探索精神世界的轨迹：心理表型组

陈力 罗强 孙桂芹

人类表型组（human phenomics）研究，是由我国复旦大学、美国系统生物学研究所及澳大利亚莫道克大学国家表型组学中心的科学家们共同发起的一项国际大科学计划[1-4]。它的实施将使基因、表型和环境的研究形成闭环，成为继基因和环境研究之后又一科学战略制高点和原始创新源，将深刻地改变生命科学领域的科研面貌，引领生命科学的范式变革。近日，国际人类表型组协作组第三次理事会宣布，由中国科学家设计、采集、分析后形成的首张人类表型组“导航图”已绘制成功[5]。

人类表型组研究为未来的医学研究打开了一个新窗口。以病理、影像、检测、诊断、用药等数据为主体的“疾病表型组”的研究，将促成传统临床信息和新一代组学研究信息的融合，并为疾病的预防、诊断、治疗和预后，提供新的更有效的解决方案[6-7]。心理表型组的研究就是在这个大背景下产生的。

为什么要开展心理表型组的研究？因为不断拓展人类对健康和疾病的认知维度，是医学的初衷，也是未来医学的发展方向。《黄帝内经》中引用的扁鹊之言，定下了“上医治未病，中医治欲病，下医治已病”的理念。西方医学实践的定位是：有时治愈，经常缓解，总是安慰（To cure sometimes， to relieve often and to comfort always）。所以，古今中外几千年的医学实践表明，心理因素是重要的致病因子，也是重要的治疗手段。对遗传病的认识及对癌症的早筛、早诊、早干预，都可看作是治未病和欲病的具体实践。

心理表型组

心理表型组是一个正在被定义中的新概念：心理表型組是个体所感知、经历并展示的所有心理活动的总集。心理表型组由心理、心理组（psychomics）、心理表型（psychophenotype）三大部分共同支撑。如果说基因与表型是生命科学的大脑和心脏，基因组和表型组就是贯穿其中的“任督二脉”。心理是过程也是结果：过程是发生在白天和黑夜里的认知；结果是潜意识和意识。心理表型是过程与结果结合后，通过感官、感觉、感知表现出的具象，它是大众的心理和认知。

研究内容

心理表型组主要是对人的心理与行为进行观测，旨在准确刻画心理与行为，从而为心理与行为的规律研究及其预测与调控，提供数据支持。1879年，德国莱比锡大学冯特（W. Wundt）创立了世界上第一个心理学实验室，开始用科学实验的范式，通过收集和分析数据来研究心理和行为，他因此被公认为实验心理学和认知心理学创始人。人的心理活动主要包括感觉、情感、意志、知觉和思维等，它们由复杂的神经系统所产生。心理活动的不同结果决定人对外界刺激做出不同反应，也就是我们可以观测到的行为。当神经系统发生异常时，心理活动受到干扰，并可能进一步导致行为异常，严重时甚至可出现精神疾病临床症状。心理表型组的载体是生物个体，它构成了该个体所展示出来的精神世界，这是一个集环境、行为、感知和信息于一体的复杂系统。通过收集心理表型组的构成元素，建立一个心理表型库，再根据不同应用场景的特殊需要，基于心理表型库建立相对客观的跟踪及判断指标。

（1）心理空间（psycholand或psychoexpression）。它是个体的客观心理构造及表达。心理构造是由不同的心理元件组装而成的动态结构，是心理内观结构化的外显，也就是心理表达（psychoexpression）。心理空间有四个层次：感觉（sensing）、感知（cognition）、感受（perception）和灵感（innovation and inspiration）。每一层都有不同维度。感觉层至少有五个维度：视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉。感知层有五个维度：文字、图像、声音、数字和逻辑。感受是对情绪和感情的感知和表达，感受层的维度有组合、意向、表达、修正和再表达。灵感是一种创造，不受已存在的感知和感受的限制。

