蘇暄

“美國總統(tǒng)奧巴馬不但是政治家，還有商人的精明。在人類基因組計(jì)劃前期投入的巨額資金，通過向老百姓推行以基因測序?yàn)榛A(chǔ)的精準(zhǔn)醫(yī)療便都回了本?！贝鲗∪衷菏空f。日前，在“2015朝陽國際醫(yī)學(xué)大會(huì)（CICM）”骨科前沿高峰論壇上，中國工程院院士、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院骨關(guān)節(jié)研究所主任、上海市關(guān)節(jié)外科臨床醫(yī)學(xué)中心主任戴尅戎教授深刻而生動(dòng)地分析展望了現(xiàn)代精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的應(yīng)用現(xiàn)況和前景。

精準(zhǔn)醫(yī)療理念的內(nèi)涵和形成基礎(chǔ)

精準(zhǔn)（precision）一詞最先用于軍事。精準(zhǔn)武器是指制導(dǎo)系統(tǒng)引導(dǎo)下，能遠(yuǎn)距離精確命中目標(biāo)的導(dǎo)彈、炸彈等。以后，又有了精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)林業(yè)、精準(zhǔn)營銷等等提法。同樣，也早就有了精準(zhǔn)醫(yī)療的提法。隨后，精準(zhǔn)醫(yī)療出現(xiàn)在2015年1月20日奧巴馬所作的國情咨文中。

他在咨文中提到的精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃的形成基礎(chǔ)是人類基因組計(jì)劃（HGP），美國、日本、德國、法國、英國5國于1990年正式啟動(dòng)人類基因組計(jì)劃，1999年9月，中國也積極參加人類基因組計(jì)劃，負(fù)責(zé)測定人類基因組全部序列的1%，即三號染色體上的3000萬個(gè)堿基對，成為參與并完成這一研究計(jì)劃的唯一的發(fā)展中國家。

2007年，HGP執(zhí)行到一半時(shí)，高通量測序技術(shù)日見成熟，帶來了革命性的發(fā)展。目前測序時(shí)間已經(jīng)大大縮短，測序價(jià)格亦逐年大幅降低。首例人類基因組測序用了13年時(shí)間，目前一個(gè)人的基因測序只需要幾周，進(jìn)而只要幾天。預(yù)期不久之后，幾個(gè)小時(shí)即可完成一個(gè)人的基因測序。2001年，基因測序技術(shù)對一個(gè)人的基因組測序價(jià)格高達(dá)30億美元，2007年由于有了重要技術(shù)突破，個(gè)人基因測序費(fèi)用降至100萬美元，2013年為2500美元，2014年為1000美元，預(yù)計(jì)2016年將降至100美元，2020年或?qū)⒔抵?0美元，成為人人皆可購買使用的“超市”商品。

人們綜合了各種檢測技術(shù)的優(yōu)勢，對患者的基因組、微生物組、微生物產(chǎn)物組進(jìn)行測定，進(jìn)行準(zhǔn)確的疾病定位和疾病缺陷定位。這時(shí)的治療不再是“撒大網(wǎng)”，而是根據(jù)檢測結(jié)果來治療疾病。因此，精準(zhǔn)醫(yī)療是一種理念也是一類技術(shù)，讓醫(yī)師可以對疾病進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷和治療，其本質(zhì)是個(gè)體化，使精準(zhǔn)治療得以實(shí)現(xiàn)并進(jìn)入一個(gè)新的高度。

