访新当选欧洲科学院院士、中山医院王向东教授：聚焦前沿科学，带动学科发展需要良好微环境

欧洲科学院，又称欧洲人文和自然科学院（Academia Europaea），成立于1988年，总部设在英国伦敦，是由欧洲多国科学部长共同倡导创立，由英国皇家学会等多个代表欧洲国家最高学术水平的国立科学院共同发起成立的国际科学组织。

该院院士主要来自欧洲国家，代表欧洲人文和自然科学界最高科学水平和学术地位。目前共有院士约5500人，其中近90位在获得院士后成为诺贝尔奖获得者。

在欧洲科学院官网刊出的新院士名单上，点开“Wang, Xiangdong”，在“成就领域”栏写道：临床转化医学、肺部炎症和肿瘤学、临床生物信息学。

王向东，复旦大学、复旦大学附属中山医院特聘教授，首席科学家，上海临床生物信息学研究所所长，上海市心肺疾病人工智能技术工程中心主任，复旦大学临床生物信息学中心主任。

6月1日，我们找到王向东，想聊聊他到底做了哪些很牛的研究，得以当选欧洲科学院院士，没想到他却问我：“是否可以以中山医院和呼吸科为例，谈谈聚焦前沿科学和带动学科发展所需要的良好微环境？”

当我们提及欧洲科学院的不少院士后来获得了诺奖，他的第一反应是：“这个要分清楚啊，是他们很牛。”一天前，王向东在朋友圈转了一篇关于“从科学家到战略科学家”的文章，被问及他对自己的定位是不是“战略科学家”时，王教授说：“这是樊嘉院长和汪昕书记对我们的期望。”

医院顶层设计，营造创新微环境

应临床医疗迅速发展的需求，中山医院提前布局了临床分子医学。“2014年，樊嘉院长提出了临床分子医学和基因测序在临床应用的可能性，探讨了如何应用基因测序技术对病人实施精准治疗。我陪同樊嘉院长和周俭副院长去参观和访问了华大基因。”王向东回忆说。之后，中山医院党委会和院务会决定集中全院各个科室临床研究力量和资源，在国内率先成立了以医院为基础的“中山医院临床医学研究院”，这其中包括了30多家复旦大学和省部级研究所、实验室和工程中心。

在2015年上半年，中山医院与华大基因合作，率先在全国成立了“中-华临床精准医疗中心”；率先开展大规模病人肿瘤基因测序并开发出具有自主知识产权的肝癌靶向基因测序试剂盒，带动多学科精准医疗发展；在国内率先实现临床精准医疗多学科团队治疗制度和体系，为肿瘤病人开展精准治疗。重视前沿科学和技术不仅仅为临床精准医疗提供了新思维和新途径，也开拓了学科发展的快速通路。中山医院在短短1-2年内获得4项国家精准医疗重大项目，以及国家科技进步奖二等奖、华夏建设科学技术奖一等奖和上海市科技进步奖一等奖等多项荣誉。

全国第一个临床精准医疗多学科团队在复旦大学附属中山医院成立并为病人开展临床诊治

据中山医院临床医学研究院副院长、血液病专家、上海市学科带头人程韵枫研究员介绍说，“2015年1月，美国推出精准医疗计划，而中山医院在此之前已开展了论证-布局-实施工作。除基因测序和基因组学，中山医院还率先开展了临床单细胞转录组学、蛋白组学、代谢组学、脂质组学以及最新的空间组学，应用这些前沿技术从多层次多维度多途径理解疾病发生发展，探索新型精准医疗。临床医生发起的科研成果还发表在国际顶级杂志《细胞》上。”王向东团队在国内外率先开展了临床生物信息学，融临床表型学与分子多组学，探索临床症状体征与基因-蛋白-信号通路的相互关系，并主编了由国际斯普林格-自然出版社出版的《转化生物信息学》丛书，全面系统地阐述了多组学/跨组学研究方法、临床应用和转化。

中山医院呼吸与危重症医学科主任宋元林研究员向我们描述了王向东团队进行多组学/跨组学研究对临床的意义：人体是一个非常复杂的系统，一些疾病的发生，并非单个基因的疾病，而是多基因发生变化的结果，不同病人临床表现不一样，对药物的治疗反应也不一样，这都需要通过大量数据、标本的收集，去归纳、总结出一套识别的方法、模型、规律。一方面能够更加深入地了解发病机制，另一方面，在临床治疗上遇到病人病情的反复可以找到科学依据，把复杂问题简单化。一般来讲，多组学包括：基因组学、蛋白组学、代谢组学，下面牵涉到十几万个分子层次的指标。属于基础研究中的基础。别说个个都搞明白，但凡多攻克一个指标，且恰好是敏感指标，若能作用于临床，人类就能获益。

