日前(qian)(qian)，工(gong)(gong)業(ye)和(he)信息(xi)化部(bu)(bu)、教育部(bu)(bu)等(deng)(deng)七部(bu)(bu)門聯合(he)(he)(he)(he)印發(fa)《關(guan)于推動(dong)未(wei)(wei)(wei)來(lai)產(chan)業(ye)創新(xin)發(fa)展的實施意見》（工(gong)(gong)信部(bu)(bu)聯科〔2024〕12號），將(jiang)“未(wei)(wei)(wei)來(lai)健(jian)康”作為未(wei)(wei)(wei)來(lai)產(chan)業(ye)布(bu)局的六(liu)大方向(xiang)之(zhi)一(yi)，明確要加快(kuai)細(xi)胞(bao)和(he)基因技(ji)(ji)術(shu)(shu)、合(he)(he)(he)(he)成(cheng)生物(wu)、生物(wu)育種等(deng)(deng)前(qian)(qian)沿技(ji)(ji)術(shu)(shu)產(chan)業(ye)化，推動(dong)5G/6G、元宇(yu)宙、人(ren)工(gong)(gong)智能(neng)等(deng)(deng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)賦能(neng)新(xin)型醫(yi)療(liao)服務，研發(fa)融合(he)(he)(he)(he)數字孿生、腦機(ji)(ji)交互(hu)等(deng)(deng)先進(jin)技(ji)(ji)術(shu)(shu)的高端醫(yi)療(liao)裝備(bei)和(he)健(jian)康用品。近(jin)年(nian)來(lai)，國(guo)內(nei)多個省市也(ye)突出未(wei)(wei)(wei)來(lai)產(chan)業(ye)培育導向(xiang)，加快(kuai)細(xi)胞(bao)和(he)基因治療(liao)、腦機(ji)(ji)接口、合(he)(he)(he)(he)成(cheng)生物(wu)等(deng)(deng)生命科學(xue)和(he)醫(yi)藥健(jian)康新(xin)賽道布(bu)局。本(ben)文(wen)綜合(he)(he)(he)(he)梳理各(ge)地已出臺的相關(guan)政(zheng)策，結合(he)(he)(he)(he)生命科學(xue)和(he)生物(wu)技(ji)(ji)術(shu)(shu)前(qian)(qian)沿方向(xiang)，提(ti)出相關(guan)發(fa)展建(jian)議。
一、 政策部署重點領域
自國(guo)家“十四五”規劃綱要(yao)提(ti)出要(yao)前瞻謀劃未(wei)來(lai)(lai)產(chan)(chan)業以來(lai)(lai)，各地高度重視并加快未(wei)來(lai)(lai)產(chan)(chan)業的系統謀劃與前瞻布局。北京、上海、成都、浙(zhe)江、江蘇等(deng)地陸續出臺了相關指導意見(jian)、行動(dong)方案（詳見(jian)附表）。圍(wei)繞(rao)未(wei)來(lai)(lai)健(jian)康產(chan)(chan)業，均提(ti)出了要(yao)加快布局細胞(bao)與基因治療、合成生(sheng)物學等(deng)領域新賽道。部署重點領域情況如下：
圖(tu)1 已出臺政(zheng)策中(zhong)“未來健康”重點領域(yu)部署情(qing)況
細(xi)胞和(he)基(ji)因(yin)(yin)治(zhi)療(liao)。重點加(jia)快細(xi)胞治(zhi)療(liao)、基(ji)因(yin)(yin)治(zhi)療(liao)、溶瘤(liu)病毒等相關技術產(chan)品的研發轉化。
合(he)成(cheng)生物(wu)學。重(zhong)點(dian)推(tui)動合(he)成(cheng)生物(wu)學前沿創(chuang)新技(ji)術在藥物(wu)研發(fa)生產(chan)、疾病治療、醫美產(chan)品創(chuang)制、農業(ye)食(shi)品等領域應用(yong)。
