预测性诊断与人工智能如何避免反应式医疗体系的崩溃

美国的医疗卫生支出高于世界上任何其他国家，但在富裕国家中，美国居民能够健康生活的预期年数却处于最低水平。问题并非出在资金不足，而是源于医疗体系本身的结构性缺陷。一个由四个相互衔接层级构成的新模式，或许能够纠正这一问题。

Camillo Ricordi

作者：卡米洛·里科尔迪医学博士

5.3万亿美元的悖论

美国每年用于医疗卫生的支出约为5.3万亿美元，约占国内生产总值的18%，其投入规模超过世界上任何其他国家。然而，按照最应受到重视的衡量标准来看，这笔巨额支出的回报却令人失望。在高收入国家中，美国的健康寿命接近最低水平。所谓健康寿命，是指一个人在不受致残性慢性疾病影响的情况下，预计能够保持健康生活的年数。

在65岁以上的美国人中，约十分之九至少患有一种慢性疾病，而且多数人同时患有多种慢性疾病。这并不是资金不足造成的悖论，而是证明，即使资源十分充足，一个医疗体系仍然可能失败。真正决定结果的，不只是投入了多少钱，而是资金被投入在什么领域，以及在疾病发展的哪个阶段投入。

uploads/files/mebusiness.ae_1784039845_1.jpeg

一个为事后反应而设计的体系

问题的根源不是财务性的，而是结构性的。美国医学与大多数西方医学体系一样，是按照“事后反应”的逻辑设计的。它通常在患者已经患病时才启动，而在疾病出现之前几乎不会采取行动。

当人类面临的主要生命威胁是感染、创伤或突发性心肌梗死等急性疾病时，这种设计曾经是合理的。然而，它与如今富裕国家所面临的主要健康危机严重不匹配。今天的核心威胁，是一场缓慢发展的慢性疾病流行。这些疾病在多年甚至数十年间悄无声息地形成，其背后是代谢损伤、血管损伤和炎症损伤逐渐累积，而这些变化在很长时间内几乎不可见。

当这一过程最终以某种明确诊断的形式显现时，身体损伤通常已经进入晚期，并且在许多情况下已经无法逆转。

即将到来的疾病浪潮

糖尿病清楚地展示了这一发展趋势，而它仅仅是冰山一角。2000年，全球糖尿病患者约为1.71亿人；如今，这一数字已经达到5.89亿人。国际糖尿病联盟预计，到2050年，全球糖尿病患者人数将增至8.53亿人。

这些数字背后的人口结构变化同样具有深远影响。未来二十年内，全球60岁以上人口将接近翻倍，而慢性疾病主要集中在这一年龄群体之中。

每一个最终确诊的病例，通常都发生在其潜在生理紊乱开始后的数年，甚至十多年之后。一个完全依赖事后反应的医疗体系，总是在最糟糕的时刻遇到这些患者：发现得太晚、治疗成本过高，而且往往已经错过逆转疾病的最佳窗口。

如果不改变体系的基本逻辑，仅仅增加医生、医院和药物，就如同不断给一个永远无法愈合的伤口更换新的绷带。

uploads/files/mebusiness.ae_1784039845_2.jpeg

花得更多，健康得更少

要看清这一体系的失败，最直接的方法就是比较各国的医疗投入与其获得的健康成果。

将世界卫生组织最新的健康预期寿命数据，与各国人均医疗支出数据结合起来，可以对18个高收入国家及主要经济体建立一个简化的效率指数。医疗支出数据来自经济合作与发展组织和世界卫生组织，并按照购买力平价进行调整。

该指数将每个国家的健康寿命和医疗支出分别标准化，赋予二者相同权重，从而衡量每一美元医疗投入究竟能够换来多少健康。结果十分鲜明。

美国排名最后。美国的医疗支出高于世界上任何其他国家，但根据最新可得数据，其居民的健康寿命却处于富裕国家中的最低水平之一。

效率最高的医疗体系主要集中在东亚。韩国、日本和新加坡位居前列，它们以大约相当于美国三分之一的人均医疗支出，实现了世界上最长的健康寿命。意大利是排名最高的西方国家，也是唯一进入前五名的西方国家。它以相对适度的医疗投入，实现了全球最长的健康寿命水平之一。

这些领先国家的共同点并不是投入更多。事实上，其中一些国家的医疗支出仅为美国的一小部分。真正的共同点在于，它们更早进行干预，在疾病形成之前，就从营养、生活方式和风险因素等方面采取措施。

