三、神经外科学发展趋势与展望

（一）神经外科学发展新契机——脑科学研究

神经外科学发展史证明，神经外科学发展依赖于基础科学、脑认知发现和技术进步，脑科学研究将是推动神经外科前行的原动力。

人类大脑是自然界最复杂的系统之一。智力、思维、意识的产生是人类认识自然与认识自身的终极形态；脑卒中、癫痫、帕金森病和老年痴呆等成为社会负担最重的慢性非传染性疾病。脑机接口和人机智能交互等技术开辟了神经外科学新的前沿领域。2013年美国和欧盟相继启动“通过推动创新型神经技术开展大脑研究（brain research through advancing innovative neurotechnologies，BRAIN）”计划和“人脑计划（human brain project，HBP）”。脑研究计划是继国际人类基因组计划完成后，更具有挑战性的计划，我国的脑研究计划将成为神经外科新的发展机遇。

我国神经科学在血流供应和大脑功能拓扑结构关系、人造神经网络、智力障碍相关蛋白CDKL15在兴奋性突触发育中的作用、胼胝体等位投射、脑特定功能区域内神经元微环路和产生气味选择性的信息转换机制、黑腹果蝇识别其他物种果蝇的生物学机制、亨廷顿病的发生机制、IL-17诱导的实验性自身免疫性脑脊髓炎的发病机制、钙调蛋白激酶家族成员βCaMKⅡ在抑郁核心症状的形成中的作用、大脑皮质抑郁性神经元起源和同步化脑状态下快速视觉处理的级联放大机制等方面的研究中取得了重大进展。

过去几十年脑研究有了长足进展，但是由于脑结构、脑功能的复杂性，研究方法的局限性和脑部的难以进入性，脑研究依然面临巨大的挑战。神经外科颅脑手术直接面对患者大脑，优势在于可采用磁共振、脑电图和脑磁图等手段研究人脑认知功能；开颅手术中印证并保护新发现的脑功能区，对研究脑重大疾病的发生发展机制和治疗都将发挥重要作用，为多学科合作研究和转化医学提供不可或缺的技术平台，也为促进神经外科发展带来新的契机。

（二）神经外科发展必由之路——转化医学

随着前沿技术快速发展，人类基因组序列的解码，二代测序技术的普及，以及诸如蛋白组学和表观基因组学等分子生物技术的发展，生物医学研究正发生深刻变化。以个人基因组信息为基础，结合蛋白组学及代谢组学等相关内环境信息，为患者设计出最佳治疗方案，以期达到治疗效果的最大化和副作用的最小化的新的医疗模式——精准医学（precision medicine）正在兴起，精准医学需要基础研究和临床研究结合，经过转化医学（translational medicine）推动研究成果最终达到临床应用的目的。

我国已经在神经元发育分子机制，视觉感知机制，胶质细胞新功能，学习记忆等神经、精神重大疾病相关环路可塑性，脑静息态成像，DBS技术和脑机接口等方面取得了一批具有国际先进水平的成果，这些成果向临床神经科学转化，将诞生5个新研究领域。

1.大规模、标准化研究队列和中国脑重大疾病遗传信息、资源数据库和生物标本库，为脑疾病的早期诊断和干预提供新策略。

2.针对幼年脑发育性疾病、老年退行性疾病等的脑成像图谱，研究活体脑成像新技术和重大脑疾病影像标志物。

3.颅脑损伤大数据开发研究，为国家相关行业及公众服务提供信息。

4.利用3D打印技术建立脑血管病和脑肿瘤的3D模型，为临床治疗提供新途径。

5.脑机接口研究，为脑卒中、脊髓及肢体神经损伤、肌萎缩侧索硬化（渐冻人）及其他神经肌肉退化患者的康复开发新途径。

（三）神经外科学创新体制求索

1.创新临床神经科学体系

我国人口数量多，神经疾病患者基数大，但是我国高水平的研究成果较少，究其原因，目前临床神经科学学科设置与学理相悖，基础研究与临床实践脱节问题比较突出，创新临床神经科学体系势在必行。