（2）心理元件（psychoelements）。它是构成心理空间的基本组件。形式上可以有文字，比如某个字的使用频度、图形、音频、色彩、体态、行为等。文字是适应性元件（adaptive psychoelements），其他的是原始性心理元件（innate psychoelements）。人的基本感情可以用不同的元件展示。心理元件就好像是乐高（LEGO）玩具中不能拆分的最小构件：有不同的形、色和接口。玩乐高时，即使选同样的基本元件，不同的人也很可能搭出完全不同的造型。

有趣的是，我们曾在朋友圈中做了一次调查：看到乐高，你想到了什么？有一个回答是：Lets go， my ego.（L+ego）。 意思是“放飞自我”。从这个解释看，借乐高比喻心理元件，还真有些道理！

（3）心理表型库。心理表型组研究的第一步就是构建心理表型库。这个过程就是对基本心理元件进行定义和分类，建立这个库可以帮助搭建多层次、多维度、实时化的心理空间。

主要研究方法

开展心理表型组的研究，可以借助传统中医的望、闻、问、切四诊体系，也可使用心理学的评估手段，以及新一代的影像和数字化分析技术。

常用的心理评估手段包括自我报告、档案收集、观察法、晤谈法、心理测验等。以心理卫生评定量表为例，常见的量表包括综合评定量表、生活质量和幸福度评定量表、家庭功能与家庭关系评定量表、人际关系与人际态度评定量表，以及抑郁、焦虑、孤独等评定量表，自尊与自信评定量表、心理控制源评定量表、烟草与酒精依赖的评定、应答偏差的测评等。根据不同研究的需要，同一心理对象可以选用多种评定量表。例如对于抑郁的评定，有汉密尔顿抑郁量表、抑郁症状量表、抑郁状态问卷、修订抑郁评定量表、抑郁临床检查表、症状和潜在自杀指数问卷等他评量表，也有抑郁自评量表、流调用抑郁量表、贝克抑郁量表等自评量表。

认知测验是一类评估认知功能的工具。例如广泛使用的韦氏智力量表，包括言语和操作两大类，覆盖知识、领悟、算术、相似性、数字广度、词汇、数字符号、图画填充、木块图、图片排列、图形拼凑等分测验。近年来，计算机化的认知评估工具在不断发展，较成熟的有霍尔斯特德—瑞坦神经心理成套测验、Luria-Nebasrka神经心理成套测验、美國国立卫生研究院工具箱（NIHtoolbox），以及剑桥成套计算机认知功能测验软件等。

新兴的心理测量正在向数字化方向发展，对心理和行为进行被动和持续的测量[8]。通过可穿戴式设备、传感器、摄像头、手机、平板、电脑、网络等手段对脑电、步态、表情、心跳、虚拟空间行为、人机交互等进行测量，结合先进的机器学习、深度学习等智能算法，从海量的测量数据中推断人的心理状态。美国一家健康公司，通过对手机和电脑等通信工具的使用模式，对持有人进行监测，在不知晓具体通信内容的情况下，通过记录下的电话接听和呼叫频次、通话时长、键盘敲击速率和节奏等几千个测量指标参数，运用深度学习网络的分析，推断使用者的认知功能和精神症状。最近，由英国牛津大学开展的一项研究结果显示，被试者打电话或者发短信的频次越高，其躁狂症状越强；接电话的平均时间越长，其抑郁症状越强。

研究目的

心理表型组研究的目的是帮助我们梳理并调整心理空间。每个人都会形成自己独立而特有的心理空间。不同个体的心理空间，会形成一个大众心理空间。与大众心理空间相比，个体心理空间有其特点，例如某些基本元件的高频使用或缺失、构造上的不可塑性、不稳定性及非开放性等。

