区块链在医学教育中的运用现状及展望

许 丹，王永华，王菲菲,罗 丹

（长沙卫生职业学院，湖南 长沙 410100）

近年来，随着比特币持续安全稳定地运行，作为其基础技术的区块链被逐渐运用于金融业、物联网、公证业等领域。目前，该技术也在医疗与教育行业崭露头角。在医疗行业，Philips公司建立相关实验室，探讨区块链在电子病历系统等医疗健康领域的应用[1]；IBM[2]和埃森哲[3]等多家知名公司相继宣布研究区块链电子病历储存系统。在教育方面，日本索尼全球教育公司创建了基于区块链技术的全球学习和认证平台[4]，美国麻省理工学院媒体实验室引进区块链学历证书认证系统[5]。2018年4月，教育部颁布的《教育信息化2.0行动计划》[6]指出，积极探索基于区块链、大数据等新技术的智能学习效果记录、转移、交换、认证等有效方式，形成泛在化、智能化学习体系，推进信息技术和智能技术深度融入教育教学全过程。区块链在医疗与教育领域的发展趋势，对综合两行业的医学教育领域带来了机遇与挑战。本文结合国内外现状，阐述区块链历史背景，探讨区块链在医学教育中运用现状，并提出相关构想。

1 区块链的发展与特点

1.1 区块链的发展

2008年中本聪在论文《Bitcoin：A peer-to-peer electronic cash system》中提出区块链概念[7]，但随后该技术一直处于沉寂状态。2013年，随着比特币的持续稳定运行，其基础技术区块链逐渐获得国内外实业界的关注。2015年，区块链在金融业、物联网、保险业等领域得到广泛应用，美国纳斯达克证券交易所建立区块链数字账本，日本、德国、瑞士等国家的金融机构相继建立区块链便携式交易系统。区块链研究所创始人将区块链分为3个时代，分别是可编程货币时代（1.0）、可编程金融时代（2.0）以及可编程社会时代（3.0）。区块链1.0时代主要实现数字化货币，即建立去中心的数字化货币支付系统，使交易快捷化，进行便利跨国支付等。区块链2.0时代实现金融可编程，将智能合约广泛运用于金融领域，建立去中心化的智能市场，以达到货币之外的智能数字资产转移。区块链3.0时代是区块链的全面应用时代，区块链被运用于选举、物联网、医疗公益等领域。目前，全球处于区块链2.0到3.0过渡的时代，区块链的应用领域由货币扩展到金融领域，现已向其他领域延伸。

1.2 区块链的特点

区块链是由千千万万个节点组成的一个分布式数据库，具有去中心化、信任度高、可共享、可追溯、可匿名、不可篡改六大特点。

1.2.1 去中心化 传统的计算机网络需要数据处理中心，既所有用户的数据都需要先传送到中心服务器处理后，才能发布与分享。而区块链使每一个计算机发布的数据不需要第三方即可储存在各自节点中，以时间为序，将各节点串联成数据链，每个节点会同步共享整个账本，以此免于中心服务器的维护以及损坏所带来的风险。

1.2.2 信任度高 因区块链去中心化，任何数据写入时都有系统中若干相关数据链证实真伪，当证实为真的节点数大于50%时，该条数据才可以通过验证，写入数据链。因此在区块链中，所参与的相关节点数越多，造假越困难，所以区块链具有信任度高的特点。

1.2.3 可共享 区块链中整个网络的运行都是公开的，每一个参与节点都可查看整个账本信息，所有的数据链均可共享。区块链分为公共链、私密链与联盟链，每种类型共享的范围不同。

1.2.4 可追溯 每一个数据记录过程都可以通过哈希函数关联，一个哈希函数可以完整地记录并共享交易路径，并且加入区块链中的数据都会被永久储存，因此，区块链中的数据以及记录过程均可追溯来源。