这并不意味着美国天生无法取得更好的健康结果，而是说明：投入到一个反应式体系中的巨额资金，只能换来极少的健康；相比之下，对预防进行相对有限的投资，却能够获得巨大回报。

图1：健康寿命效率指数

图中根据综合得分对18个主要经济体进行排名。该综合指数将各国健康预期寿命和人均医疗支出分别标准化，并给予二者相同权重，用于衡量每一美元医疗投入能够创造多少健康价值。

新加坡、韩国和日本位居前列。它们以大约相当于美国三分之一的人均医疗支出，实现了最长的健康寿命。意大利是排名最高的西方国家，也是唯一进入前五名的西方国家。

美国排名最后：其人均医疗支出为样本国家中最高，约为1.26万美元，但健康寿命却处于最低水平之一。

健康预期寿命数据来源于世界卫生组织全球卫生观察站；医疗支出数据来源于经济合作与发展组织《健康概览》和世界卫生组织全球卫生支出数据库，并按照购买力平价进行调整。该指数由作者根据参考文献1和2分析计算。

uploads/files/mebusiness.ae_1784039845_3.jpeg

图2：每投入1000美元所获得的健康寿命年数

图中对同样的18个国家按照原始价值比率进行排名。该比率的计算方法，是将健康预期寿命除以按购买力平价计算的人均医疗支出，并以每1000美元为单位表示。

这一未经加权的计算方式更有利于医疗支出较低的国家。仅从成本效率来看，中国、沙特阿拉伯和阿联酋位居前列；当绝对健康寿命也被纳入综合考虑时，东亚医疗体系仍然表现强劲，见图1。

美国再次排名最后。美国每投入1000美元医疗费用，仅能获得5.2个健康寿命年，还不到倒数第二名国家的一半。数据来源与图1相同。

图3：健康寿命排名

图中仅根据出生时健康预期寿命对18个国家进行排名，不考虑医疗成本。

日本以74.1岁排名第一，新加坡为74.0岁，韩国为73.0岁。美国的健康预期寿命为66.1岁，接近排名末位，尽管其医疗支出远高于所有排名在其之前的国家。

图1和图2所量化的，正是健康成果与医疗投入之间的巨大差距。数据来源于世界卫生组织全球卫生观察站，见参考文献1。

健康寿命工程：四个相互衔接的层级

在不削弱美国所擅长的先进医学和高强度医疗干预能力的前提下，人类完全有可能通过“健康寿命工程”设计健康长寿。

实现这一目标，并不意味着拆除现有的先进医疗体系，而是要将其纳入一个以保护健康为目标、而不仅仅以治疗疾病为目标的更大体系之中。

这一体系可以被理解为四个相互衔接的层级，而预测性信息则是贯穿所有层级的共同主线。

第一层级：在疾病发生之前识别风险

第一层级是预测性诊断，即在疾病真正显现之前很久，就识别风险升高的能力。

在上一代人的时代，要描绘一个人的生物学发展轨迹，通常需要依赖医院实验室和一系列彼此分离的检测项目。如今，一滴血越来越有可能提供多维度的信息，揭示加速衰老和慢性疾病发展的过程。

这些信息包括血糖调节和胰岛素抵抗指标、脂蛋白亚型、慢性低度炎症，以及研究人员所称的“炎症性衰老”。它们还包括能够估算人体及其不同器官生物年龄的分子特征。生物年龄不同于一个人的实际时间年龄。

这些指标单独来看，大多并不新颖。真正的新变化在于，我们能够以较低成本同时检测大量指标，并将它们作为一个整体进行分析和解释。

人工智能正是在这一解释过程中发挥决定性作用。任何一名临床医生都不可能在头脑中同时处理数千个相互作用的变量，也不可能持续追踪数百万患者的指标如何随时间发生变化，但机器学习模型可以做到。

通过在大型纵向数据集上进行训练，这些模型能够识别代谢性疾病、心血管疾病和神经退行性疾病发生之前的特征模式，有时甚至能够提前数年发现风险。它们可以把一张静态的健康快照转化为一条动态轨迹，不仅告诉我们一个人今天处于什么状态，还能判断他正在走向何处，以及变化速度有多快。