需要说明的是，开展心理组学和心理表型组的研究，探索心理元件及心理空间的目的，不是为了划分个体的正常和异常，而是为了对个体进行有针对性的适度干预。希望心理空间的描述和分析可以成为一种新的医患间沟通的桥梁，帮助人们解决在现实生活中遇到的心理问题。例如，针对患者面对疾病时的无助和焦虑，通过构建心理表型库可以帮助医生更好地感知和控制患者的焦虑，降低患者及其家属在面对重大疾病时的焦虑感，是未来医学的重大挑战之一。

传统医学与心理表型组

中国对人类心理的研究，渊源已久且见解独到。美国心理学会前任主席墨菲（G. Murphy）曾说过：“世界心理学的第一个故乡是中国”。中医药学将疾病诊治体系建立在“四诊”之上，即望、闻、问、切；四诊合参，四种方法并重使用，这对于全面了解病情、识别症候真伪有重要作用。

《黄帝内经》云：“得神者昌，失神者亡”。其所谓的“神”，广义是指人体生命活动的外在表现，狭义是指人的精神意识，存在“意志主导性”。躯体性疾病可能受到心理性病因的调节，心理性病因又会通过神态、动作、语言等映射出来，分析这些映射有助于了解心理与疾病的关联，加强心理诊断、心理治疗的可靠性。中医师通过四诊合参，系统地结合患者的外在症候表现与精神心理，讲究“心身合一，互为影响”的整体观。

对于望闻问切，我们的理解是：

望，望而观，观见形形色色，观而有察，观察者图也；

闻，闻而听，听到点点滴滴，听而有说，听说者声也；

问，问而题，题出方方面面，题而有答，题答者字也；

切，切而检，检分世世时时，检而有诊，诊断者药也。

基于中医特有的心理学理论和规律，中医擅长治疗心身疾病。心身疾病是一组发生发展与心理社会因素密切相关，但以躯体症状表现为主的疾病。1985年，在成都召开的首届中医心理学学术会议，提出了一门新学科——中医心理学。中医在心理研究中有很大优势，中医心理学是以中医理论为指导，研究人类心理活动，并指导临床实践的学科。传统中医药与现代临床心理技术相结合，能帮助解决现实生活中的心理问题，缓解患者焦虑，促进医患沟通。

上海中医药大学何裕民教授是国内心身医学权威，他主编的《中医心理学》系统梳理了我国传统心理学的发展历程，搭建了中医心理学的理论结构框架，可以帮助我们更好地理解应用中医心理的相关概念[9-10]。

借助现代智能及数字化技术，以望闻问切为主体的观察手段与心理表型组的研究正在融合之中。我国自主研发的“四诊合参仪”已用于火星模拟飞行中，可以观察极限条件下宇航员的心理及生理变化。对面象、舌象、声音、交流及脉诊包括心理医生在内的医务人员，可以全面把握宇航员的心理过程和需求，提出具有针对性的健康处方，为航天员的太空生活保驾护航。

现代医学与心理表型组

大脑是心理活动的主要器官，心理是大脑对客观现实的主观反应，意识是心理发展的最高层次。现代医学对心理的研究离不开对大脑的研究，目前对心理问题的诊断方法主要通过心理量表、认知测试，结合脑电波、脑核磁共振成像等技术，对脑内结构变化进行研究，将人类复杂多变的心理状态定量化、可视化。现代医学对心理表型组的探究，主要依靠对客观数据的采集、计算和精确的分析，但很多时候的心理状态都是我们的主观意识，且不断变化着，准确定义人们真实的心理，对心理进行实时动态的有效监测是需要进一步考虑的问题，它将为心理表型库的构建打下坚实的基础。

