Марат Маратович Фатхуллин
Тренды развития медицинской науки: Мир, Россия, Москва
Список сокращений
ВАК – Высшая аттестационная комиссия
ГПНТР – Государственная программа «Научно-технологическое развитие Российской Федерации на 2019–2030 годы»
ДЗМ – Департамент здравоохранения города Москвы
ИИ – искусственный интеллект
ИФ – исследовательский фронт
КБПР – комплексный балл публикационной результативности
Научная программа ДЗМ – Программа ДЗМ «Научное обеспечение столичного здравоохранения на 2020–2022 годы»
НИИ – научно-исследовательский институт
НЦ – научный центр
НИР – научно-исследовательская работа
НПН – национальный проект «Наука»
НПЦ – научно-практический центр
ПФНИ-2030 – Программа фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 годы)
РИНЦ – Российский индекс научного цитирования
СНТР – Стратегия научно-технологического развития России до 2035 года
ФМБА – Федеральное медико-биологическое агентство
WoS (Web of Science) – поисковая интернет-платформа, объединяющая реферативные базы данных публикаций в научных журналах и патентов
Введение
В настоящее время системообразующим фактором, детерминирующим все сферы жизнедеятельности общества, признано развитие медицинской науки, обеспечивающее повышение качества жизни населения, продуктивность функционирования трудовых ресурсов и увеличение общего индекса реализации человеческого потенциала. В Российской Федерации вопросы развития медицинской науки входят в ранг ключевых национальных приоритетов, так как решение злободневных проблем отечественного здравоохранения, связанных с сохранением и укреплением физического и психического здоровья каждого жителя страны, невозможно без решения актуальных научно-исследовательских задач.
В Стратегии развития медицинской науки до 2025 года подчеркивается, что основными ее целями являются создание высокотехнологичных инновационных продуктов и их внедрение в практическое здравоохранение для улучшения здоровья населения. Стратегическими задачами являются возвращение России в число мировых научных держав, создание такой научной отрасли, которая способна проводить прорывные фундаментальные и прикладные исследования по актуальным для мировой медицинской науки и приоритетным для России направлениям медицины. Достижение основной цели и решение стратегической задачи во многом зависят от деятельности российского медицинского сообщества, где приоритетная роль принадлежит научному сообществу города Москвы.
В силу статуса столицы Москва, претерпевшая за последние годы радикальные изменения и структурные преобразования как в системе науки, так и в здравоохранении, обладает на сегодняшний день всеми потенциальными возможностями для того, чтобы стать центром концентрации прорывных научно-исследовательских разработок и передовых технологий в области современной медицины, выполнять роль связующего звена между региональной и национальной, а также национальной и глобальной медицинской наукой. В связи с этим актуальной и значимой становится работа по прогнозированию развития медицинской науки в городе Москве на определенный промежуток времени. Результаты такой работы, выполненной НИИОЗММ ДЗМ, представлены в настоящем аналитическом докладе.
Аналитический доклад содержит анализ тенденций развития мировой медицинской науки. На основе теоретического анализа современных научных зарубежных и отечественных авторов определены новые приоритетные направления мировой медицинской науки, вызванные появлением и активным распространением во всем мире коронавирусной инфекции COVID-19; раскрыты глобальные проблемы, обусловленные мировой цивилизацией и требующие своего нового осмысления; изложены сущность и содержание полидисциплинарного подхода к решению вопросов «планетарного» здоровья. В докладе представлены науковедческий и наукометрический анализы более 18 000 научных статей, опубликованных с 2017 по 2020 год, проиндексированных международной базой данных Scopus, на основании чего выявлены общемировые тематические кластеры научных исследований, определены степень их представленности в мировой науке и интерес к ним ученых разных стран, уровень публикационной активности тех государств, которые занимают лидирующие позиции в рейтинге научных достижений в таких областях медицинского знания, как «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением» и «Общественное здоровье». Особый интерес представляет аналитический обзор мировых научных программ и научно-исследовательских проектов, в разделе содержится описание проектов по исследованию мозга (BRAIN, ElectRx, Neuro-FAST, RAM, SUBNETS, BRAHMA и др.), иммунной системы человека (Innate Lymphoid Cells, PITCH, INTRIM, Aging, Cancer and Immunooncology Program и др.), геномной медицины (Health Affairs и др.), а также проектов по проблемам общественного здоровья (NutriNetSanté, ROOTS, EASO и др.) и психического состояния (AMP AD 2.0 и др.) человека.