如果得到严谨应用，这将使医学从一门在疾病发生之后为其命名的学科，转变为一门能够在疾病仍可避免时提前预判它的学科。

第二层级：逆转疾病轨迹

第二层级是早期干预。其目标是在疾病进展仍然可以逆转、干预成本仍然较低时，根据预测信号采取行动，阻止疾病继续发展，并在可能的情况下逆转其进程。

时间窗口至关重要。糖尿病前期通常可以逆转，而已经确诊的2型糖尿病一般需要终身管理。早期动脉炎症可以得到控制，但已经发生的心肌梗死无法被撤销。

在疾病发展上升阶段及时捕捉它，与在疾病造成严重后果之后才进行治疗，存在着巨大的人类健康差距和经济差距。整个预防医学的论证，正是建立在这一差距之上。

uploads/files/mebusiness.ae_1784039846_4.jpeg

第三层级：治疗已经患病的人

第三层级是为已经患病的人提供先进治疗。

无论预防体系多么有效，都不可能及时覆盖所有人。有些患者进入医疗体系时已经患病，而一个可信且具有人道精神的体系，不能让任何人掉队。

在这一层级，美国拥有真实而来之不易的优势，包括强大的医学研究基础、世界领先的外科和制药能力，以及开创性的细胞治疗和基因治疗。

健康寿命模式并不要求美国削弱这些能力。其核心主张是，这些高强度治疗应当成为最后一道防线，而不是第一道也是唯一的一道防线。

大幅减少那些本可通过预防避免、却最终进入这一治疗层级的患者数量，恰恰是使先进医疗体系保持可持续性的关键。

第四层级：防止疾病复发

第四层级是预防复发。一次成功的治疗并不意味着整个过程已经结束。如果缺乏持续警觉，疾病可能再次出现，反应式医疗循环也会重新开始。

这一原则在那些真正以“治愈”为目标的医学领域中体现得最为明显。在器官移植和肿瘤学领域，使患者恢复健康只是持续努力的开始。此后还必须通过连续监测、及早发现复发，以及强化维持缓解状态所需的条件，使患者继续保持健康。

同样的原则也适用于在前两个层级被逆转的慢性疾病。一条已经被重新引向健康方向的代谢轨迹，必须得到持续监测和维护，否则它可能再次偏离。

在这一层级，预测性诊断不仅是发现疾病风险的工具，也成为长期监测和预警的工具。

不存在单一神奇疗法：一个由多重支柱构成的生态系统

现代医学中最具诱惑力的想法，是寻找一颗“单一子弹”，也就是希望通过一种药物、一次注射或一次基因编辑，就彻底消除一种慢性疾病。

对于与年龄相关的慢性疾病流行而言，这样的单一解决方案并不存在。持续寻找这种神奇疗法，本身也是医学长期停留在反应式模式中的原因之一。

健康寿命不是通过处方直接获得的，而是通过系统建设形成的。它来自一个由多种相互强化的支柱构成的生态系统。其中没有任何一个支柱能够单独发挥全部作用，但每一个支柱都能增强其他支柱的效果。