從醫(yī)療模式的改變來看，過去醫(yī)生是從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，根據(jù)患者的癥狀，比如是否發(fā)熱、腹痛、功能如何，來做判斷，可稱為經(jīng)驗(yàn)醫(yī)療。如今醫(yī)生的診治依據(jù)是基于對個(gè)體進(jìn)行查體、問診、影像學(xué)、化驗(yàn)室檢查的循證醫(yī)療，必須拿到足夠的證據(jù)再進(jìn)行診治。未來醫(yī)生都要與云端建立對話，拿到所需要的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)臨床實(shí)踐，要靠計(jì)算機(jī)、數(shù)字化來指導(dǎo)醫(yī)療實(shí)踐，那時(shí)就既不是經(jīng)驗(yàn)醫(yī)療，也不是循證醫(yī)療，而是基于云端和運(yùn)算的精準(zhǔn)醫(yī)療，這就是醫(yī)療模式的巨大改變。

“美國系統(tǒng)生物學(xué)研究所所長Leroy Hood提出的P4醫(yī)學(xué)——Predictive預(yù)測性，Preventative預(yù)防性，Personalized個(gè)性化，Participatory參與性醫(yī)學(xué)，預(yù)想在未來20年里，通過生物技術(shù)進(jìn)行醫(yī)學(xué)實(shí)踐革新，從處理人們的疾病變?yōu)楣芾砣藗兊慕】怠Ｔ?P基礎(chǔ)上再加一個(gè)P（Precision，精準(zhǔn)化）成為5P，才能實(shí)現(xiàn)健康管理的科學(xué)化?！贝鲗∪衷菏勘硎?。從全球個(gè)體化醫(yī)療技術(shù)市場規(guī)模看，2009年為144億美元，2014年翻了一番，達(dá)到292億美元，年增長率為15.2%。從藥學(xué)基因組市場來看，2009年為41億美元，2014年增長一倍，達(dá)到95億美元。從即時(shí)檢測市場來看，2009年為27億美元，2014年達(dá)到51億美元。

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的“世界行”

戴尅戎院士談到，精準(zhǔn)醫(yī)療有助于個(gè)體化醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)并非美國獨(dú)有。日本亦于2003年6月啟動(dòng)個(gè)體化醫(yī)療實(shí)現(xiàn)計(jì)劃，一期計(jì)劃已于2008年完成，2009年1月二期個(gè)體化醫(yī)療實(shí)現(xiàn)計(jì)劃啟動(dòng)，2014年完成。以后可能還將繼續(xù)下一輪計(jì)劃。

2004年11月，美國成立個(gè)體化醫(yī)療聯(lián)盟（PMC），調(diào)查顯示，在廣泛用藥時(shí)，每位患者病情不同，藥物卻大多一樣，約有30%的患者并未在藥物治療中獲益。據(jù)統(tǒng)計(jì)，因藥物不良反應(yīng)，1994年全美約有10萬死亡病例及220萬非致死性不良事件發(fā)生（JAMA1998，279：1200）。

歐洲于2009年8月成立了首個(gè)個(gè)體化醫(yī)療診斷聯(lián)合會(huì)（EPEMED），2014年8月英國投入3億英鎊的資金，提出“十萬基因組計(jì)劃”。計(jì)劃納入10萬人參加基因測序，預(yù)計(jì)2017年完成全基因組測序。美國政府也趕忙投入2.15億美元啟動(dòng)100萬人的基因測序工程，展開精準(zhǔn)醫(yī)療計(jì)劃。其中1.3億美元用于志愿者招募和基因測序，7000萬美元用于解碼腫瘤基因及開發(fā)新療法，1000萬美元用于引進(jìn)相關(guān)的技術(shù)和專家，500萬美元用于保護(hù)個(gè)人隱私不被泄露。

2015年2月，國家主席習(xí)近平批示科技部和國家計(jì)生委成立中國精準(zhǔn)醫(yī)療戰(zhàn)略專家組，同年3月科技部召開精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)戰(zhàn)略專家會(huì)議，確定在2030年前，中國將投入600億并由國務(wù)院將精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)整合到十三五規(guī)劃中。

精確醫(yī)療的實(shí)踐過程和挑戰(zhàn)

