精準營養學時代營養學教學面臨的機遇和挑戰

蔡夏夏，余煥玲，肖 榮，苑林宏，李鵬高，麻微微，席元第，周 催，呂晨艷，楊 春

（首都醫科大學，北京 100069）

2015年1月，奧巴馬在國情咨文演講中提出了“精準醫療”計劃，即根據每位患者的個人特征量體裁衣式制訂個性化治療方案，包括他們的基因組、微生物組、健康史、生活方式以及膳食。精準醫療同樣也得到了我國中央高層領導的高度關注，被列為“十三五”健康保障發展問題研究的重大專項之一[1]，是未來醫療發展的趨勢和方向。作為預防醫學的二級學科，營養學主要研究膳食與機體的相互作用及其對健康的營養、作用機制以及據此提出預防疾病、保護和促進健康的措施、政策和法規等。它不僅是一門生物學，還是一門社會學和環境科學，因此，隨著精準醫療計劃的實施，精準營養學概念應運而生。與精準醫療類似，精準營養學是基于每個人的個體特征，制訂營養干預和策略來預防和管理代謝性疾病的發生發展[2]。隨著我國醫學教育國際化速度的加快，精準醫療和精準營養學也為營養學科的發展帶來了機遇和挑戰，如何培養預防醫學和非預防醫學專業學生，使他們適應精準醫療的需要，對于精準營養學乃至精準醫療的發展有舉足輕重的作用。本文就精準營養學的內涵和現狀進行概述，探討在精準營養學背景下營養學教學面臨的機遇與挑戰，尋找將精準營養學引入營養學課程教學合適的方法，為培養營養學高等人才提供幫助。

1 精準營養學的內涵

精確、準時、共享、個體化是精準醫療的4個基本要素[3]，同樣也符合精準營養學的要求。國際營養遺傳學/營養基因組學學會提出，精準營養學具有以下3個維度：根據年齡、性別及其他社會因素按照傳統營養學指南來將人群進行分層；由精確和深度的表型制訂個性化的營養策略；基于罕見高外顯率的基因變異及個體對于特殊食物的反應的營養基因組學[4]。

在精準營養學概念誕生之前，個性化營養由來已久，雖然與精準營養學概念十分相似，甚至部分時候二者可以互換，但是精準營養并不等同于個性化營養，后者是基于個體的表型和遺傳特征來提供個性化的營養指導[5]，而精準營養則是一個更寬廣的概念，它不僅僅是基于營養遺傳學，在制訂有效和動態化的營養干預手段時還應該考慮遺傳學和營養學之外的特征，包括體力活動、生活習慣、代謝組學和腸道微生物組學，從而給予個體可行的膳食建議，并充分預測個體對于營養干預的反應[6]。

2 營養學教學現狀

目前我國營養與食品衛生學課程主要在醫科類或開設食品科學專業的高校開設，營養與食品衛生學為二級學科，所采用的教材主要為哈爾濱醫科大學孫長顥教授主編的《營養與食品衛生學》，目前已更新至第八版，較第七版新增了分子營養學章節。此外，分子營養學、高級營養學、臨床營養學、公共營養學等也在高校以選修課形式開設。由于精準營養學概念較新，沒有形成完整的教學體系，目前教材中也還沒有更新精準營養學內容，但是營養基因組學和營養遺傳學等精準營養學相關內容已經在本科生和研究生教學中日益成熟，這些都為精準營養學教學在高等教育中的實施奠定了堅實的基礎。一項在醫學高等院校非預防醫學專業學生群體中的調查顯示，26.07%的學生對分子營養學感興趣[1]，精準營養學在解決營養學問題方面展現出巨大潛力。

3 精準營養學時代營養學教學面臨的挑戰

精準營養學是營養學發展的趨勢，由于精準營養學剛剛起步，許多方面仍需不斷完善，因此營養學教學還面臨諸多挑戰。

3.1 教學體系不健全

營養學包括基礎營養、食物營養、公共營養、特殊人群營養和臨床營養五大領域。營養學教師在教學中，首先要不斷更新營養學基礎知識。基礎知識是任何一門學科的必備知識，是學習新知識的前提，隨著基礎營養研究的深入，營養學基礎知識也在不斷更新，不斷健全，因此教師在教學過程中需要與時俱進。其次，精準營養學教學內容缺乏創新的技術與方法。精準營養學是整合了個體的組學信息（包括基因組、表觀基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組和微生物組等）、生活方式信息（包括膳食習慣、體力活動和食物行為等）以及生理信息而進行的個體化營養干預，以達到維持健康、預防和控制疾病發生發展的目的[6-7]。目前傳統教學中主要涉及膳食攝入的評估手段，而相關的組學技術以及生物數據分析解讀方法并沒有涉及，這也會導致未來營養學人才不能合理運用信息技術，影響解讀大數據的準確性，勢必會影響對群體及個體進行營養干預的效果。再次，精準營養學整合了個體方方面面的信息，從公共衛生角度考慮，必須要將倫理問題以及相關法律法規引入日常教學中，使未來的營養學人才能夠更安全高效地使用精準營養學手段解決營養問題。