营养

饮食模式是影响代谢健康最强大、也是最可改变的因素之一。

在地中海人群研究中常见的、以植物性食物为主且加工程度较低的饮食模式，始终与较低的心血管疾病、糖尿病和全因死亡风险相关。

而如今在富裕国家占主导地位的超加工食品饮食，则会产生相反的结果。

身体活动

运动不仅仅是热量消耗的计算。骨骼肌本身就是一个代谢器官和内分泌器官。

维持肌肉健康，是保持胰岛素敏感性、免疫功能和认知韧性的基础。心肺适能可以通过最大摄氧量进行测量，是目前已知最有力的长寿预测指标之一。

有氧训练和抗阻训练都能够独立带来健康收益。

认知与社会参与

大脑与肌肉相似，也遵循“用进废退”的规律。持续的认知挑战能够建立认知储备，丰富的社会联系同样是健康的重要预测因素。

长期孤独和社会隔离所带来的死亡风险，可能与一些早已得到确认的身体健康危险因素相当。

睡眠与环境

睡眠是人体进行大量修复工作的时间，其中包括清除大脑中的代谢废物。

长期睡眠障碍会损害代谢功能、免疫功能和认知功能。睡眠之外，还有更广泛的环境因素，包括空气质量、化学物质暴露，以及长期心理压力。

这些因素不断累积的生理负担，会逐步侵蚀人体的韧性。

uploads/files/mebusiness.ae_1784039846_5.jpeg

针对性补充

某些具有保护作用的分子，很难仅通过现代饮食获得足够摄入；另一些分子原本可以由人体自行合成，但其合成量会随着年龄增长而下降。

当科学检测发现明确的营养缺乏或与年龄相关的下降时，有针对性的补充可以恢复仅依靠饮食已经无法提供的物质。

这种补充必须以精准为原则，而不是盲目服用大量补充剂。其目标是纠正已经被确认的缺口，而不是不断增加药片数量。

从代谢重置到长期坚持

当一个人的身体已经沿着错误方向发展，而上述健康支柱已经无法单独阻止危险轨迹时，药物治疗就具有不可替代的作用。

药物的正确功能，应当是充当一种“代谢重置”工具。它可以打断不断自我强化的健康衰退过程，使身体重新回到健康寿命轨迹上，随后再由各项健康支柱继续发挥长期作用。

目前正在重塑肥胖症和糖尿病治疗的GLP-1受体激动剂，是最清楚的当代案例，同时也是最值得警惕的案例。

这些药物确实是强大的代谢重置工具。但如果它们被当作健康基础的永久替代品，而不是帮助患者重新回归健康生活方式的桥梁，其价值就会被浪费。

如果患者在药物治疗期间没有建立可持续的健康习惯，那么一旦停止用药，疾病和体重问题就可能重新出现。

药物可以创造一个重新开始的机会，但只有健康支柱才能长期守住这一机会。一个严谨的健康策略，应当利用药物打断错误轨迹，随后有意识地引导患者重新回到营养、运动、睡眠和社会参与等能够长期维持健康的基础上。

目标应当是重新投入健康生活，而不是形成长期依赖。

“同一健康”：你的健康取决于周围环境

即使一个人拥有高度自律的生活方式，个人努力仍然存在边界，因为没有任何人的健康是完全孤立的。

这正是“同一健康”理念的核心：人类健康与食品体系、自然环境及社会共同体的健康不可分割。

如果一个人长期生活在不断侵蚀健康的环境中，他就不可能完全凭个人力量设计自己的健康寿命。各项健康支柱从来都不是在真空中实践的，它们可能受到个人无法完全控制的外部力量支持，也可能受到这些力量的阻碍。