“生物及醫(yī)學(xué)研究已成為數(shù)據(jù)密集型科學(xué)，大數(shù)據(jù)和樣本庫為其發(fā)展提供了機(jī)遇。精準(zhǔn)醫(yī)療需要生物數(shù)據(jù)庫和疾病特異性標(biāo)記物檢測，并據(jù)此進(jìn)行準(zhǔn)確分類和治療，由此促進(jìn)了全球基因測序行業(yè)和市場的快速發(fā)展?！贝鲗∪衷菏勘硎?。全球測序市場總值2013年已達(dá)45億美元，預(yù)計(jì)2018年將達(dá)到117億美元。我國國內(nèi)市場增長迅速，2011年底前中國基因測序行業(yè)主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域，隨后無創(chuàng)產(chǎn)前檢測作為第一個(gè)醫(yī)療應(yīng)用開始推廣，至2013年市場規(guī)模達(dá)到10億元左右，市場潛力超過百億元。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2015年4月，國內(nèi)相關(guān)測序企業(yè)約有64家，其中綜合類（硬件+試劑盒+臨床）共5家，臨床應(yīng)用服務(wù)類共22家，基因檢測在線B2C類共6家，生物信息學(xué)分析類共7家，測序技術(shù)服務(wù)類共24家，具有2代測序能力的單位（含研究所）超過150家。

隨著癌癥基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、信號組學(xué)、臨床標(biāo)記物等研究，找到具有共性的疾病驅(qū)動(dòng)分子（molecular driver），將癌癥精準(zhǔn)地分類，為精準(zhǔn)治療創(chuàng)造條件。

從基因組計(jì)劃到精確治療，肺癌治療的巨大改變是一個(gè)典型實(shí)例。以小細(xì)胞肺癌為例，癌癥的傳統(tǒng)分類為鱗癌、腺癌和大細(xì)胞肺癌，1987年大約1/4病例找到了基因缺陷——KRAS基因型；2004年1/3患者發(fā)現(xiàn)了的基因缺陷——KRAS基因型突變、EGFR基因型突變；2009年有1/2的患者找到基因缺陷，且有近10種分類，據(jù)此可進(jìn)行靶向治療。

戴尅戎院士以一項(xiàng)給人啟發(fā)的研究 [ JAMA2015；313（11）：1133-1142]為例，介紹了精準(zhǔn)醫(yī)療的必要性。規(guī)律使用阿司匹林（乙酰水楊酸鈉，Aspirin）/非甾體抗炎藥（NSAIDs）能使多數(shù)受試者的結(jié)直腸癌風(fēng)險(xiǎn)降低30%；15號染色體上存在遺傳變異的受試者（約9%）不能從中受益，而12號染色體上攜帶兩個(gè)罕見基因型的受試者（約4%）患結(jié)直腸癌的風(fēng)險(xiǎn)反而增加。那么阿司匹林究竟能否普遍用作預(yù)防性用藥？

精準(zhǔn)醫(yī)療的實(shí)踐過程包含檢測、診斷、治療三個(gè)階段，在每個(gè)階段都涉及精準(zhǔn)醫(yī)療的理念。精準(zhǔn)醫(yī)療具有三大特征：快速準(zhǔn)確——檢測精準(zhǔn)，即“敏銳的雙眼”；生物大數(shù)據(jù)整合——通過云端技術(shù)把患者的數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行比較分析，做到診斷精準(zhǔn)，即聰慧的“大腦”；精確的靶向治療——治療精準(zhǔn)，即“靈巧的雙手”。

精準(zhǔn)醫(yī)療亦面對著挑戰(zhàn)——基因測序容易，分析測序結(jié)果卻很困難。“我們都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，查房時(shí)，三四頁紙上貼滿了化驗(yàn)結(jié)果，醫(yī)生最后可能就抓住了一兩個(gè)特別不正常的指標(biāo)，而現(xiàn)在全基因測序的數(shù)據(jù)量極大，要從一個(gè)人的海量基因組信息中找到與疾病直接相關(guān)的若干基因組信息，猶如大海撈針。”戴尅戎院士說。

