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张岩委员:体医融合助力健康中国

时间:2024-11-27   来源:北京观察

  走进首都体育学院南门,不远处一座“体医工大厦”矗立在眼前。近年来,面向国家重大战略需求、面向体育和健康事业主战场、面向北京高精尖产业发展需要,首都体育学院首创提出“体医工”融合创新发展思路,探索体育医学工程学新兴交叉学科发展路径,不断塑造发展新动能新优势。国内外一流的体医工精准组学实验室作为重要的研究平台就坐落在体医工大厦7层,这个占地2000平方米的细胞和分子生物学实验室,包括基因检测、单细胞组学研究、蛋白研究、细胞培养、运动分子监测等多个高水平实验室。实验室负责人正是北京市政协委员、首都体育学院体医融合创新中心主任张岩。拥有生物医学工程专业背景的张岩擅长利用单细胞测序、蛋白质组学和代谢组学等技术手段研究运动促进健康的内在机理,利用微纳医学工程技术等开展体育健康和康复产业领域中的转化和应用。

  当运动从“爱好”升级为“需要”

  “体医工融合精准组学实验室从微观角度,在细胞和分子水平上研究运动对人体的影响,有什么好处,注意什么风险,以及怎么科学地运动,可以使用哪些创新的技术和装备。组学(omics)是生物学中对大量生物分子的集合进行高通量、系统性研究的多种技术的统称,包括基因组、蛋白质组、代谢组等,精准组学是将科学运动和精准医学理念与多组学技术融合的新兴领域。”对于自己一手组建起来的体医工精准组学实验室,张岩娓娓道来。

  毕业于清华大学生物医学工程系后,张岩做过研发机构的转化医学工作,也曾自主创业深耕未知病原体测序,2021年张岩来到首都体育学院。“党的二十届三中全会审议通过的《中共中央关于进一步全面深化改革推进中国式现代化的决定》提出‘完善全民健身公共服务体系’‘实施健康优先发展战略’,体育强国、健康中国在新的发展阶段迈上新征程。”张岩说,“以前大家认为运动就是玩,是一种爱好,其实运动是健康生活方式中的关键内容,关系到每一个人的身心健康和生活质量。运动是良药,药物需要证明其安全有效性,运动也是一样。”

  北京市体育新课标要求每节体育课平均心率达到140—160次/分钟,张岩和团队目前正在承接一项中小学生项目,通过采集学生样本,分析高心率下的运动风险。“体育课的强度提高了,被称为‘出汗体育课’,我们就要做好提前布局,及时应对。通过分析学生们的运动压力和风险,助力北京市中小学体育课改革。”

  近年来,干眼症已经仅次于近视眼,成为中小学第二大眼部健康问题。严重干眼症作为慢性病会携带终身。有研究表明,运动可以改善干眼症症状,但是机理不明确。张岩就带领团队想弄明白这个问题。他们进行了蛋白质组学实验,把不同运动以及运动前和运动后不同时段眼泪的成分进行分析,结果发现,通过运动可以让眼泪中分泌一种有效的蛋白治疗干眼症。接下来,张岩继续研究什么运动会使得这种有效蛋白的分泌效果好,结果发现,抗阻运动也就是力量锻炼在这方面的作用明显优于跑步等有氧运动。因此,张岩正在带领团队,为干眼症高风险的特殊学生群体,设计出以抗阻运动为主的中小学大课间运动方案。

  体医融合的终极目的在于实践应用和服务民众,去年2月,张岩带领团队与首都儿研所合作建立国内第一个体育和医学联合的儿童运动指导门诊,为来自于不同科室的儿童提供专业的运动能力评估与个性化指导,通过科学的运动干预,帮助儿童改善体态、增强体能。体医融合模式的联合儿童运动门诊反响火爆,开设一年多已接诊1000余名儿童,门诊时间从每周一次半天增加为两个半天。这是一种创新的体医融合医疗服务模式,也是创新的体医融合交叉人才培养模式。

  “传统观点将运动医学和运动康复局限在病人群体和疾病治疗,甚至局限在肌肉骨骼系统疾病的治疗,现在,体育医学强调运动健康,体育运动对肥胖、高血糖、高血压、免疫低下等亚健康人群,有很好的改善作用。作为人类特有的一种社会组织活动,体育在心理健康和社交健康方面有显著的促进效果,可以调节情绪,提升自信,改善认知,拓展社交能力和合作精神,增强社会凝聚力。”张岩说,通过体医融合提供体育健康服务,可以让原来不敢运动或不敢有高强度运动的患者获得更安全、更有效、更快乐、可持续的运动,让不爱运动人群,也能享受到丰富的体育资源,养成更健康的生活方式,增强体质健康,少得病、晚得病甚至不得病。

  张岩为体育高校培养的体医融合人才设计了4个职业,一是运动的研发人员,设计安全、有效、可持续的运动内容。二是运动处方咨询师,在运动评估和运动处方具体化方面协助医生。三是运动处方指导师,指导病人科学运动,甚至陪伴运动。四是运动健康管理师,在病人回归社区和家庭后,对运动效果后续的跟踪指导以及健康生活方式养成方面发挥作用等。通过这4个职业,可以促进体医融合更好落地。

张岩(左三)带队与北京儿童医院专家交流座谈,探讨建立儿童运动门诊和儿童健康中心,以及体医融合交叉学科学生的培养和就业

  生物医学工程技术赋能体医融合

  2021年底,张岩得到北京市市属高校分类发展项目支持,在体医融合创新中心成立体医工精准组学实验室,经过一年的时间建成。建成两年来,实验室已经取得了丰硕的研究成果。