В аналитическом докладе проведен также анализ состояния и актуальных проблем российской медицины. Проанализирован научный потенциал России, прослежена его динамика начиная с 2000 года, обоснованы стратегические направления и перспективы развития медицинской науки, представленные в Программе фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 гг.), оценен вклад России в глобальное научное пространство. Представлены статистические данные по удельному весу разных стран в общемировом числе глобальных исследовательских фронтов, непосредственно российских ученых в общем числе статей в изданиях, индексируемых в международных информационно-аналитических базах научного цитирования и определяемых приоритетами научно-технологического развития: развития персонализированной медицины, клинической медицины, фундаментальной и высокотехнологической медицины; определен рейтинг России среди 227 стран, принимающих участие в разработке проблем в областях «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением» и «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда»; сделан прогноз конкурентоспособности российской медицинской науки в краткосрочной перспективе. Особо подчеркивается роль Центрального федерального округа в популяризации фундаментальных и прикладных исследований в области приоритетных направлений развития мировой медицинской науки.
Проведенный анализ позволил выявить факторы, детерминирующие развитие медицинской науки в Москве, разработать проект новой научной инфраструктуры, сценарии динамики столичного здравоохранения. В докладе представлены эволюционные механизмы медицинского знания в области неврологии и психиатрии, педиатрии, травматологии и ортопедии, эндокринологии и трансплантологии, ревматологии, хирургии и регенеративной медицины, сравнительный анализ адаптационных и инновационных сценариев развития медицинской науки, при этом особое внимание уделено прогнозу развития медико-биологических и физиологических наук, а также цифровизации московской медицины.
Настоящий научный труд, содержащий результаты науковедческого и наукометрического анализов, ориентирован на работников управления московской медицинской наукой. Однако представленный в нем аналитический материал будет интересен как руководителям системы здравоохранения Москвы, так и всему российскому научному сообществу.
Раздел 1 Глобальные тренды научно-технологического развития медицины в мире
1.1. Большие вызовы и угрозы
Появление нового вируса и активное распространение по всему миру коронавирусной инфекции COVID-19 заставило лидеров стран мира и ведущих ученых пересмотреть стратегии развития. Как следует из опубликованного ежегодного доклада Всемирного экономического форума (ВЭФ), прошедшего в Женеве в январе 2021 года, угроза инфекционных заболеваний находится на первом месте. Действительно, согласно рейтингу основных угроз, составленному экспертами на основе «степени воздействия» на жизнь людей в 2021 году, инфекционные заболевания занимают лидирующее положение. Как отметили в своих выступлениях Председатель Европейской комиссии Урсула фон дер Ляйен[1] и вице-председатель Еврокомиссии Валдис Домбровскис[2], основной фокус проблем в 2021 году направлен на преодоление возможного «вакцинного национализма» и на обеспечение доступности вакцин, в том числе в наиболее бедных странах, как в рамках краткосрочной (вакцинация), так и долгосрочной стратегии противодействия пандемии.
Последствия пандемии COVID-19 затрагивают сразу целый ряд глобальных социальных и экономических процессов, одним из которых является дальнейшее развитие цифровизации и инновационных экосистем, в том числе и в здравоохранении. Экосистема, как правило, состоит из совокупности нескольких платформ с предоставлением различных продуктов и услуг.
Крупнейшие экосистемы развивают широкую линейку сервисов для удовлетворения большинства основных потребностей человека, например, услуги здравоохранения и образования. Традиционно крупнейшими международными экосистемами считают четыре американские технологические компании: Google, Apple, Facebook и Amazon (так называемая GAFA) и две китайские: Alibaba и Tencent. В здравоохранении появление цифровых платформ связано с внедрением технологий искусственного интеллекта (ИИ) и тотальной цифровизации процессов. Возможности для трансформации здравоохранения базируются на внедрении Интернета вещей (Internet of Things или IoT).
Определено, что к факторам, которые серьезно повлияют на развитие медицины, относятся урбанизация – две трети населения Земли будут жить в городах; нехватка сырьевых ресурсов – природных ресурсов будет недостаточно, активное развитие получат альтернативные источники энергии, а основной проблемой станет опреснение и доступность воды; технологичность и автоматизация – активное применение роботов и автоматизированных процессов в экономике и промышленности позволит перераспределить человеческие ресурсы на иные, более творческие сферы деятельности.
Одним из приоритетных вопросов здравоохранения на 2021 год остается вопрос сохранения психического здоровья и благополучия, усугубленный пандемией[3][4]. Как отмечает научное сообщество, COVID-19 усугубил глобальный кризис психического здоровья [1]. Фонд Commonwealth Fund и исследовательская компания SSRS опубликовали опрос по этой проблеме, в котором основное внимание уделяется ситуации в десяти странах с высоким уровнем дохода. Около четверти респондентов в Канаде, Великобритании и Франции заявили, что исходом пандемии явились проблемы с психическим здоровьем, вдвое увеличилось количество лиц, задумывающихся о самоубийстве[5],[6]. Но даже до пандемии около 400 млн. человек страдали от тревоги или депрессии[7].