神经科学领域包括神经科学基础和临床两部分，二者息息相关，相互促进发展。但是当前临床神经科学分为神经内科、神经外科、精神科、神经影像和神经康复等科室，同一脑疾病分别在不同的科室诊断治疗，这种科室设置也造成基础与临床割裂，成为深入研究重大脑疾病的障碍。为深入开展人类脑重大疾病防治研究，需要还原神经科学基础研究和临床医学的实质关系，努力跨越基础研究与临床应用鸿沟，组建多学科交叉融合的研究团队、研究基地和协同创新体系，利用神经外科临床优势，跨出门槛与自然科学（数理、计算机、信息、材料等多学科）合作。逐渐消除神经内科、神经外科、精神科等医学专业之间界限，使不同专业领域关注的焦点相互连接，发现并凝练出临床问题。合作开展复杂性脑血管病、胶质瘤、药物依赖、神经损伤修复、阿尔茨海默病、帕金森病、植物人微意识及精神分裂症等疾病的转化医学研究，以临床神经科学体制创新驱动神经外科学发展，将我国神经外科学带入国际卓越水平。

创新建立以下5个临床神经科学中心：

（1）以急诊、外科、骨科、理疗康复科等科室为基础，整合神经创伤急救与康复中心。

（2）以癫痫、帕金森病、老年痴呆、神经变性疾病为基础，整合功能神经内科、神经外科、神经心理和精神科组成神经功能障碍疾病中心。

（3）以高级多模态影像引导手术室（advanced multi-modality image guided operating room，AMIGO），亦称为复合手术室（hybrid operating room）为基础，整合开颅手术、神经介入治疗脑血管病和重症监护，推进与心脑血管内、外科合作，实现“脑心同治（dual diagnosis treatment of cerebral-cardiovascular diseases）”。

（4）以神经病、生理和神经外科、放射治疗、化疗一体化治疗为基础，组建胶质瘤等常见神经肿瘤中心。

（5）以呼吸科、耳科、神经内科、心理和认知学科为基础，组建睡眠障碍中心。

2.国家神经系统疾病临床医学研究中心

国家神经系统疾病临床医学研究中心为推进临床神经科学（神经内、外科）创新发展提供了契机。2014年1月“国家神经系统疾病临床医学研究中心”依托在北京天坛医院建立，根据国家科技部、国家卫生和计划生育委员会（现为国家卫生健康委员会）和中国人民解放军总后勤部卫生部三部委要求，临床医学研究中心应“加强医学科学创新体系建设，提升临床研究能力，打造一批临床医学与转化研究的高地，以新的组织模式和运行机制加快推进疾病防治技术发展”。国家神经系统疾病临床医学研究中心将建立覆盖全国的核心与网络单位；形成国际领先水平的脑科学研究与转化应用基地，充分利用我国丰富疾病样本资源优势，建立脑重大疾病前瞻性队列研究，在神经系统疾病的循证医学研究中统一收集医疗资料，建立新的分子病理分型、找到新的血清或基因生物学标记物等（如胶质瘤、烟雾病新分型），解决脑重大疾病的机制前沿问题；开展脑发育障碍性疾病、神经退行性疾病机制研究，揭示疾病相关的遗传基础、新信号途径、生物标记物和治疗新靶点，为脑重大疾病的早期诊断和早期干预研究提供坚实基础，为重大科研成果转化提供体制与机制保证。

总之，抓住脑研究和精准医学契机，探索创新神经外科学体系，以脑健康相关的感知运动、情感情绪和学习记忆神经环路的结构与功能解析为基础，以建立神经外科研究数据平台、开发神经外科新技术和脑重大疾病机制研究为重要内容，开展跨学科、跨单位、多学科的系统研究，开创我国神经外科学发展新局面。

（赵继宗）