科技决定山西未来发展，创新引领三晋转型升级。作为科技创新体系的重要组成部分，重点实验室已成为孕育重大原始创新、助力高质量发展的重要科技力量。近年来，按照省委省政府战略部署，山西围绕传统产业转型升级和战略性新兴产业集群发展，不断加大扶持力度和建设水平，涌现出一批引领前沿、学科交叉、综合集成、国内外有影响的重点实验室，为我省2030年基本实现转型、2035年基本实现现代化目标发挥了有力的支撑作用。
为深入实施科教兴省、人才强省、创新驱动发展战略，展现山西发展的新领域、新动能、新优势，本报与省科技厅联合推出“山西省重点实验室巡礼”系列报道。“山西省重点实验室巡礼”将视角对准全省百余家重点实验室，用生动的笔墨、精彩的镜头，多角度、近距离记录实验室建设发展成效，多形式、立体化讲述富有成效的创新案例和鲜为人知的创新故事，多渠道、宽领域展示我省重点实验室近年来取得的丰硕成果。系列报道将努力把对科技创新的礼赞，以有高度、有深度、有温度的方式呈现出来，为奋力推进中国式现代化山西实践作出新的更大贡献。
重大疾病风险评估山西省重点实验室
挖掘医疗数据价值 赋能疾病预防治疗
互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等技术加速创新，日益融入经济社会发展各领域全过程，数字经济发展速度之快、辐射范围之广、影响程度之深前所未有，正在成为重组全球要素资源、重塑全球经济结构、改变全球竞争格局的关键力量。在医疗大健康领域，医学人工智能的重要地位也日渐凸显。重大疾病风险评估山西省重点实验室（以下简称“实验室”）由山西省科技厅于2018年批准成立。实验室依托公共卫生与预防医学一级学科山西省高等学校特色重点学科、博士后科研流动站，围绕重大疾病预防与治疗，研究疾病风险预测和健康评估方法，探索重大疾病防控决策，实现疾病的三级预防，在促进“健康山西”的道路上迈出了坚实的一步。
（▲ 超算平台服务器）
聚焦重大疾病防治决策 助力健康山西
重大疾病病情危重、治疗周期长、花费高，严重危害人类生命健康并造成极大的经济和社会负担，已成为我国重大的公共卫生问题，因病致贫、因病返贫的情况尤为突出。《“十三五”卫生与健康规划》确定了卫生与健康领域要重点推进的10项工作任务，其中首要任务为加强重大疾病防治，指出推进防治结合，建立专业公共卫生机构、综合性医院和专科医院、基层医疗卫生机构“三位一体”的重大疾病防控机制，信息共享、互联互通，推进重大疾病防控。随着我国医疗卫生信息化建设飞速发展，医疗健康大数据成为“十三五”人口健康信息化建设的核心。
医学数据智能平台
为了适应国家和区域健康医疗需求，实验室运用数据挖掘技术，建立重大疾病风险预测与健康评估体系，对生命质量恶化进行风险预警和评估，实现重大疾病的早预警、早诊断、早干预、早预防，为重大疾病的精准诊疗、精准干预、精准管理提供辅助医疗决策，有效促进区域重大疾病的防控和治疗。同时，聚焦“聚才”“育才”“带才”全流程，不断创新人才培养体系，培养数据科学领域的高素质人才，培育一支能与国家同领域竞争的重大疾病风险评估研究团队。实验室现有固定人37人，其中教授11人，副教授13人、特聘教授4名，博士生导师8名，依托的主干学科博士化率90%以上。近四年共计培养了博士后2名，全日制博士研究生18名，全日制硕士研究生70余名。
生物样本库
近年来，实验室承担了60余项科研项目。其中，国家级课题30余项，总经费达1900万元，在Neurology、Briefings in Bioinformatics等杂志发表SCI收录文章160余篇，中文文章170余篇。此外，实验室与医院开展长期密切合作，建立了基于患者报告结局的心血管疾病临床纵向队列，引入人工智能、机器学习等数据分析技术，开展特定人群生命质量评估、疾病危险分层以及预后预测研究等。实验室的研究是以慢性心力衰竭等心血管常见病的患者为研究对象，构建并验证了基于超声心动图指标的危险分层模型；将量化评估与数字健康相融合，关注治疗中的反应转移，通过搭建智能化随访平台动态识别高危人群，有助于精准干预及早期防控。