而到了云端，通過技術(shù)創(chuàng)新可以逐步解決這一難題。最近美國國立兒童醫(yī)院彼得·懷特博士團(tuán)隊(duì)就研發(fā)了一種基因組分析軟件“丘吉爾”（Churchill），能幫助醫(yī)生在患者個(gè)人基因組測序結(jié)果中迅速找到可能致病的異常基因，從而指導(dǎo)治療，分析時(shí)間從過去幾周縮短到幾十分鐘。

戴院士也提到精準(zhǔn)醫(yī)療可能帶來的改變和問題。精準(zhǔn)醫(yī)療實(shí)行后，常見疾病將變得小眾化，比如通過基因檢測可能發(fā)現(xiàn)，只有10%的人能從預(yù)防性服用阿司匹林中獲益。乳腺癌、肺癌等常見腫瘤，在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)計(jì)劃里被進(jìn)一步分解細(xì)化為準(zhǔn)確的基因型，導(dǎo)致受益于某種藥物的人數(shù)越來越少。藥物研發(fā)成本不變，銷售額卻明顯下降。另外，患者數(shù)據(jù)隱私的保護(hù)重要性也將愈發(fā)凸顯，基因組信息將成為個(gè)人身份及隱私的重要部分，需要更好地保護(hù)，構(gòu)筑數(shù)據(jù)安全網(wǎng)絡(luò)。比如某人的基因測序中發(fā)現(xiàn)某種小的變異，雖無關(guān)大局，但一旦公之于眾，卻可能影響到他的就業(yè)或婚姻。

精準(zhǔn)醫(yī)療是轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)發(fā)展中的一個(gè)里程碑。醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究與臨床實(shí)踐間存在著巨大鴻溝，疾病診斷不準(zhǔn)確，評估及分期模糊，治療不科學(xué)的問題亟待解決，而大量的基礎(chǔ)研究成果卻未能轉(zhuǎn)化應(yīng)用于臨床。美國政府從糖尿病和癌癥兩大常見疾病入手推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療，既實(shí)現(xiàn)了科研成果轉(zhuǎn)化，也把以前的投入大部或全部收回，再去發(fā)展新的醫(yī)療技術(shù)。

精準(zhǔn)醫(yī)療，如何科學(xué)定義和應(yīng)用？

戴尅戎院士還講到，目前只要一提起精準(zhǔn)醫(yī)療，大家馬上想到基因組測序。精準(zhǔn)醫(yī)療是否等同于基因測序？廣義理解精準(zhǔn)醫(yī)療，除了奧巴馬在美國啟動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)療時(shí)談到的內(nèi)容之外，在醫(yī)學(xué)的其他領(lǐng)域、其他疾病和其他醫(yī)療技術(shù)，也都需要建立和應(yīng)用精準(zhǔn)醫(yī)療與個(gè)體化治療的理念。

關(guān)于精準(zhǔn)醫(yī)療定義出現(xiàn)了很多不同的聲音。比如有人提出，在我國很多人歪曲了精準(zhǔn)醫(yī)療的定義，外科手術(shù)做得好一點(diǎn)也叫精準(zhǔn)外科，放射治療定位準(zhǔn)確性也叫精準(zhǔn)放射治療，認(rèn)為這些定義都是錯(cuò)的。還有人提出，精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)提出的基礎(chǔ)是分子醫(yī)學(xué)，基因測序是精準(zhǔn)醫(yī)療判斷的一個(gè)步驟，測序只是整個(gè)流程中的一個(gè)環(huán)節(jié)，疾病是基因組和環(huán)境互動(dòng)的結(jié)果，僅靠基因絕對不能得到精準(zhǔn)醫(yī)療。