王向东举了个咳嗽里有脓痰的例子，“通过分析工具，可以自动提示它和哪些基因、哪些代谢途径相关，含有哪类脂质、哪类蛋白，可以用什么样的药，哪些药更敏感。所有信息通过人工智能系统处理一目了然，让病人真正得到分子水平的治疗，大大减轻临床医生的工作量。”虽然实现分子水平的精准治疗仍需努力，但王向东团队已经研发了具有自主知识产权的试剂盒，临床转化医学是他非常看好和一直在努力的研究方向。

2021年，团队又前进了一步。王向东与樊嘉院士在临床转化医学杂志上提出“时空分子医学”的概念，为多维理解和治疗疾病提供了新理论；建立万例呼吸疾病临床脂质组学原创数据库、肺单细胞转录组数据库、慢阻肺跨组学数据库，研发基于多组学/跨组学的临床精准医疗诊治新策略新方案。

普通人怎么来理解“时空组学”呢？程韵枫打了个比方：如果说之前的多组学研究是基于组织切片、血液、体液分析等，这是一个平面的研究，“时空组学”多了“空间”和“时间”的概念。就像一栋五层楼的楼房，二楼和五楼的功能是不一样的，同样的，一个细胞，在不同的位置，其功能也是不一样的。一个病人，今天来和一个月之后再来，也是不一样的。“时空组学”基于一个更立体、更全面的数据收纳和分析。

王向东认为提出这些前瞻的概念，均得益于中山医院重视前沿科学和技术地微环境。他以樊嘉院士为例，说：“樊嘉医生不仅做手术，也做科研，还出文章。作为临床医生，他能够对研究的领域提出自己独特的见解。一个真正好的科学家，要看他能不能从日常工作中领悟出大智慧。中山医院从床位数来说规模并不算大，但科研影响力可以排全国前五。能提出新型理论，是实践科学的升华。”

学科发展要有传承，营造创新微环境

王向东认为，中山医院今天的良性创新环境，不是靠某个政策、命令或是制度规定，而是一种传承和底蕴、一种文化和气氛。他不愿意过多谈论自己的成绩，多次向我们强调一个科室、一个学科，单靠个人的力量是不行的，他所取得的成绩，也都是团队努力的结果。在中山医院，临床医生只要想做科研，大门永远是敞开的。中山医院的氛围，似乎也很难让一位有追求的临床医生不去努力。如果你的老师、更多祖师级人物都那么拼，你有什么理由不去拼呢？

王向东非常感谢著名的呼吸病专家、时任中山医院呼吸科主任白春学教授的知遇之恩。“我们是2000年一个国际呼吸会议上认识的，我被白教授积极向上和精益求精的精神感染。2003年，我们一起科研合作并参与他创办的《国际呼吸病研讨会》。2009年回国时，他引进我到中山医院呼吸科。”王向东感激地说。

“当时我51岁了，这个年龄在当时人才引进偏大，但白主任非常执着地帮助我回来，当时医院人事处沈辉处长积极与大学沟通，王玉琦院长大力支持，我才有这份荣幸加入中山医院，加入呼吸科。我最早是一位临床医生，然后再做临床基础科研，虽然后来渐渐转向管理，但白主任知道，我还是想回来好好做研究的。”

中山医院呼吸科是一个有文化底蕴、有学术传承、有科学延续的学科，在吴绍青、李华德、钮善福、何礼贤、白春学、宋元林等等一代又一代学科带头人的带领下，以“重视前沿科学和技术、不断创新力争第一”为传承，助推呼吸学科不断发展。

吴绍青是我国著名肺病学家、防痨事业奠基人之一、医学教育家、一级教授。中山医院呼吸与危重症医学科就是由他于上世纪30年代创立的肺科发展而来的。他率先在国内成立肺病学研究室，并且将肺结核病和呼吸系统疾病的教学、预防、临床和实验研究及师资培养工作密切地结合在一起。在上海成立了上海市结核病防治委员会，用微型X光机的流动车到工厂、学校等团体进行普查，以发现早期结核病患者。

1985年，吴绍青的学生李华德成为科室主任，他是一位懂电学、机械、医学及生理学等学科的教授，是中国机械通气的奠基人和开创者，长期致力于呼吸衰竭的基础研究和临床防治。当时，他带领的团队成功研制了中国第一台带有双向阀门的简易呼吸器和第一台电动呼吸机，并批量生产，供全国使用。

自上个世纪80年代，钮善福教授较早在国内开展并推广无创机械通气，与白春学教授一起研发无创呼吸面罩，参与SARS病人的救治等，无创通气有效地降低了慢阻肺呼吸衰竭患者的气管插管率，极大提高了救治成功率，无创通气治疗慢阻肺获得国家科技进步二等奖（排名第二）。