3.2 缺乏人文氣息

營養學的目的是改善人類健康，提高生命質量，與人們的日常生活息息相關。但目前營養學教學缺乏人文氣息，較少提及不同個體乃至群體的經濟、教育和生活方式的特點。

4 精準營養學時代營養學教學方法探索

4.1 整合教學內容

恩格爾“生物—心理—社會醫學模式”強調將患者作為一個整體的社會人看待，而不是簡單當作一個生物個體[8]。精準醫療則是在“生物—心理—社會醫學模式”基礎上應用現代遺傳技術、分子影像技術、生物信息技術和醫學信息學與大數據交叉整合發展而形成的一種新型醫學模式[9]，精準營養學亦是如此。傳統的營養與食品衛生學是一門集合了多學科的知識與技術體系，需要流行病與衛生統計學、食品科學、試驗動物學以及基礎醫學和臨床醫學等相關學科領域的研究方法。精準營養學還需要組學技術、生物信息分析技術、大數據分析技術及生物分析技術等方面的內容，目前這些內容營養學教學中涉及并不多，也不系統。因此為應對未來精準營養學發展趨勢，需要將現有營養學教學內容與醫學信息學、生物信息學以及大數據分析技術內容進行整合，以更好地開展營養學人才的培養。

4.2 改變教師及學生觀念，培養師生的創新性思維

精準營養學是一種基于個體定制的營養干預模式，在這種模式下，營養干預的建議和策略都是針對每一個個體的特征制訂的。不同個體基因背景不同，代謝組、微生物組甚至個體生活習慣差異都很大，因此需要教師在教學中改變固有觀念，引導學生從個體的組學信息、生活方式信息（包括膳食習慣、體力活動和食物行為等）以及生理信息系統化、全方位看待每一個個體、每一種疾病，從疾病特征、個體特征等方面進行全方位的膳食設計，主動創新，正確選擇并運用精確營養干預策略。

4.3 調整教學模式

伴隨著基因技術、組學技術、互聯網技術、大數據技術等的飛速發展與融合，營養學教學模式也需要及時更新、調整。在側重理論教學的同時，大學生應該對精準營養學有一個全面的認識，為將來的臨床和科研工作打好基礎。首先，精準營養學是一門交叉學科，很多內容如基因組學、微生物組學以及代謝組學等內容比較抽象，學生不容易理解掌握，因此應該引入基于問題的學習模式（Problem-Based Learning，PBL），讓學生帶著問題自主學習，發現問題、分析問題、提出假設、驗證假設，形成精準營養學學習的思維導圖。在這個過程中，學生的主動學習和邏輯思維就得到了極大鍛煉和提高。其次，營養學教學要回歸實踐，不能局限于課堂。因此需要在日常教學中引入案例教學模式，通過具體的案例教學，使個體更直觀、形象地了解精準營養學知識，使學生圍繞案例進行探討，鼓勵學生多查閱最新的文獻資料，了解最新指南，運用最前沿的技術分析案例，解決問題。在這個過程中，激發了學生學習基本知識的主動性，也培養了對營養問題的診療思路和創新能力。再次，合理的數據分析和解讀技術是精準營養學的必備要素，因此高校應構建良好的生物數據分析平臺，或者開發更多的網絡數據分析資源，例如現在基因組分析資源就可以利用很多網絡平臺獲得，鼓勵學生利用多種方法對數據進行生物信息學分析，并學會解讀結果，轉化為精準營養學需要的知識。同時，高校可以開通多種學習渠道，如慕課教學、App在線教學、文獻學習沙龍等，從而激發學生的學習興趣，提高學習效果。

伴隨著精準醫療的發展，精準營養學勢必成為營養學科必不可少的一部分，其在維護健康和疾病防治中將會扮演重要角色。同時，任何一門學科的發展都依賴于科學技術的不斷進步，現代營養學的發展同樣依賴于流行病與衛生統計學、食品科學、試驗動物學以及基礎醫學和臨床醫學等傳統學科和生物化學、組學、生物信息學等新興學科的進步。多學科交叉會促使營養學科不斷完善，急切需要提升教學水平。因此營養學科應該調整教學模式和觀念，整合教學內容，尤其要注重培養學生的實踐能力和科研能力，以滿足醫學發展的需要，培養出具有精準營養學理念的高等醫學人才。