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的近期目標(biāo)之一可以是為癌癥患者找到更有效的治療，遠(yuǎn)期目標(biāo)是為多種疾病提供有價(jià)值的信息和個(gè)性化治療，改變長期以來“試用-錯(cuò)誤-再試用”的藥物驗(yàn)證方案。奧巴馬的咨文只是長遠(yuǎn)醫(yī)學(xué)目標(biāo)的近期規(guī)劃，不是精準(zhǔn)醫(yī)療的全部，更不是終點(diǎn)。從精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展來看，精準(zhǔn)醫(yī)療的近期規(guī)劃可以是聚焦癌癥和糖尿病研究，而長期規(guī)劃則是全方位健康和對疾病的相關(guān)認(rèn)識。

2015年4月戴尅戎院士先后在廣州院士論壇和上海復(fù)旦大學(xué)舉辦的全國高?？缧Ｖ辈ブv座中介紹了“精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)”，但他認(rèn)為同月在清華大學(xué)精準(zhǔn)醫(yī)療論壇上提出的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)定義更具指導(dǎo)意義：集合現(xiàn)代科技手段與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)方法，科學(xué)認(rèn)知人體機(jī)能和疾病本質(zhì)，以最有效、最安全、最經(jīng)濟(jì)的醫(yī)療服務(wù)獲取個(gè)體和社會(huì)健康效益最大化的新型醫(yī)學(xué)范疇。

相比美國版，國內(nèi)版的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)定義更加寬泛，現(xiàn)代科技不局限于分子層面，且加入了其他科技以及傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，并把有效安全、經(jīng)濟(jì)、個(gè)體和社會(huì)效益放在同等重要的地位。

廣義的精準(zhǔn)醫(yī)療指的是群體醫(yī)療向個(gè)體化醫(yī)療的轉(zhuǎn)化，包括個(gè)體化用藥、基因芯片診斷、個(gè)體化植入物等等。在精準(zhǔn)外科領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)輔助導(dǎo)航和數(shù)字化定制內(nèi)植物等技術(shù)使手術(shù)更加精確等。精準(zhǔn)醫(yī)療還可能用于個(gè)體化緊急干預(yù)技術(shù)，如應(yīng)用自動(dòng)除顫器發(fā)現(xiàn)與終止心率失常。同樣，可發(fā)展個(gè)體健康監(jiān)測，如監(jiān)測癲癇或低血糖指標(biāo)的儀器，以及移動(dòng)穿戴式檢測設(shè)備，形成新一代生物信息反饋系統(tǒng)，可提供實(shí)時(shí)的醫(yī)療信息和警報(bào)信息，如智能手表、手環(huán)等。

當(dāng)前在疫苗應(yīng)用領(lǐng)域的策略是，使所有接受疫苗注射者均獲得相同的保護(hù)效果。但正如前述阿司匹林的例子，如果對接種群體進(jìn)行基因測序，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)疫苗對某些人無效甚至有害的情況，而精準(zhǔn)醫(yī)療則旨在探尋人群接受疫苗注射的不同效果，可對疫苗有效性和副反應(yīng)進(jìn)行個(gè)體化評估，這將形成今后疫苗應(yīng)用的一種新的理念。

《自然》（Nature）雜志曾將大量基因變異所致人類疾病的基因序列，與100種動(dòng)物的相似基因序列進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)人類的某些基因變異可導(dǎo)致人類嚴(yán)重疾病，比如導(dǎo)致腫瘤或糖尿病。而動(dòng)物則不然，并未導(dǎo)致嚴(yán)重疾病。由此推論動(dòng)物中可能存在某種緩沖機(jī)制（Buffering mechanism），以保護(hù)動(dòng)物免受基因變異危害。也可能其他基因變異可屏蔽（shield）致病的基因變異，這就為我們了解基因功能和開展基因治療打開了另一扇門戶。