何礼贤教授开展了免疫抑制宿主患者肺部感染的诊治，积累了大量的临床经验，极大改善了免疫抑制患者抗菌治疗的疗效，并获中华医学科技奖（二等、三等）等六项奖项。

白春学则在改革开放不断深入时期成为中山医院呼吸科主任，通过国际视野和研究的前瞻性，他提出“国际大会有声音、国际杂志有影响、国际学会有位置和国际社会有认可”的四有教授标准。白教授最大贡献之一是提出物联网医学和肺癌早期诊断以及肺小结节的筛查，“他是国内外第一个提出物联网医学的人。白教授提出‘防患未然，早期诊断，综合治疗，现代管理’，制定出中国第一部肺小结节的国际指南，把肺癌的诊断筛查大大提前，发现得越早，预后越好。”

2018年，宋元林成为中山医院呼吸与危重症医学科主任。作为国内外知名的呼吸重症和感染专家，宋医生在新冠抗疫中带领团队开展新冠肺炎和呼吸重症治疗，并在国际顶级医学杂志JAMA内科学上发表相关文章。现在，中山医院呼吸科在临床和科研领域均具有持续性进步和发展机遇，是上海市呼吸病研究所挂靠单位，兼管上海市呼吸内科临床质控中心、上海市肺部炎症与损伤重点实验室、上海市临床生物信息学研究所、上海市心肺疾病人工智能工程技术中心和上海呼吸物联网医学工程与研究中心。“我非常高兴与王教授在一起工作。根据樊嘉院长要求，他作为首席科学家工作的重点就在呼吸科。”宋元林介绍说。“王教授有自己无可替代的优势，有临床经验，也有科研能力，又有几十年国外生物医药领域的研究加管理实践，他同时是国际杂志《临床转化医学》和《细胞生物学与毒理学》的主编，他知道最前沿的研究动向，能帮助我们拓宽研究思路，他又非常擅长搭建平台，整合国内外资源，能够做很多开创性的工作。”

复旦大学附属中山医院呼吸与危重症医学科全家福

在中山医院创新微环境中，开展探索性研究

在程韵枫眼里，王向东是一个极具国际视野的科学家。她特别提醒我们注意王向东在“特络细胞”领域的研究成果，“你们一定要写写特络细胞，在国内，他是第一个做这个工作的，在国外也是最早的一批。”

怎么来理解特络细胞？它是间质细胞的一种。众所周知，人体内的细胞，相互间都有联系。靠什么连接呢？每个细胞都会伸出好多“爪子”，每一个都是细胞的分支，就跟树根一样，伸得到处都有，这些“爪子”就是特络细胞，它们不仅在组织内起到支撑的作用，也承担起细胞间信息中转站的角色。对特络细胞了解的越透，对破解细胞之间的“对话”，就越有利。

王向东从2010年开始注意到特络细胞的论证和研究，开始研究肺特络细胞，当时即得到“特络细胞之父”——罗马尼亚布加勒斯特医药大学 Laurentiu Mircea Popescu 教授的指导和帮助。

王向东团队与Popescu教授团队合作，率先发现和分离出人气道特络细胞，建立了鼠和人肺源性特络细胞的细胞系，勾画肺特络细胞组织空间位置、分布、表型、细胞间相互作用以及基因和蛋白质组学特征，应用干细胞与特络细胞联合移植治疗实验性肺损伤，主编《特络细胞：连接细胞》专著，担任国家自然基金委特络细胞国际合作重大项目首席科学家。

王向东教授（右）在指导博士研究生做实验

特络细胞和干细胞的相互作用可以成为许多疾病的新的治疗手段。“基于这个观点，我们设计了一些实验探索最理想的干细胞－特络细胞共同移植的途径。在诱导急性肺损伤后，通过静脉注射、气管内给药或者腹腔注射的方式，应用干细胞、特络细胞，或者二者联合后，评估移植细胞在肺内的动态分布和维持时间。”王向东解释说。“我们是在全球第一个团队建立具有自主知识产权的鼠源性和人源性肺脏特络细胞株。这是一个非常艰巨工作，花了大约五年时间，为了研究如何让人类肺脏特络细胞更加稳定和重复性更好。”

王向东的团队其价值何在？第一，用融合生物学和工程学的方法，在分子医学层面将基础问题研究透，总结出规律和标准，反馈给临床，指导临床诊断和诊治；第二，帮助临床医生基于实践的研究提炼其价值，通过组织国际交流，让中国医生的成果走向世界。（转化医学网360zhyx.com）