科技决定山西未来发展，创新引领三晋转型升级。作为科技创新体系的重要组成部分，重点实验室已成为孕育重大原始创新、助力高质量发展的重要科技力量。近年来，按照省委省政府战略部署，山西围绕传统产业转型升级和战略性新兴产业集群发展，不断加大扶持力度和建设水平，涌现出一批引领前沿、学科交叉、综合集成、国内外有影响的重点实验室，为我省2030年基本实现转型、2035年基本实现现代化目标发挥了有力的支撑作用。

为深入实施科教兴省、人才强省、创新驱动发展战略，展现山西发展的新领域、新动能、新优势，本报与省科技厅联合推出“山西省重点实验室巡礼”系列报道。“山西省重点实验室巡礼”将视角对准全省百余家重点实验室，用生动的笔墨、精彩的镜头，多角度、近距离记录实验室建设发展成效，多形式、立体化讲述富有成效的创新案例和鲜为人知的创新故事，多渠道、宽领域展示我省重点实验室近年来取得的丰硕成果。系列报道将努力把对科技创新的礼赞，以有高度、有深度、有温度的方式呈现出来，为奋力推进中国式现代化山西实践作出新的更大贡献。

精神障碍人工智能辅助诊疗山西省重点实验室

人工智能探究人脑奥秘 科技创新点亮患者心灯

近期，一位女明星自杀的新闻见诸报端，人们在唏嘘不已的同时也留意到这场悲剧真正的幕后凶手——精神障碍。根据世界卫生组织2019年出具的报告，每8人中就有1人有精神障碍，即全球共有9.7亿人有精神障碍。焦虑症和抑郁症是最为常见的精神障碍。人民日报健康客户端2022年报道中提到，我国目前精神心理疾病的发病率已达17%。由于人们对精神障碍缺乏认知，很多精神障碍患者未能获得有效医治和护理，许多患者还遭受羞辱和歧视。为了进一步提高精神卫生医疗服务水平，切实维护人民群众身心健康，我省组建了精神障碍人工智能辅助诊疗山西省重点实验室（以下简称“实验室”），通过对精神心理疾病、认知障碍、心身疾病等领域开展基础前沿和临床转化研究，提升精神疾病防控及诊疗技术，提高临床治愈率，为建设健康中国、增进人民健康福祉增添动力，提供保障。

构建国家级重点培育实验室

精神障碍是一种常见的精神疾病，该病的发病率在近几年呈现逐年增加的趋势，若不及时诊治，病情还会加重，给患者和他们的家庭，以及社会造成很大影响。有效的诊断手段的缺乏，严重阻碍了精神障碍疾病的认知和科学治疗。

面对困境，2003年我省成立了山西医科大学第一医院精神医学实验室，开始对精神障碍疾病进行初步探索。近些年，随着人们对于精神障碍危害程度认识不断加深，实验室也开始逐渐升级。2018年在“136兴医工程”支持下，对原先的“精神医学实验室”进行了全方位的改扩建。2019年12月获批“精神障碍人工智能辅助诊疗山西省重点实验室”，2021年又发展成“精神障碍人工智能辅助诊疗四个一批国家级重点培育实验室”。

经过几次升级，目前实验室占地面积达到了3500平方米，其中基础类实验室占地2800平方米，临床技能类实验室占地700平方米。实验室目前拥有约3000万元的基础与临床科研实验仪器设备，满足日常科研需求。

实验室目前拥有基础平台、临床平台、大数据平台等三大平台。基础平台包括生物样本库、模式动物标准化手术室、高级认知行为学实验平台、脑功能研究平台、细胞和分子生物学实验平台，能够进行生物样本的保存，并开展动物行为学实验、神经电生理实验以及细胞和分子实验；临床平台包括神经影像平台、临床磁电平台、临床药理平台，能够开展核磁、近红外、脑电和磁刺激等数据的采集，以及血药浓度检测和药物基因组检测；大数据平台包括山西省精神专科联盟、山西省孤独症诊疗联盟、重病防控平台、阳光医院平台，通过对大数据的采集，更好地建立疾病诊疗预测模型。

为了保证各平台能够顺利运行，实验室配合各研究部门，对人才引进工作进行细致调配。目前实验室九位专职科研人员，分别专长于动物实验、细胞分子实验、数据统计与分析、近红外技术、无抽搐电休克技术、虚拟现实技术、血药浓度检测、药物基因组检测等，能够保证各个平台的顺利运行，共同围绕精神心理疾病、认知障碍、心身疾病等领域开展基础前沿和临床转化研究。

在各部门间各司其职、相互配合下，实验室已经形成三个在国内外有一定影响力的研究方向：聚焦抑郁症和心身疾病，探索影像技术导航的精神障碍精准神经调控技术研发；以精神分裂症为切入点，探索重性精神障碍分子机制和干细胞干预；结合大数据和算法技术，研发AI辅助精神障碍诊疗，其中实验室在重性精神疾病遗传方面的研究成果尤为突出。

