
重新定义健康:人类暴露组计划 (Human Exposome Project)
人类疾病的成因中,约 20% 源于基因,而高达 80% 与环境相关。为了系统性地研究这些环境因素,约翰霍普金斯大学的环境毒理学家 Thomas Hartung 博士提出了雄心勃勃的“人类暴露组计划”。
核心理念:
正如“人类基因组计划”解码了遗传信息,暴露组学(Exposomics)旨在全面记录一个人从出生到死亡所经历的所有环境暴露——包括化学、物理、生物、心理及社会因素,并探究它们如何与基因相互作用导致疾病。
关键驱动力:人工智能
由于暴露组数据极其复杂且分散,传统方法难以处理,AI 成为了该领域的核心工具:
- 整合数据: 利用 AI 消化过去碎片化、不规范的旧研究数据,挖掘新结论。
- 预测与建模: AI 在毒性预测方面进步神速,例如 Hartung 博士的 AI 模型对分子毒性预测的准确率已从 2015 年的 65% 提升至去年的 91%。
- 关联分析: 类似大语言模型的技术,可以帮助解析不同环境因子间的相互作用,精确建立因果关系。
现实挑战与前景:
- 技术瓶颈: 虽然质谱仪灵敏度在提升,小型化环境传感器和可穿戴设备也在普及,但海量异构数据的收集仍是巨大挑战。
- 资金与政治: 目前该领域处于“手停口停”的资金困境。相比之下,欧洲联盟表现出更强的政治意愿,已投入上亿欧元支持相关研究网络(如 EHEN),而美国目前的投入则相对有限。
尽管该计划任重道远,且面临建立全新学科的学科认可度问题,但其尝试将“后天环境因素”进行系统化建模的努力,对于人类彻底理解疾病成因具有不可替代的价值。