构建“两样本库四个平台” 夯实科研之路
医疗卫生行业是知识密集型行业，各种疾病的防治，卫生服务质量的提高，都离不开医学科技的发展。医学科研是推动医学科学发展和进步的强劲动力，也是每个医院赖以生存和发展的生命线。自成立以来，实验室与山西医科大学第一医院、第二医院、山西省白求恩医院、山西省人民医院、山西省心血管医院、太原市中心医院等医院深入合作，构建了临床诊疗数据库和生物样本库，建立了冠心病、心衰、高血压、慢阻肺等常见重大慢性疾病的临床队列。同时，为满足实验室临床数据的采集汇交、重大疾病随访队列研究、大规模数据分析的需求，建立了数据汇交平台、数据管理平台、数据计算平台、数据安全平台。目前，计算平台共有15台机架节点，有12个CPU计算节点和1个GPU计算节点，200T存储空间，1.9T运行内存，360核，其运算能力能够满足健康大数据的采集、处理、存储、分析等科研需求，有力地推进了重大疾病风险评估的发展。
国内首个心血管疾病患者PRO智能预测平台-康尔医生
此外，实验室在坚持理论研究的同时，还发挥生物医学与数理统计的桥梁作用，追踪生物医学前沿，将先进的统计技术应用于生物、临床、预防、心理等研究领域。在高维数据因果推断与队列研究统计方法及应用、健康评价方法与疾病大数据模型、传染病时空统计模型与药物试验优化解决方案等方面，积极探索引进先进的统计分析技术，在急性白血病、高血压、出生缺陷、肝硬化、代谢综合征、肺癌、阿尔茨海默病等的计算机辅助诊断、转归预后、基因—环境交互作用、优化设计与优化实验、传染病高危人群预测及其空间流行病学等方面开展了卓有成效的研究工作，为生物医学科研提供了方法学支撑。
力促科研成果转化落地 护航人民健康
全球医疗保健技术的发展迅速，在其促进寿命延长的同时也加剧了社会老龄化，从而增加了高龄人群认知衰退和痴呆的风险。阿尔茨海默病（Alzheimers disease,AD）是痴呆症中最常见的一种，它是一种严重的进行性中枢神经系统退行性疾病，严重损害患者的认知功能，造成生活自理能力障碍和精神行为异常。AD早期诊断困难，无特效治疗药物，给家庭和社会造成沉重负担。WHO预测2020年老年性痴呆在中国疾病负担中将升至第4位，为未来20年我国前20项可预防的重大疾病和健康问题。
实验室基于神经影像数据的AD多分类框架，通过特征提取，特征选择和降维，特征融合，训练分类器和模型验证，有效筛选出与疾病高度相关的重要特征，并利用已学习的特征构建一个分类模型，提取待诊断受试者相对应的影像特征，并输入分类器得到预测结果，从而实现个体水平的诊断。该研究为进一步开展脑疾病的早期精准防治技术研究和更好地促进老龄人口的脑健康提供理论基础。
两样本库四个平台
实验室与太原市卫健委合作，深度参与了太原市健康细胞工程，创新性构建了健康太原评价指标体系，包括：健康城市（Health city & county）、健康社区（Health community）、健康学校(Health campus)、健康企业（Health company）、健康家庭（Health family），简称“太原市健康城市（HC4+1）测量指标体系”。这套体系契合健康中国战略目标，具有山西和太原地域特色，在国内具有一定先进性。随着研究的深入，该研究成果成为推动太原市健康细胞工程启动和实施的核心技术支撑，为健康太原建设贡献科研力量，是高校科学研究辅助政府决策成功落地的典范。
实验室与山西省、太原市卫生健康和疾控部门紧密合作，在特殊时期“建言献策”，跟踪发展态势，积极开展流行态势预测，对山西省当时的基本情况、动态区域风险、传播范围、趋势预测等进行分析研判，形成多期报告，为山西省动态调整防控策略、跟进实施防控措施、及时补短板强弱项等方面贡献力量。
今后，实验室将一如既往地以问题为中心，以任务为牵引，以项目为依托，持续“通过数据，驱动科研成果产出；通过科研，驱动临床数据汇交；通过临床，驱动产学研深度融合；形成以数据为核心的闭环式创新模式”，构建以数据科学为核心开放共享的创新生态，建设为国内同类型一流实验室。
来源：山西科技报