1.2.5 可匿名 因区块链数据可共享，在上传数据时可选择以匿名方式进行，以此保护个人隐私。

1.2.6 不可篡改 区块链的每一个区块相当于一个硬盘，在用户将信息输入后，区块链中的数据均是经过密码学技术进行加密的，加密后的信息无法篡改，以此保障数据安全。

2 区块链在医疗领域的运用

2.1 分布式的数据存储平台

当前，每个医疗机构均有自己的临床医疗数据库，而传统的病例系统无法共享病人数据。Gordon等学者提出以区块链共享病人的处方，以便更好地查询与调整治疗方案；在临床医生、病人与认证的可查询者之间共享病人信息数据库，以方便索赔处理和公共卫生领域的流行病报告与调查[8]。目前，Philips、GEM、IBM沃森健康、德勤等多家公司已着手研发基于区块链的病例存储系统。Philips公司建立区块链实验室，探索以区块链进行医疗数据收集；GEM设立Gem Health项目，探索利用区块链进行数据记录与健康身份认证。在国内，2016年大同区块链技术公司成立，并开始探索基于区块链的可信医疗数据共享方案。

在医学科研数据方面，麻省理工学院的研究人员提出利用区块链的共享性，促进临床数据的二次利用，建立医疗区块链记录系统。Linn等学者[9]表示，区块链为临床研究提供了更多机会，研究人员可以对病人的临床数据进行长期跟踪式研究，可以实时获取病人数据，以调整治疗方案，并将收集到的数据用于病例报告撰写，可以实时监测，以提高病人治疗配合度和预警紧急情况。

2.2 安全度高的个人信息管理

区块链在储存与共享个人医疗信息的同时，也可以保护病人隐私并保障信息安全。区块链以共识机制判别数据的真实性与原创性，并且由于数据均是经过加密后存储，因此医疗记录难以篡改。在医疗数据的权限管理上，区块链可以通过数字签名进行访问权限控制，以保证信息不被偷窥。通过私钥，使个人数据安全地共享给医生或者医疗机构，提高医疗效率。

目前，医疗行业有各种监测血压、心率、睡眠的可穿戴式医疗设备，这些设备数据容易受到黑客袭击，得不到安全保障。Bowhead Health将区块链技术运用于可穿戴式医疗设备，以匿名方式收集病人健康信息，以保障个人医疗信息安全[10]。而Bithealth[11]运用区块链技术在全球范围内储存与共享病人医疗数据，以避免传统医疗信息存储库容易被入侵而造成数据泄露的风险。国内，为了解决医疗信息流通不畅和安全方面问题，阿里健康与常州市合作，使用区块链，实现常州市部分医疗机构之间安全、可控的数据互联互通。

2.3 医疗药品的溯源

由于利益驱使，药品造假现象层出不穷，据行业调查表明，全球医药公司因假药问题每年至少损失2 000亿美元。区块链因其可共享、可溯源以及不可篡改的特点，可以实现药品从原料、合成到包装销售等全程记录，加强对药品生产与流通的管理。Pokitdok和iSolve等公司正在研发基于区块链的药品溯源技术，以鉴别药品真伪。

3 区块链在高校教育中的运用

3.1 在高校教学资源共享中的运用

近年来，大规模在线开放课程的兴起，实现了教育资源共享，然而因缺乏监督，线上教学存在成绩造假的隐患。区块链不仅可以使各高校共享教学资源，还可以记录并共享学生学习过程。2016年，索尼公司研发了全球数字化学习和认证平台，以区块链技术在学习者、教育者与招聘单位间共享学习进度与学术水平记录[4]，以防止学习过程造假，保证教育的公平公正。