腦(nao)科學(xue)(xue)與腦(nao)機接(jie)口。重點開展腦(nao)科學(xue)(xue)與類腦(nao)研究，加(jia)快類腦(nao)芯(xin)片、類腦(nao)計(ji)算(suan)機等創新研發(fa)，探索腦(nao)機接(jie)口技術在醫療康復、智慧(hui)生活領域的應用。
新(xin)型數字醫(yi)療(liao)。重點(dian)發(fa)(fa)展基(ji)因測序、基(ji)因診療(liao)、醫(yi)學人(ren)工智(zhi)能、AI輔助診斷等先進診療(liao)技術、高端醫(yi)療(liao)設備(bei)及(ji)相(xiang)關(guan)軟(ruan)件系(xi)統，支(zhi)持(chi)可(ke)穿戴(dai)設備(bei)、傳感器、其他物聯網設備(bei)等數字醫(yi)療(liao)保健(jian)決策支(zhi)持(chi)軟(ruan)硬件發(fa)(fa)展。
生物育(yu)(yu)(yu)(yu)種(zhong)。發(fa)展基(ji)因(yin)編輯育(yu)(yu)(yu)(yu)種(zhong)、誘(you)變育(yu)(yu)(yu)(yu)種(zhong)與傳統(tong)育(yu)(yu)(yu)(yu)種(zhong)技(ji)術融合的(de)技(ji)術體系，推動合成生物技(ji)術在生物育(yu)(yu)(yu)(yu)種(zhong)領域(yu)的(de)顛覆性(xing)創(chuang)新與產業化應用。
再生醫學。強(qiang)化體細(xi)胞重編程、人工(gong)組(zu)織器(qi)官構建(jian)、類器(qi)官、器(qi)官芯(xin)片等技(ji)術研(yan)發，支持干細(xi)胞修復病理損傷、組(zu)織器(qi)官再生等細(xi)胞技(ji)術臨床應用。
二、代表性科技前沿方向
本文(wen)從(cong)(cong)國內外學界、產(chan)業(ye)界關注度較(jiao)高、廣泛報道的(de)科(ke)技(ji)前沿和未來(lai)趨勢中，重點選取基因治療、腦機接(jie)口、類器官(guan)芯片(pian)、AI+生物信息學、生物育(yu)種(zhong)等(deng)(deng)若(ruo)干代表性方向(xiang)，從(cong)(cong)技(ji)術概(gai)覽、科(ke)研或產(chan)業(ye)化進展、應用領(ling)域等(deng)(deng)方向(xiang)進行(xing)分析。
圖2 “未來健康”代表性科技前沿方(fang)向
方(fang)向一：基(ji)因治(zhi)療技(ji)術
基因(yin)治療(liao)(liao)技(ji)術(shu)是指(zhi)通過修飾或(huo)操縱基因(yin)的(de)(de)(de)表達(da)以改變活細胞(bao)的(de)(de)(de)生物學特性，從而達(da)到(dao)治療(liao)(liao)目的(de)(de)(de)技(ji)術(shu)手段(duan)。主要分為(wei)以病毒為(wei)載(zai)體的(de)(de)(de)基因(yin)遞送技(ji)術(shu)和(he)基因(yin)編輯技(ji)術(shu)兩(liang)大類。
科研或產(chan)業(ye)化進展：據不完全統計(ji)，目前全球(qiu)已(yi)有35款細(xi)胞與基因(yin)療法獲批上(shang)市。我國已(yi)獲批4款細(xi)胞與基因(yin)治療產(chan)品，包(bao)括復星凱特（上(shang)海）的(de)阿基侖(lun)賽、藥明巨諾(nuo)（上(shang)海）的(de)瑞基奧(ao)侖(lun)賽、馴(xun)鹿生(sheng)物（南京）與信達生(sheng)物（蘇州）共同開發的(de)伊基奧(ao)侖(lun)賽、合(he)源生(sheng)物（天津）的(de)納基奧(ao)侖(lun)賽。
應用(yong)領域(yu)：具(ju)有治愈多種難(nan)治性疾病(bing)的(de)潛(qian)力，可廣泛應用(yong)于遺傳性疾病(bing)治療、惡性腫瘤、慢性病(bing)治療等領域(yu)。
圖3 基因治療過程示(shi)例
方向(xiang)二：腦(nao)-機接口技術(shu)
腦(nao)機接口技術是指在(zai)有機生(sheng)命形式的(de)腦(nao)與具有處理或計算能(neng)力(li)的(de)設備(bei)之間，創建用于信息交換的(de)連接通路，實現信息交換及控制。