2018年“人类表型组计划”的实施，为系统解析表型组与基因组的关联，发现人类健康和疾病等表型特征形成的内在规律和生物标志物提供了方向。上海市市级重大专项“国际人类表型组计划（一期）”依托张江复旦国际创新中心建成的世界首个跨尺度、多维度人类表型精密测量平台和自主研发的全过程、自动化表型组大数据平台，从2020年起开展“上海自然人群健康表型核心队列研究”[5]。将心理表型加入到人类表型组计划中，如可从基因角度，使用全基因组关联分析对心理表型进行分析，并结合一系列精密的测量技术，寻找特定基因与特定心理表型之间的联系，将基因型与表型进行群体水平的统计学分析，将有助于了解心理表型与基因之间的关系。

国内资料显示，在综合性医院的初诊患者中，有近1/3的患者所患的是与心理因素密切相关的躯体疾病。而非精神科医生很少关注这些患者的心理因素，也很少把这些他们认为是内科的疾病看成与精神科相关，因此，患者往往接受的是躯体治疗，心理社会因素方面很少受到关注。可见深入开展心理表型组的研究，将有助于对疾病及时进行预测和干预，并开展个体化的精准治疗，这将在极大程度上帮助患者的诊断治疗及预后，推动现代医学的发展。

心理表型组的应用之一，是不同脑区的心理定位。例如，美国的研究者发现，虽然老年人在看到小朋友时都会露出慈祥的笑脸，但是亲姥姥在看孙辈时特定脑区会被激活[11]。

心理表型的另一个检测点，是活动频度及词语使用频度的变化。在没有生理及物理变化的条件下，一个平时走5000步的人，突然只走了不到1000步，这可能就是心理变化的一个指标。一个人使用浪漫性词汇的频度提高，可能就是他恋爱了的信号。

心理表型组在现代医学中的应用场景就是传统医学的望、闻、问、切，它们将与现代图像、声频、语义分析有完美的结合。引用一句伽利略的名言“测量一切可测之物，并把不可测的变为可测”，它即是心理表型组未来的努力方向。

结 语

人的心理和精神世界是一个多维度动态的复杂系统，与我们的学习生活息息相关。心理表型组的研究，为我们提供了一个记录和描绘精神世界的新窗口。相信在传统医学、未来医学，以及现代网络信息技术的共同支撑和推动下，心理表型组的研究将成为疾病表型组的一个重要组成部分。

[1]Jin L. Welcome to the Phenomics Journal. Phenomics，2021， 1（1）： 1-2.

[2]Mahner M， Kary M. What exactly are genomes， genotypes and phenotypes？ And what about phenomes？ J Theor Biol， 1997， 186（1）： 55-63.

[3]Freimer N， Sabatti C. The human phenome project. Nat Genet， 2003， 34（1）： 15-21.

[4]Curcin V. Why does human phenomics matter today？ Learn Health Syst， 2020， 4（4）： e10249.

[5]姜澎. 上海科學家团队初步绘就全球首张人类表型组导航图，科学家就表型数据共享原则达成共识， 2021， http：//wenhui.whb.cn/zhuzhanapp/xue/20211119/435166. html？timestamp=1637376813695

[6]Kafkas ？， Althubaiti S， Gkoutos G V， et al. Linking common human diseases to their phenotypes； development of a resource for human phenomics. J Biomed Semantics. 2021， 12（1）： 17.

[7]Gillett G， McGowan N M， Palmius N， et al. Digital communication biomarkers of mood and diagnosis in borderline personality disorder， bipolar disorder， and healthy control populations. Front Psychiatry. 2021， 12： 610457.

[8]Oti M， Huynen M A， Brunner H G. Phenome connections. Trends Genet. 2008， 24（3）： 103-106.

[9]王米渠. 中医心理学. 天津： 天津科学技术出版社， 1985.

[10]何裕民. 中医心理学//《中华医学百科全书》编委会.中华医学百科全书. 北京：中国协和医科大学出版社， 2021.

[11]Rilling J K， Gonzalez A， Lee M. The neural correlates of grandmaternal caregiving. Proc Biol Sci. 2021， 288（1963）： 20211997.

关键词：表型组 人类表型组计划 心理 心理组学 心理表型组 ■