  “我们主要做了三块工作,第一是了解运动,研究运动影响人体的分子机理;第二是根据对运动的了解,设计科学的运动方案;第三就是转化和落地,包括研发产品和开展服务,比如开展体育健康新材料、新设备等产品的研发和转化,与医院合作开设运动门诊,以及开展科普活动等。”

  近年来,马拉松赛事“热辣滚烫”,大众体育强度越来越大,挑战性越来越强。因此,科学跑马显得尤为重要。张岩通过对马拉松跑前、跑后5分钟、1小时、24小时等时段进行了单细胞精度的免疫细胞组学分析,发现马拉松跑后24小时内,免疫细胞的数量和质量(基因表达)都剧烈下降没有恢复,得出第一个科学跑马结论:跑完马拉松后,尽量避免集会、聚餐等群体性活动,避免传染病传播,不建议转天跑第二个马拉松。从心血管健康角度,张岩通过代谢组学的研究,监测马拉松运动结束后血管里代谢产物的变化,发现一种会伤害心血管内皮、产生心血管斑块、甚至引发心肌梗塞的风险物质,直到跑后24小时也没有恢复到跑前水平。如果转天跑第二次马拉松,这种有害物质持续处于高浓度,日积月累对心血管产生损伤。所以,无论从免疫角度,还是从心血管健康角度,都不建议第二天再次跑马拉松。

  张岩通过实验还发现一个现象,这种有害物质的产生与人的基因型是有关的,于是他对基因分型进行了研究,找出高风险基因型和低风险基因型。而对于高风险基因型,通过补充相应的营养素,就可以降低风险。为此,张岩与“分子本草”专家合作,推出药食同源补充剂。“马拉松运动爱好者,除了可以喝电解质饮料和能量饮料以外,还可以喝一些保护心血管和免疫健康的饮料。这样,我们的科学研究就不是在天上飘着,只是写文章,而是真的有点用,这就是我们在做的事儿。”

  张岩还做了一个服务竞技体育的产品——运动队传染病防控设备。这种设备拥有便携、全自动、环境要求低、检测指标多,同时又价格低廉的特点。经过多次产品迭代更新,该装备很好地服务了国家摔跤队和女子足球队。还有一个服务大众体育的产品——针对慢性肾病患者的运动康复一直在国内开展不起来的问题,张岩带领团队为肾病患者做出一套家用运动保障产品。汗液芯片提示及时科学补水,尿蛋白检测看运动疲劳和肾脏损伤情况。通过这套产品,以及配套运动方案,推动慢性肾病患者开展科学运动。

张岩向来访的外国专家介绍团队自主研发的体育产品,包括便携的服务竞技体育的运动实验室产品和服务健身群众的运动补剂产品等

  助力“健康北京”行动

  作为十四届市政协委员,只要有与体育相关的协商调研座谈活动,一定少不了张岩的身影。2023年8月25日,北京市政协围绕“发展体育社会组织,推动全民健身活动”召开专题协商会。张岩参加会议,并在会上建言献策,他提出,推动体育和医疗卫生融合,鼓励社会力量兴办以全民科学健身为核心的体医融合服务机构,在国民体质监测数据基础上,开展体育医学监测数据的规范化采集推动运动流行病学建设,指导包括特殊体质人群的全民科学运动。

  目前,我国青少年儿童的身体健康面临近视、肥胖、脊柱侧弯等复杂多样的问题。张岩撰写提案提出,学校应当建设多维度的学生体育运动与体质健康大数据平台,收集整合孩子的身体机能、运动功能和体质健康等数据,并收集整合孩子的运动情况数据,包括日运动负荷等,根据孩子的不同情况,帮助设计适合的体育运动方案,并规避运动损伤。

  7月25日,市政协围绕“强化青少年体育锻炼,促进青少年身心健康”召开专题协商会,张岩参加会议,建议强化教育主管部门在人工智能融入学校体育中的组织引领作用。他提出,体育教学的信息化只是迈出的第一步,随后是智能化,最终还是为了推动解决学生的体质健康问题。在强化评价和认证体系,加强体育教师培训,加强高校的科研引领和中小学的落地应用等方面,他提出具体建议。

  “健康中国和健康北京行动,为体育医学、‘体育+’学科发展和体育产业提出了新的要求,体育促进健康产业的起步和发展,急需科学支持,以及在科学指导下的、利用工程技术现代化成果的转化应用。”张岩撰写提案,建议构建体育学为本,医学为基础,健康为目标,工学为手段的体医工融合学科。同时注重提升体育健康产业的供给和消费水平,充分利用现有大型体育设施和运动场馆资源,在场馆、科技和人员资源所在地区,建设体育健康产业园,助力健康北京行动和北京国际消费中心城市建设。

  10月16日,张岩参加市政协“继承双奥遗产,推动首都体育产业高质量发展”调研组首都体育学院调研活动并汇报了自己的工作,在总结前期政协调研中提出的发展北京体育产业建议基础上,他建议重视“体育+”产业的新生长点,发展“体育健康和康复”产业,他认为该产业是《产业结构调整指导目录(2024年本)》的鼓励类产业,并且符合《工业和信息化部等七部门关于推动未来产业创新发展的实施意见》,“体育产业需要新的增长点,而体育健康和康复是一个新兴产业、绿色低碳产业,也是未来产业,拥有广阔的前景。”张岩表示。(任万霞)