Одна из глобальных проблем, требующая нового мышления, – это стремительное старение населения и поддержка высокого качества жизни для него. Согласно данным World Population Ageing, в 2017 году в мире насчитывалось 962 млн человек в возрасте 60 лет и старше[8]. Ожидается, что к 2030 году количество пожилых людей превысит количество детей в возрасте до 10 лет (1,41 млрд к 1,35 млрд соответственно), а к 2050 году численность пожилых людей в возрасте 60 лет и более превысит количество подростков и молодежи в возрасте от 10 до 24 лет (2,1 млрд к 2,0 млрд соответственно)[9].
Согласно отчету ООН «Мировые демографические перспективы: пересмотренное издание 2019 года», к 2050 году каждый шестой человек в мире будет старше 65 лет (16 % населения), по сравнению с каждым 11-м в 2019 году (9 % населения), также к 2050 году возраст каждого четвертого жителя Европы и Северной Америки будет 65 лет и старше[10].
С целью формирования международных руководящих принципов по проблемам старения в XXI веке были приняты политическая декларация и Мадридский международный план действий по проблемам старения, требующие пересмотра подходов, политики и практики на всех уровнях[11],[12].
Всемирная организация здравоохранения оценивает экологическое бремя болезней в панъевропейском регионе в 15–20 % от общего числа летальных исходов[13]. Таким образом, необходимо признать, что здоровье окружающей среды и здоровье человека – это «единое» планетарное здоровье, которое требует пристального внимания работников здравоохранения[14], так как изменение климата повлекло за собой изменение экологии болезнетворных микроорганизмов.
В целом мировая карта эндемических заболеваний быстро меняется по мере распространения субтропических патогенов (например, вируса Денге) на север. Программа эпидемиологических исследований PREDICT, финансируемая Агентством международного развития США, сосредоточена на выявлении и борьбе с зоонозными заболеваниями[15],[16]. В результате исследования обнаружено более 217 вирусов, что позволило эпидемиологам изучить видовое взаимодействие между людьми и животными[17]. Эти взаимодействия только усиливаются, поскольку люди стремительно разрушают природные системы, затрагивая все аспекты здоровья человека.
Человеческая деятельность приближает людей и диких животных к более тесной близости, чем когда-либо. Сейчас 40 % поверхности суши используется под пахотные земли и пастбища, половина всех тропических и умеренных лесов вырублена, а домашний скот составляет 60 % от общей биомассы всех млекопитающих. Все это приводит к всплеску зоонозов. Исследования показывают, что эти тенденции могут стать причиной большинства глобальных угроз здоровью в ближайшие годы. Исследование, опубликованное в The Lancet [2], смоделировало последствия для общественного здравоохранения стран, согласующихся с Парижским соглашением Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата 2015 года[18]. В нем делается вывод о том, что хорошо продуманная политика смягчения последствий в ряде секторов, включая энергетику, антропогенную среду, продовольствие и сельское хозяйство, а также транспорт, приводит к меньшему загрязнению воздуха, улучшению жилищных условий, здоровому питанию, повышению физической активности и, следовательно, меньшему количеству смертей.
Данные другого исследования показали, что загрязнение воздуха может быть причиной одной из пяти смертей в мире, что почти вдвое превышает предыдущие оценки[19]. Снижение уровня загрязнения воздуха является наиболее простым экологическим вмешательством со значительными преимуществами для здоровья населения. Пандемия подчеркнула важность «единого здоровья» – трансдисциплинарного подхода в рамках планетарного здоровья, который признает взаимосвязь между людьми, животными, растениями и их общей средой обитания[20]. Эксперты утверждают, что такой подход позволяет обнаруживать зоонозные заболевания у источника и разрабатывать программы по их сдерживанию. Мы можем предотвратить будущие пандемии только с помощью интегрированного подхода «единое здоровье» к общественному здоровью.
Всемирный экономический форум подготовил свой прогноз и видение здравоохранения будущего. Он базируется на нескольких принципах: повсеместное развитие превентивной медицины; повсеместное распространение мобильных устройств и бытовых датчиков для диагностики здоровья и аналитической оценки состояния человека; развитие робототехники и беспилотников; отсутствие донорства; лекарства можно будет напечатать на биопринтере из дома по электронному рецепту; нейроинтерфейсы вместо основного медицинского персонала будут следить за индивидуальным здоровьем человека.
1.2. Глобальные исследовательские фронты для развития медицины
Глобальный исследовательский фронт представляет собой группу (кластер) статей, объединенных фактом совместного цитирования в других статьях в определенный момент времени.
С помощью методологии выделения направлений (topic) и кластеров направлений (topic cluster) SciVal (по состоянию на 05.05.2021) нами были выделены три предметные области: клиническая медицина, управление здравоохранением и общественное здравоохранение. Topic формировался при наличии в группе отобранных работ не менее одной входящей в топ 1 % самых цитируемых, либо одного grant acknowledgement за последние три года.