这些力量包括充斥商店货架、被设计成容易导致过量摄入的食品；每一次呼吸所吸入的空气质量；以及日常生活中的化学物质暴露和心理压力。

这些因素共同构成了一种可以被称为“促炎环境”的状态。这种环境会不断将人体的基础生理状态推向慢性低度炎症，而这种炎症正是许多与年龄相关疾病的共同基础。

这并不意味着人们应当陷入宿命论。即使身处不利环境，本模式的核心工具仍然有效。风险因素可以在发展为疾病之前数年被识别，其影响可以被测量、监测和减轻。

一个人也许无法独自改变整座城市的空气质量，但他仍然可以了解污染正在如何加速其肺部和血管衰老，并采取有针对性的行动加以抵消。

然而，更深层的结论不可回避。一个严肃的健康寿命战略，不仅是临床医学战略，也是公共治理战略。

它要求社会建设一种食品、空气和社区环境，使健康成为默认状态，而不是少数例外。个人医疗与集体环境政策，归根结底属于同一个健康工程。

一名患者，四个层级

可以通过一个假设性案例来理解这一模式如何运作。

假设一名45岁的男性自我感觉良好，也没有任何明确诊断。在今天的反应式医疗体系中，在身体真正出现问题之前，他几乎是“不可见”的。

而在健康寿命体系中，一组预测性检测可能发现他已经出现早期胰岛素抵抗、炎症指标升高，以及生物年龄比实际年龄提前数年等问题。这属于第一层级。

这些信号随后触发一套结构化干预，包括改变饮食、进行抗阻训练、改善睡眠，以及纠正经过检测确认的营养缺乏。数月之后，他的代谢指标重新回到健康范围，这属于第二层级。

如果他没有得到早期干预，而是在十年后因已经形成的冠状动脉疾病就诊，医疗体系则应当动用先进心脏病学的全部能力进行治疗，这属于第三层级。

治疗完成后，他不应被简单出院并失去后续支持，而应继续接受监测与帮助，以防止下一次心血管事件发生，这属于第四层级。

这四个层级并不是彼此竞争的医学理念，而是一条连续的健康管理链条。预测性诊断则是贯穿所有层级的共同主线。

回报率最高的投资

从经济角度看，按照这一模式重组医疗体系的价值并非只是渐进式改善，而可能是压倒性的。

2021年发表于《自然·衰老》的一项分析估算，如果通过减缓衰老生物学过程，使整个人口的健康预期寿命增加一年，其经济价值可能达到约38万亿美元。

随着收益不断累积，其长期价值可能远高于这一数字。

任何单一药物、医疗器械或医院扩建计划，都无法提供接近这一规模的回报，因为这些干预通常是在疾病发生之后，逐一治疗不同疾病。

而针对衰老的共同生物机制，则有可能在多种疾病发生之前，同时降低多类疾病风险。

从这一角度看，预防不应当是在所谓“真正医疗”获得资金之后，才由预算剩余部分进行支持的附属项目。

预防是一个社会能够在健康和财政可持续性方面进行的、回报率最高的投资。

为预防付费

既然预防的逻辑如此强大，为什么现有医疗体系没有按照这一方向运作？原因在于，现有支付机制并不为预防提供足够回报。

美国的医疗支付制度，包括联邦医疗保险、医疗补助计划，以及通常跟随其支付模式的私人保险公司，主要围绕已经患病的人所接受的医疗操作进行支付。

这一体系对疾病治疗给予较高补偿，而对疾病预防几乎不提供补偿，或者补偿极低。

心脏病专家为一条已经阻塞的动脉植入支架，可以获得可观的医疗支付；但如果他成功确保这条动脉从未发生阻塞，所获得的支付却几乎为零。

只要这种不对称继续存在，最有价值的医学服务就会在财务体系中保持“不可见”。预测性和预防性医疗也将继续成为少数能够自费人群享有的高端服务，而不是面向所有人的普遍标准。

纠正这一问题是一项政策选择，而且是可以实现的。

医疗支付方可以开始为经过验证的预测性诊断，以及疾病前驱阶段的早期干预提供支付，使其获得与晚期疾病治疗相当的制度地位。

包括美国食品药品监督管理局在内的监管机构，可以为预测性诊断和预防性疗法建立清晰而严格的审批路径。

这样既可以防止缺乏证据的创新被草率放行，也可以避免真正有价值的创新因缺少审批路径而被扼杀。

公共医疗项目可以试行以价值为基础的支付安排，奖励医疗机构保持人群健康，而不是仅根据疾病治疗项目收费。

雇主和保险公司最终需要承担员工患病后的经济成本，因此它们也拥有率先推动这一转型的强烈财务动力。

这些改革都不要求削弱美国医学现有的优势。真正需要改变的，是按照正确的顺序，在正确的时间，为正确的医疗服务付费。

选择

美国用一代人的时间进行了一场昂贵的医疗实验，而结果已经十分明确：一个国家不可能通过在一个等待疾病发生的体系中不断增加支出，来购买真正的健康。

建设另一种医疗体系所需的工具如今已经存在。预测性诊断可以提前数年揭示疾病风险；人工智能可以大规模解释复杂的健康信息；大量科学证据已经界定了维持健康所需的核心支柱；药物治疗如果得到合理应用，也能够帮助已经偏离健康轨迹的人完成代谢重置。

现在剩下的，是一个制度性决定：是否要围绕预防疾病，而不仅仅是事后应对疾病，重新组织和资助医学体系。

真正的问题并不是，我们是否有能力承担这一转型的成本。

在已经支出5.3万亿美元、却仍然得到排名末位结果的情况下，唯一严肃的问题是：

我们是否还承担得起不进行这一转型的代价？

参考文献

1. 世界卫生组织全球卫生观察站：《出生时健康预期寿命》，最新可得估算数据，2022年至2024年，指标编号WHOSIS_000002，男女合计。

2. 经济合作与发展组织：《健康概览》，人均医疗支出，按购买力平价国际美元计算，2022年至2024年；以及通过世界银行和“数据看世界”平台获得的世界卫生组织全球卫生支出数据库数据，包括新加坡、阿联酋和沙特阿拉伯2022年至2024年数据。健康寿命效率指数由作者根据参考文献1和2综合分析计算。

3. 美国医疗保险和医疗补助服务中心：《2024年国家医疗支出数据》。美国医疗卫生支出为5.3万亿美元，约占国内生产总值的18%。

4. 国际糖尿病联盟：《国际糖尿病联盟糖尿病地图集》第11版，2025年。2024年全球成年糖尿病患者为5.89亿人，预计到2050年将增至8.53亿人。

5. 斯科特、埃利森、辛克莱：《靶向衰老的经济价值》，《自然·衰老》，2021年第1卷，第616至623页。

6. 世界卫生组织：《全球卫生估计：2000年至2024年预期寿命和健康预期寿命》，用于说明健康预期寿命的发展趋势。

卡米洛·里科尔迪医学博士现任迈阿密大学米勒医学院外科教授，并为美国国家发明家科学院院士。

利益披露：【由作者补充】