從心理學(xué)角度切入精準(zhǔn)醫(yī)療也是可行的，源于基因組學(xué)和健康信息技術(shù)的生物信息學(xué)，可得到最大化利用，指導(dǎo)特定疾病的定制化治療，幫助發(fā)現(xiàn)特定疾病的綜合危險(xiǎn)（或保護(hù)）因素和生物標(biāo)記，區(qū)分出個(gè)體差異，指導(dǎo)更具針對性的治療和預(yù)防。

基因治療真的“精準(zhǔn)”嗎？動(dòng)物基因變異對有害基因變異的緩沖機(jī)制提示我們，即使發(fā)生基因變異，未必引起疾病癥狀。基因變異對人類影響如何？我們檢測到的異常基因是否就是致病基因？戴尅戎院士說，“我認(rèn)為不能對其等閑視之，也不能大驚小怪?；蛐畔⒌陌l(fā)展與應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療的一種重要臨床轉(zhuǎn)化，但不是全部?！?/p>

推行精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)，要掃哪些雷？

他還談到了推行精準(zhǔn)醫(yī)療的主要難點(diǎn)。比如，基因信息需要從大量患者和健康人群中提??；很難將大量信息整理成可用資料；靶向治療的藥物單價(jià)將明顯提高，該如何解決經(jīng)濟(jì)用藥的問題；如何界定基因信息的適用范圍？基因信息如何正確對待和利用？這些都是基因信息進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化過程中非常重要的環(huán)節(jié)，更需要多行業(yè)合作加以解決。

戴尅戎院士回顧了醫(yī)學(xué)科學(xué)發(fā)展的三次里程碑式革命。他說，第一次革命是發(fā)現(xiàn)、描述疾病，用解剖、生理和病理知識解釋疾病的發(fā)生和發(fā)展，這經(jīng)歷了幾百年；第二次革命是揭示疾病發(fā)生發(fā)展的細(xì)胞和分子機(jī)理，以人類基因組規(guī)劃和干細(xì)胞研究為標(biāo)志；第三次革命是根據(jù)人的遺傳背景、環(huán)境、行為和生活方式進(jìn)行個(gè)性化的疾病預(yù)測、預(yù)防和干預(yù)，建立以健康為主導(dǎo)的醫(yī)學(xué)理念與模式。不僅是治療疾病，還要關(guān)注健康，即把疾病的概念擴(kuò)大到健康的概念。

精準(zhǔn)治療既是一種理念，一種策略，也是一種發(fā)展模式，其內(nèi)涵將不斷擴(kuò)大、修正和深化。精準(zhǔn)醫(yī)療作為一種醫(yī)學(xué)理念，一個(gè)努力方向，是值得鼓勵(lì)和強(qiáng)調(diào)的，但這只是對“醫(yī)學(xué)走向何方”的一項(xiàng)回答，并不能解決一切問題。

戴尅戎院士總結(jié)說，原上海第二醫(yī)科大學(xué)校長、世界衛(wèi)生組織醫(yī)學(xué)官員王一飛教授曾指出：“醫(yī)學(xué)面對的不單純是疾病，而是一個(gè)活生生的人，患病的人，渴望健康的人，有不同心理狀態(tài)、精神特質(zhì)、宗教信仰、生活方式、行為習(xí)慣的人?！币虼?，單靠基因測序并不能滿足生物-心理-社會(huì)醫(yī)學(xué)模式的需求，它只是一種醫(yī)學(xué)模式，能對醫(yī)學(xué)進(jìn)步發(fā)揮很大的推動(dòng)作用，但并不是全部。

（戴尅戎院士在演講一開始就強(qiáng)調(diào)，他的學(xué)生張恒輝、劉序強(qiáng)、曲新華、歐陽正曉和李昊偉曾對他準(zhǔn)備這篇報(bào)告作出過貢獻(xiàn)。）