3.2 在线课程教学服务交易平台

区块链可以将学习成果转换为货币属性，用于拓展性课程、书籍等的购买与交易。Tapscott等[12]探讨了以区块链管理大量开放的在线课程，区块链可以验证学生课程学习进度，同时其具备支付功能，允许学生设置智能合同，学习记录将会在招聘单位中共享，以提高学生就业竞争力。未来教育研究所（IFTF）和美国高考（ACT）基金会将Tapscott的设想变为现实，他们提出将学生学习时长上传到区块链，学生以此兑换额外的学习机会，以期通过这样的方法提高学生学习积极性[13]。

3.3 区块链在高校学历证书管理中的运用

传统的纸质证书管理较繁琐，同时由于数据流通方面的问题，导致教育机构验证及查询困难，学历造假事件屡禁不止。利用区块链，在学生、教育机构与企业之间共享学历证书，既有利于提高证书管理效率，也有助于学生在不同教育机构、单位、国家之间进行学历认证。

2015年，美国霍伯顿学校宣布成为世界上首个使用区块链，发行安全、可靠的数字化学术证书的学校[7]。2016年9月中央财经大学联合世纪互联与微软公司发起了我国第一个校园区块链项目（利用区块链技术记录学生的相关证明文件），学生可以利用区块链共享学历证书等，避免传统验证带来的不便。

4 区块链在医学教育中的运用

医疗与教育行业主要利用区块链的去中心化、可共享、不可篡改以及可追溯几个特点，实现学习或病例记录共享、药品或学习过程溯源、成绩认证以及学分转换。而在医学教育方面，因课程繁多，教学中需利用大量的临床案例以及科学研究成果，医学生走向临床也需要各类证书证明其资质。基于此，我们就区块链在医学教育中的运用，提出相关构想。

4.1 建立临床案例数据库

借助区块链，提取临床典型病例数据，在病人知情同意的前提下，创建临床教学案例数据库。区块链具有可追溯特点，学生可通过区块链，了解病人每一步的治疗方案与疗效，理论联系实际。教师利用区块链进行教学，可避免在临床、教学工作之余收集病例资料。

4.2 建立医学科研数据共享平台

目前，科研数据造假等学术不端行为常有发生，其根本原因在于数据信息管理的不对称性。运用区块链，建立医学科研数据共享平台，保证科研数据的真实性与记录过程的可追踪性，减少学术不端行为发生。科研数据的共享有利于其被“二次开发”，增加科研者之间的学术交流，促进他们共同进步。利用区块链的可追溯性特点，对科研成果进行版权保护，防止论文抄袭等侵权行为发生。

4.3 开发基于区块链的医学教育在线课程

运用区块链，管理医学教育在线课程，学生可以随时随地学习，并且参与知识发布与共享。学生利用区块链，按时间顺序，完整记录学习数据，避免以往纸质笔记查找困难方面问题，既可以实现学习记录自动化，又可以按照时间顺序整理临床案例，同时还有利于培养临床思维。区块链对课程繁多、实习期间临床任务繁重的医学生尤为有益。并且，学习成果的“货币”属性有利于增加学习趣味性，提高学生学习积极性。学习记录的共享有助于学校、医院等准确掌握学生学习能力及进度，为课程调整与人才聘用提供最原始的数据参考，有利于提高教学效率，维护教育公平。

4.4 开发区块链医学证书认证系统

通过区块链颁发医学证书。一名学生要想成长为一名成熟的医师，需要经历许多培训与考核，亦要获取很多证书。在每一次的求职、考核等过程中，证书颁发与审核都会占用医疗机构、卫生管理人员、医学毕业生、医生本人大量时间与精力。运用区块链颁发医学毕业证以及相关医学证书，既有利于提高证书审核、管理效率，也可以保证证书的真实性，防止欺诈行为发生。

当然，我们也应当看到区块链的不足：目前区块链在一些领域的应用仍处于开发阶段，并没有实际落地；区块链存在计算量大、交易效率不高、高能耗等问题[14]。任何技术的成熟均需要时间的沉淀，随着“互联网+教育”与医疗技术的发展，区块链在各行业的应用落地，区块链在医学教育领域也将得到较好的发展。