微生物群对大健康的意义
人体内共存着数以万亿计的微生物，远多有人体的细胞数。这些微小生命体对于我们的健康不可或缺。如今，随着研究技术、维度的深入，科学家们发现微生物能够为一系列疾病的预防和治疗提供全新的范式，包括精神分裂症、孤独症、帕金森、糖尿病、心血管疾病等等。
2015年尤以肠道微生物的研究最为火热。已有多项研究证实，肠道微生物与各类慢性炎症疾病有关联，包括溃疡性结肠炎、肠易激综合症，甚至于与糖尿病、心血管疾病有关系。
寻找干扰微生物平衡的因素，解决耐药性问题
“微生物群假说”认为改变微生物组成会破坏体内菌群平衡，从而影响免疫系统或者代谢反应等多种途径，最终增加患病风险。未来，扰乱微生物平衡的许多因素将继续成为研究的重点，包括最为突出的干扰因素——抗生素，以及其他影响微生物群组成的环境因素(人口密度、接触动物、空气水体污染、饮食等等)。
为了治疗耐药性微生物引发的感染，需要我们最低限度破坏菌群。有科学家预测，未来20年科学研究将更好的理解“微生物为什么以及如何引发慢性炎症疾病”。通过了解微生物对健康的意义和影响，实现以噬菌体等运用于疾病治疗领域。
作为疾病防治新靶点，实现新疗法
耶鲁大学儿童健康研究中心高级研究员MyronGenel推测，通过更好的了解导致蛀牙的微生物群，从而对蛀牙进行有效的预防措施。虽然，肠道菌群将可能成为疾病治疗的新靶点，但是临床转化之前尚且需要更深入的研究。未来有望通过改善菌群实现对免疫类疾病、甚至于牙疼进行有效预防和治疗。
目前的研究多针对于微生物失衡导致的感染类疾病(CDI)。未来，科学家们将通过理清楚微生物与癌症、精神类疾病等更致命性疾病之间的关联，从而改变、平衡肠道微生物组成，实现对疾病进行干预性诊疗。
现在，我们已经知道抗生素、饮食结构、环境污染甚至于心理压力都会对人体微生物群平衡造成影响。未来20年，是否会出现人为改变微生物群从而治疗疾病的新型疗法?让我们拭目以待! 基因大数据对医学的革命
2003年4月，人类基因组计划完成。人体内已命名的基因共有25000多条，目前已知一部分基因(3000)的突变会引起各类疾病。对于此类疾病的治疗，最本质的手段是通过一些方法将突变后的遗传物质矫正回原来的状态。
基因测序：打开深入了解疾病的大门
外显子组和基因组测序能够筛查一些遗传学疾病的突变基因，以及为预防和减缓疾病发展提供线索。未来，基因组测序技术将有望扩张应用疾病的范围。
德雷克塞尔大学医学院的临床教授MaurieMarkman指出，对生殖系细胞的基因数据的挖掘将成为改变癌症风险一个重要方向，例如BACR1/2易感基因。Medscape主编、医学博士EricTopol表示，当下我们正处于由CRISPR技术领衔的基因时代，通过基因编辑技术正在或者有望进军临床试验、癌症治疗、胎儿染色体异常筛查、以及其他致病机制不明的疾病。
随着2015年100万人基因组测序项目的启动，基因治疗的发展将会加速。该项目囊括了10亿人，将于2025年完成全部的测序。科学家们期待全外显子测序将协助疾病的诊断，并构建个性化医疗网络。
药物基因组学：完美结合基因功能学与分子药理学
药物基因组学是基因功能学与分子药理学的有机结合，以药物效应、安全性为目标，促进个性化医疗的发展。虽然仍然处于初级阶段，但是科学家预计，随着基因组测序技术的发展、对大数据解析的完善，将为基于基因型研发的个性化治疗药物提供可能。当然这种药物的上市可能涉及多种问题，包括安全和成本。
基因组学：实现个性化癌症治疗
除了临床用药，基因组学研究对于了解癌症机制及治疗也有着重要意义，例如癌症基因组图谱(TCGA)，一项始于2006年完结于2015年、斥资1亿美元的项目，从遗传学角度解析1万个肿瘤细胞，旨在实现个性化癌症治疗。未来20年，对生殖系基因、肿瘤易感基因的了解，将允许科学家集合信息，提前预估患病风险以及实现靶向治疗。
未来20年，医疗的发展方向是什么?
基因编辑、基因治疗：基于基因水平的医疗手段
作为2015年度最热门词汇，基因编辑实现了对内源基因进行敲除、插入等操作。在疾病治疗方面的应用模式主要包括矫正/沉默有害突变，插入保护性突变，加入治疗性基因以及敲除病毒DNA。而基因治疗则是通过导入外源正常基因进行治疗，其历史可以追溯至20世纪90年代。时隔30年，围绕基因治疗的临床试验仍然处于新潮状态。
目前，基因治疗可以分为两类：离体基因治疗和体内基因治疗。离体基因治疗是从体内分离出异常细胞，在实验室用基因治疗方法改造好之后，再将改造后的输入人体。体内基因治疗是直接把携带有正常基因的病毒，注入人体相应器官，病毒会直接在人体内完成修复工作。例如基因疗法让失明者重获视觉、恢复耳聋小鼠听力、治疗囊肿型纤维化等。
目前采用基因治疗的疾病还很有限，多集中于单基因疾病和少量多基因疾病。未来20年，适用于基因治疗进行诊疗的疾病范围将拓宽，包括针对复杂的多基因疾病。但是，无论是基因治疗还是基因编辑都存在安全顾虑和伦理担忧，需要科学家们谨慎使用。
表观遗传学：基于基因表达的医疗策略
表观遗传学变异指的是细胞分裂过程中基因表达发生变化。这种变化并不改变DNA序列，易受到包括饮食、情绪、有害的化学物质等在内的多种环境因素影响。研究证实，表观遗传学变异对于疾病的发展也起着重要作用。表观遗传标记可以作为生物标志物，从而提高风险预测和疾病致病机理的机会。
表观基因组的变化可能会持续很长时间，甚至于会遗传给下一代。目前临床研究多针对于癌症祖细胞，借助表观遗传学标记修复消除癌变细胞对治疗药物的耐药性。
考虑到很多复杂的疾病通常涉及到很多因素，包括遗传学、表观遗传学、环境因素以及微生物，所以未来，表观遗传学变化将作为疾病治疗的一个研究重点。