Базовое представление о месте страны в научном мире можно определить по общему числу публикаций, проиндексированных международными базами научных статей. Общая статистика публикационной активности стран с 2017 по 2020 год по рубрикам «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» на основании данных Scopus представлена в таблице 1.2.1.
Таблица 1.2.1 – Сравнительная характеристика публикационной активности стран с 2017 по 2020 год
При обосновании актуальности научной работы рейтинга заинтересованности различных регионов было недостаточно, поэтому потребовалось провести анализ других критериев (рис. 1.2.1, 1.2.2).
Рисунок 1.2.1 – Топ-100 мировых научно-исследовательских институтов по количеству статей в рубрике «Управление здравоохранением» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.2 – Топ-100 мировых научно-исследовательских институтов по количеству статей в рубрике «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Ниже представлена сравнительная характеристика публикационной активности топ-10 мировых научно-исследовательских институтов за период с 2017 по 2020 год по рубрикам: «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» на основании данных SciVal (табл. 1.2.2).
Таблица 1.2.2 – Сравнительная характеристика публикационной активности мировых научно-исследовательских институтов с 2017 по 2020 год
В ходе исследования по предметным областям были отобраны общемировые тематические кластеры (большие группы публикаций за 2017–2020 годы, связанные друг с другом цитированием) по количеству статей, быстро растущих и востребованных (по интегральному показателю prominence, учитывающему количество цитирований, просмотров статей и росту их количества) (рис. 1.2.3–1.2.5).
Рисунок 1.2.3 – Общемировые тематические кластеры в разделе «Клиническая медицина» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.4 – Общемировые тематические кластеры в разделе «Управление здравоохранением» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.5 – Общемировые тематические кластеры в разделе «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Совместное цитирование указывает на смысловую близость таких работ и позволяет рассматривать весь кластер как область особого внимания ученых к некоторой проблеме, намечает «передний край» науки и приоритетные направления ее развития, способные принести наиболее перспективные результаты в долгосрочном периоде (табл. 1.2.3).
Таблица 1.2.3 – Анализ общемировых тематических кластеров
Сравнительная характеристика самых публикуемых ученых в рубриках «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» представлена в таблице 1.2.4.
Таблица 1.2.4 – Сравнительная характеристика публикационной активности ведущих мировых ученых с 2017 по 2020 год
Ключевые слова – это один из способов упорядочить весь массив научной информации, который существует на данный момент, а также найти и сгруппировать необходимые исследовательские материалы (рис. 1.2.6, 1.2.7).
Рисунок 1.2.6 – Актуальность ключевых слов в разделе «Управление здравоохранением» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Рисунок 1.2.7 – Актуальность ключевых слов в разделе «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» (данные SciVal за 2017–2020 гг. по состоянию на 05.05.2021)
Как правило, анализ ключевых фраз и слов целевая аудитория использует для поиска интересующего материала, а для определения тематической и терминологической области поиск ключевых фраз и слов является определяющим для глубины терминологической специализации исследования. Визуализация топ-50 ключевых слов с 2017 по 2020 год по рубрикам: «Клиническая медицина», «Управление здравоохранением», «Общественное здравоохранение, окружающая среда и гигиена труда» на основании данных Scopus представлена в таблице 1.2.5.
Таблица 1.2.5 – Распространенность ключевых слов по рубрикам
Выявление исследовательских фронтов и определение приоритетнх направлений является одной из наиболее значимых проблем в науковедении и научной политике и имеет решающее значение на этапах планирования научной деятельности[21]. Проведенный сотрудниками НИИОЗММ ДЗМ совместно с представителями РФФИ анализ цитируемости для выявления фронтов позволил составить общее представление о результатах научно-исследовательской деятельности в различных отраслях медицины.
В формировании глобальной исследовательской повестки по суммарному количеству статей и доле, которую направление занимает в исследуемом массиве публикаций InCites Citation Topics, определилось несколько глобальных исследовательских фронтов – это нейросканирование (84,6 тыс. статей – 2,7 %), иммунология (78,9 тыс. статей – 2,5 %), диетология (75,2 тыс. статей – 2,4 %), ортопедия (63,8 тыс. статей – 2,0 %) и психиатрия (62,8 тыс. статей – 2,0 %), которые представлены в таблице 1.2.6.
Таблица 1.2.6 – Структура InCites Citation Topics для раздела «Клиническая медицина и науки о жизни»
Стоит отметить, что среди перечня актуальных направлений InCites Citation Topics можно выделить наиболее востребованные по показателям количества и доле процитированных статей (табл. 1.2.7).
Таблица 1.2.7 – Актуальные направления раздела «Клиническая медицина и науки о жизни»