院士速寫

戴尅戎，中國工程院院士。1934年6月13日出生于福建省廈門市。骨外科學(xué)和骨科生物力學(xué)專家。1955年畢業(yè)于上海第一醫(yī)學(xué)院，1983年于美國Mayo Clinic任客座研究員。曾任上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院院長及骨科主任，現(xiàn)任上海市關(guān)節(jié)外科臨床醫(yī)學(xué)中心主任、上海交通大學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)轉(zhuǎn)化基地主任、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院骨與關(guān)節(jié)研究所主任、數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床轉(zhuǎn)化教育部工程研究中心主任。

在國際上首先將形狀記憶合金制品用于人體內(nèi)部。在步態(tài)和人體平衡功能定量評定、內(nèi)固定的應(yīng)力遮擋效應(yīng)、骨質(zhì)疏松性骨折、人工關(guān)節(jié)的基礎(chǔ)研究與定制型人工關(guān)節(jié)、干細(xì)胞移植與基因治療促進(jìn)骨再生、3D打印技術(shù)在骨與關(guān)節(jié)疾病診療中的應(yīng)用等方面獲創(chuàng)新性成果，因而獲國家發(fā)明二等獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步二、三等獎(jiǎng)和部、市級一、二、三等獎(jiǎng)45項(xiàng)，獲得授權(quán)專利40余項(xiàng)。發(fā)表論文500余篇，主編、參編專著59本。

戴尅戎院士的研究方向?yàn)閼?yīng)用干細(xì)胞移植和基因給藥促進(jìn)骨、軟骨再生研究；人工關(guān)節(jié)的設(shè)計(jì)與臨床應(yīng)用研究；骨質(zhì)疏松癥的發(fā)病機(jī)理和臨床防治研究。在骨質(zhì)疏松癥的研究方面，他注重對骨結(jié)構(gòu)的分析，創(chuàng)立了對骨小梁微構(gòu)筑方式的定量評定方法并應(yīng)用于臨床患者的診斷。他對骨質(zhì)疏松性骨折發(fā)生機(jī)理和骨折愈合方式進(jìn)行了系列研究，為臨床上老年骨折的治療提供了指導(dǎo)意見。近年來又開展了干細(xì)胞移植和基因治療促進(jìn)骨軟骨再生的系列研究，在成體干細(xì)胞的誘導(dǎo)分化研究、細(xì)胞載體復(fù)合體系的建立等方面取得了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的成果。戴尅戎教授由于其學(xué)術(shù)成就在海內(nèi)外享有很高的知名度；特別是近幾年，他相繼受邀成為多個(gè)知名國際學(xué)術(shù)組織的領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)成員，擔(dān)任了世界華裔骨科學(xué)會(huì)會(huì)長、亞洲太平洋人工關(guān)節(jié)學(xué)會(huì)會(huì)長和知名度極高的國際內(nèi)固定學(xué)會(huì)（AO/ASIF）理事。

戴克戎院士還擔(dān)任美國密西西比大學(xué)醫(yī)學(xué)院客座教授和2本國際學(xué)術(shù)刊物及美國醫(yī)學(xué)會(huì)雜志（JAMA）中文版的編委，香港科學(xué)研究資助委員會(huì)和香港大學(xué)海外科學(xué)技術(shù)評審委員，并被授予1997年香港杰出中國訪問學(xué)人。2000年戴克戎院士當(dāng)選為美國骨科學(xué)會(huì)通信會(huì)員，該學(xué)會(huì)已有一百多年歷史，現(xiàn)有來自世界各國的著名學(xué)者通信會(huì)員43人，戴克戎院士為該會(huì)唯一的中國會(huì)員。2002年經(jīng)法國外交部與前衛(wèi)生部批準(zhǔn)，戴克戎院士被授予法國地中海大學(xué)榮譽(yù)博士，是亞洲獲得該殊榮的第一人。2003年當(dāng)選中國工程院院士，2004年獲何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)獎(jiǎng)。2014年當(dāng)選法國國家醫(yī)學(xué)科學(xué)院外籍通信院士。