探索心身疾病发病机制

2021年，《柳叶刀——精神病学》杂志发表的“中国抑郁障碍患病率及卫生服务利用的流行病学现况研究”里指出，我国成人抑郁障碍终生患病率为6.8%。抑郁障碍的患病率高、复发率高、自杀率高、疾病负担重。由于精神障碍复杂的临床表型及共病的多样性，目前仍存在识别不足、发病机制不明、治愈率较低的问题。

针对上述问题，实验室开展了多项研究。在分子遗传学方面，实验室在国际上首次报道了抑郁障碍存在差异表达的lncRNAs，并进一步从人群、细胞等多层面发现反义lncRNA gsk3βAS3调控GSK-3β影响抑郁障碍的发生发展。在神经影像学方面，首次发现并报道抑郁障碍患者和一级亲属均存在左侧海马旁回等脑区活动水平下降，所发表成果论文引用率高达167次，并发现了区分抑郁障碍与双相情感障碍的神经生物学标识，以及各类抑郁障碍亚型特异的影像学改变。在脑电生理学方面，发现伴非自杀性自伤行为（NSSI）青少年抑郁障碍患者执行认知反应任务时存在异常皮层下脑电活动。上述研究为抑郁障碍的病理机制研究提供了线索，也为探索抑郁障碍的个体化治疗技术奠定了基础。依托本研究内容，研究成果获得两项山西省科技进步奖二等奖。

另外，现代研究表明，在各种有可能导致精神病发病的因素中，遗传因素的作用达到了80％左右，因此实验室在研究精神障碍过程中将遗传基因作为重要考量手段进行科学分析。实验室科研人员系统地筛选了重性精神疾病，尤其是早发型精神分裂症外周血全转录组的基因表达水平，构建了以转录因子-miRNA-靶基因的分子调控网络，并探究了其在疾病诊断和治疗监测中的重要价值，发现了相关的遗传生物标记，丰富了重性精神疾病精准诊疗的研究内容，推进了对重性精神疾病发病机制的理解。

相关研究成果发表在多个精神医学代表性期刊，获得同行的高度评价，依托本研究内容，实验室获得了山西省自然科学奖一等奖。

研发虚拟化身心理治疗系统

近些年，随着计算机科学和人工智能技术的不断进步，它们在影像科学、神经科学等领域发挥了重要作用，引领了其众多突破性成果。让实验室科研人员意识到，计算机和人工智能技术的潜力巨大，是未来发展的重要方向，因此实验室顺应时代需求，进行了“数字化”转型。

针对精神症状和认知障碍两大临床难题，团队通过结合虚拟现实和人工智能识别技术，研发了虚拟化身心理治疗系统，通过电脑交互界面，以清晰的操作步骤，高度结构化的多种媒介互动方式来表现认知行为治疗基本原则和方法的治疗方式。系统还可通过移动端对患者的认知及行为进行系统的干预，能够全面综合调节患者的情绪状态，包括恐惧、 焦虑、抑郁等负面情绪，帮助其树立对抗疾病的信心，从精神卫生的专业角度最大程度上 减轻患者的焦虑抑郁状态及心理负担。该系统前期在武汉、重庆、太原等多家医院开展了多中心临床试验，取得了良好的临床效果。

同样借助计算机系统，实验室改进研发了分段式临床路径，在临床服务上采用了多种指标评价实施效果，大幅提高了评价准确性。同时通过建立精神疾病临床数据库，开展了系统全面的精神疾病临床研究。该精神疾病分段式临床路径应用于山西医科大学第一医院、清华大学玉泉医院等十余家省级和地市级医院后，有效规范诊疗与护理流程，提高临床治愈率，为精神疾病发病机理与临床应用研究提供了全面系统的资源信息，依托本研究内容，实验室获得了山西省科技进步奖二等奖。

帮助精神障碍患者驱散阴霾

随着人们对于心理健康及精神疾病方面的认知愈发深刻，现如今的精神医学也从原先的“边缘”“小众”领域，逐渐走入大众视野。

实验室顺应时代需求，不断强化科研力量，在多领域开展研究工作。期间，实验室先后承担科研项目174项，其中国家级项目46项，省部级项目103项，其他项目25项，科研经费总计2500余万元。实验室工作人员发表国家级以上论文523篇，其中SCI收录292篇；出版专著九部，在国内率先出版《常见精神疾病临床路径》等系列丛书，获批国家授权专利16项，软著7项。

在“立足华北，进军全国”总体目标指引下，未来实验室将立足自身学科优势，打造具有人员结构合理、学历层次高、研究方向明确、软硬件平台良好、管理体制及运行机制完善、对内对外服务能力强劲、科研成果突出、在国内外享有一定学术地位及知名度的实验室。

实验室负责人刘志芬表示：“下一步，实验室将着重打造精神心理疾病临床样本库、功能影像、转基因动物、分子遗传、生物信息分析等平台，重点攻关重性精神疾病防控网络建设、疾病生物学标记物识别和个性化精神医学诊疗，帮助精神障碍患者驱散阴霾，让他们以健康、阳光的心态回归社会”。

来源：山西科技报