--新技术的突破和检验技术的全覆盖

在遗传病、常见病和多发病得到有效管理的情况下，当前医学发展到了"精准医学"和"个体化医疗"时代。临床在慢性病、代谢疾病、肿瘤的早期预测、诊断与精准治疗，感染性疾病病原体的快速诊断与治疗，药物选择、罕见疾病的诊断与预防等诸多领域提出了对相关检测的迫切需求。检验医学为了满足临床需求，也迫切需要建立基于新的疾病标志物、分子诊断、细胞检测和组合检验指标分析等高新检测技术方法，以辅助临床精准预防、精准诊断与精准治疗。

人们对健康与疾病的认知、对全生命周期的健康管理需求增加，尤其是进入生理衰老过程后伴随出现的各种疾病，如多基因病、肿瘤、慢性病、代谢疾病和老年疾病等的检测与治疗和监控需求远未满足。在人均寿命明显延长，老年人口逐年增长的形势下，检验医学领域，特别是与临床一线紧密结合的从业人员、研究员和医学专家要协同合作，对重大临床关切的医学问题和难点进行创新技术攻关。

创新技术是从检验医学的角度出发，可以定义为一种分析方法（包括生物标志物）或设备（软件、应用程序和算法），通过其发展阶段，转化为广泛的常规临床实践，或区域适用和实施并有可能增加临床诊断的价值。创新技术的关键属性包括新颖性、相对快速的增长、一致性和显著的影响，以及不确定性。成功的创新技术塑造了检验医学的所有阶段，从分析前阶段，到分析阶段，再到分析后阶段。从产生想法到全面实施的过程是复杂的，限于篇幅这里就不再展开。

二、拥抱智能化时代--检验大数据分析

计算机科学给生命领域的发展带来了前所未有的机遇。生物信息学就是计算机技术在人类基因组计划的推进和应用过程中不断催化而成长。到了后基因组时期，随着生命科学信息和知识的大量积累，人们对生命复杂性认知加深，伴随着生命科学数据的爆发式增长，进一步促使计算机科学与医学进行了深度的融合。

数据量大，这是不同临床实验室检测结果汇集后的显著特点。据美国CDC数据，电子健康记录中高达70%的数据来自临床实验，而且70%的医疗决定依赖于每年进行的140亿次实验室检测。可见医学实验室的数据的丰富程度。这些数据中的大多数是以单个数值或分类值以固定格式报告，而患者获得实验室检测的所有结果却是独特的高维数据集：因为每个患者都有多个单独实验室检测的结果，从首诊的结果到多次监测“健康”状态或观察一个或多个疾病过程的数据--包括测试的数量和不同测试结果的相互依赖及多维关系。临床特色的大数据，在没有计算辅助的情况下，普通人力很难解释。

为了补偿这种复杂性，医学经常使用数据简化方法或采用评分工具。然而，最优的机器学习算法，可以评估更大的数据集，有可能更准确和自动地预测疾病的灵敏度、诊断和预后。机器学习方法还可以识别出那些没有纳入当前手动评分模型的非常重要的次要变量。因此，机器学习技术不仅只提供了分析大量临床数据库的工具，还可以发现数据背后的“隐藏的”诊疗模式。

这还是传统意义上检验数据的量。如今，随着基因测序、蛋白质质谱、流式细胞术及多种芯片技术的临床应用和推进，加之代谢谱、药物组等数据的并入，这类大量复杂、多纬度的巨大数据集，科学解读与应用必须依赖计算机，利用机器学习和深度学习的人工智能，才能对这些海量检测数据进行全面分析和评估。

基于数据而开发出相应的机器学习、深度学习和人工智能的模型，对大量来源于临床真实世界的多学科数据的再利用，将有助于我们更加深入地认识生命过程，可以实现对健康管理和疾病治疗的全新认识。基于这类大数据的预测和诊断模型，将为我们提供了更多了解健康、疾病和治疗的机会，制定疾病精细分层、精准诊疗的策略；也助力检测标志物、治疗药物的快速研发与转化，大大促进健康的预测、早期干预、诊断治疗和预后。

三、多学科深度交叉协同--生命科学、检验医学与临床医学的融合

对不同生命形式的深入研究已经融合在一起形成了生命科学：从蓝绿藻生物节律的控制，酵母核仁整合功能的协调，裸鼠免疫功能缺陷的揭示...等等，无不加深了人们对细胞功能的认知，从而促进对人体细胞的理解，进而对医学的发展做出重大推进。这些进步也融入了其它基础科学的进步，集成并转化为检验医学的应用。可以说，检验医学融合了几乎所有相关科学的进步和贡献，如基础研究和临床检验都很常见的流式细胞术。

分析型流式细胞仪由液流系统、光路检测系统、检测分析系统组成，工作中还需要荧光试剂与待测样品进行生物标记，然后将待测样品制成单细胞悬液，在鞘液的包裹下进入流式细胞仪内的检测区域，细胞在激光的照射下会发生散射和折射，产生的散射光信号和荧光信号由不同的通道接收，最后，计算机分析系统对接收的不同光电信号进行分析处理，检测结果最后用单参数峰、双参数散点图、三维立体图等来表示。

这种基础型的流式细胞仪就融合了免疫化学、光学、流体学、计算机学和精密控制等多门基础科学的原理要素。而临床的需求也加速了流式细胞术进入临床检验并引导临床实践。目前，流式细胞术已经成为血液疾病必不可少的检验技术，极大地促进了血液病尤其是血液肿瘤的临床诊疗工作。

多学科交叉协同进行实验室开发检测的探索和研究，是检验医学研究与发展的重要领域，在融合、填补基础研究与临床研究的临界点方面发挥至关重要的作用。在当前罕见病的治疗与个体化医疗需求难以满足的情况下，科研院所等基础研究单位、大型综合性研究型医院或专科医学研究机构，国家医学中心和实力雄厚的医疗企业，无疑都将在相应领域做出示范和引领作用并最终取得突破。

四、以人为中心的高度人性化--可穿戴设备让检测更便捷更及时

以人为中心一直是医学的核心。近年来，科学技术到达了人类前所未有的高度，伴随着生产力的提高、科技的进步，人们的生活模式发生了根本性的改变，这些改变也重塑了人类的疾病谱。以人为本的医学宗旨虽然不变，但是，医学服务于人的模式却在潜移默化地改变，尤其是移动网络和随身设备与现实生活高度融为一体的情况下，促生了健康医疗的可穿戴设备的发展。

目前，我国可穿戴设备市场以手表型智能设备、穿戴型医疗设备为主，在医疗功能上局限于以血压、心率等一般生理指标的监测，其技术水平和实用性面临市场的考验，而市场的增长潜力巨大。

可穿戴设备的发展将以构造“终端设备+物联+多参数+人机交互”的发展模式为重心，重点研制用于代谢综合征患者的动态监测、慢病危险分层、并发症预警的网络化人机交互式可穿戴产品。可穿戴设备无创便捷、动态及时和个性私密的特点，便于对被测对象人体原位的生理、生化过程进行长期监测，未来进一步融入多技术多指标提高效率，用于监测健康与疾病的状况，用于健康促进、临床诊断、疾病康复和重症监测领域，从而更加贴近患者和有效，被视为引领21世纪检测产业革命的标志性技术。

五、人才是掌控趋势的舵手--多学科人才和人才的培养

目前，临床或独立检验机构自动化仪器一定程度的普及和智能化，解放了检验人员部分的工作压力。由于实验室检测需求呈指数级增长、检验医学生申请者减少等多种因素，临床实验室仍面临严重的人才短缺。故而检验人才培养仍是未来检验医学发展需要关注的重要一环。

为提前应对人才短缺，一方面要鼓励高等院校设立检验医学专业，系统培养具备专业素养的检验人才，同时，行业培训、继续教育等方式也应为检验医学从业人员的技能提升提供渠道和支持。在人才培养中，鉴于当今的形势，最为紧迫的任务是多学科人才和高端人才。

多学科高端人才的需求一方面是检验医学多学科交叉特性使然，另外一方面，也是检验医学面临更先进、更快速和更复杂的发展需求。高端人才的培养，也要从基础的人才选拨和培养开始，如果没有牢固的基础和知识，多领域的深入洞察和创新思维与整合能力，高端人才培养也只能流落为一句空话。

政策支持为检验医学发展提供动力，政府重视医学的发展，出台了一系列政策予以支持。特别是《“健康中国2030”规划纲要》和《“十四五”卫生健康人才发展规划》等国家级战略计划的实施，也强调了检验人才的培养，为检验医学的发展提供了广阔的空间和机遇。

展望

全球新冠肺炎大流行改变了医学的许多方面，包括提高了人们的健康素养，人们对临床检测价值的认识，促进了人们更多地将医疗保健掌握在自己手中的希望并在重塑医患关系。展望未来，随着科学变得更加复杂和更加个性化，蛋白质组全景式定量分析、脂质组学的新发现和空间时间生物学的进展，我们将看到生命科学、检验医学、诊断学和临床医学之间更加紧密的合作，亦或融为一体。多学科融合甚至全球性的合作，对于帮助推动实验室新技术的突破、将新产品推向临床并最终定制独特的诊断方法至关重要。这个涉及研究到开发、诊断到治疗的完整‘连续体’将改善世界各地每个人的医疗保健。在我国，研究型医院检验科、区域医学检验中心、国家医学中心和独立实验室将发挥引领检验医学发展方向的作用。

总之，许多人预测检验医学将在未来的医疗保健服务中发挥更加重要的作用。相信在我们的共同努力下，医学检验的发展，不仅在有效防控出生缺陷提高生命质量的同时，关注为临床医生提供疾病诊断、治疗监测、预后判断及健康状况的相关信息，包括利用自身的专业知识为临床提供检测项目选择建议、解读检测结果与局限性、提示可能的诊断及后续检查建议、随访监测频率等咨询服务建议，更好地为临床医生、为患者服务，并且在健康生命的长周期维度，提升患者及其家庭的生存质量做出更多更大的贡献。

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赵军

北京大学医学博士

美国肯塔基大学博士后学者

北京普生美生科技有限公司负责人

医学检验师/高级生物工程师

从事健康管理、精准医学、再生与整合医学研究及应用

主要参考文献:

1.《医学检验概论》（科学出版社.2016.7）冯书营、冯文坡主编.

2. Key questions about the future of laboratory medicine in the next decade of the 21st century. Clinica Chimica Acta 495 (2019) 570–589.

3. Current Issues, Challenges, and Future Perspectives in Clinical Laboratory Medicine. J. Clin. Med. 2022, 11, 634.

4. Toolkit for emerging technologies in laboratory medicine. Clin Chem Lab Med 2023; 61(12): 2102–2114.

5. Emerging Technologies in Healthcare and Laboratory Medicine: Trendsand Need for a Roadmap to Sustainable Implementation. Balkan Med J. 2024-1-16.

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