科(ke)研或產業化進展(zhan)：美(mei)國(guo)Neuralink（馬斯克(ke)聯合創(chuang)辦）在2023年5月獲FDA批準可在人(ren)體上(shang)開(kai)展(zhan)腦(nao)(nao)(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)(kou)臨床試(shi)驗(yan)；2024年1月，完成(cheng)首例(li)人(ren)類腦(nao)(nao)(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)(kou)設備植入，移植者目前恢(hui)復良好。2023年5月，我國(guo)南(nan)開(kai)大學段峰教授(shou)團(tuan)隊完成(cheng)全(quan)球首例(li)非(fei)人(ren)靈長類動物介(jie)入式腦(nao)(nao)(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)(kou)試(shi)驗(yan)，標志著我國(guo)腦(nao)(nao)(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)(kou)技術躋身國(guo)際領(ling)先(xian)行(xing)列。在消(xiao)費級腦(nao)(nao)(nao)(nao)機(ji)接(jie)口(kou)(kou)領(ling)域，國(guo)內強腦(nao)(nao)(nao)(nao)科(ke)技（浙江）、腦(nao)(nao)(nao)(nao)陸科(ke)技（北京）、柔靈科(ke)技（浙江）等(deng)推出系列產品(pin)，應用范圍涵蓋兒(er)童教育、娛樂(le)、醫療、健(jian)康等(deng)。
應(ying)用領域：在(zai)阿爾茨海默癥、腦卒中(zhong)等難治性腦疾病的(de)(de)治療康(kang)復領域前景廣闊。非(fei)侵入式腦機(ji)接口在(zai)教育、游戲娛樂等智能(neng)交互領域也(ye)具有(you)巨大的(de)(de)應(ying)用前景。
圖(tu)4 介入式腦機接口范式
方向三：類器官芯片
類器(qi)官(guan)(guan)芯片是一種在(zai)(zai)芯片上構(gou)建的(de)(de)器(qi)官(guan)(guan)生(sheng)理微(wei)系統，綜(zong)合(he)微(wei)流體技術(shu)、類器(qi)官(guan)(guan)培養、微(wei)電子學(xue)、工程學(xue)等(deng)技術(shu)及學(xue)科(ke)，用于在(zai)(zai)微(wei)小尺度(du)上模擬和研究生(sheng)物(wu)體內器(qi)官(guan)(guan)的(de)(de)功能。突破傳統類器(qi)官(guan)(guan)培養體系依賴手動操作(zuo)、流程繁瑣、標準化程度(du)不高的(de)(de)瓶(ping)頸，為高通(tong)量(liang)、自動化的(de)(de)類器(qi)官(guan)(guan)培養提供可能。
科研(yan)或產業(ye)(ye)化進展(zhan)：2022年FDA批(pi)準全球首個(ge)完全基于“類器官芯片”研(yan)究獲(huo)得臨床前數(shu)據的新藥（NCT04658472）進入臨床試驗(yan)，加速本領域(yu)走出實驗(yan)室，進一步拓展(zhan)落(luo)地應用場景。目(mu)前，全球市(shi)場由北美和歐洲地區(qu)主導，主要(yao)企業(ye)(ye)有Emulate（美國(guo)）、Mimetas（荷蘭(lan)）、TissUse（德(de)國(guo)）等(deng)。國(guo)內(nei)代表(biao)性企業(ye)(ye)包括(kuo)科途醫學(xue)（北京(jing)）、大橡科技（深圳）、創(chuang)芯國(guo)際（廣州）等(deng)。
應用(yong)領域：在疾病研究(jiu)、藥物篩選(xuan)、腫瘤診斷、再生醫(yi)學等(deng)領域應用(yong)潛力(li)巨大。
圖5 類器官(guan)芯片應用場景(jing)
方(fang)向四：AI+生物信息(xi)學(xue)
以深度(du)學(xue)習(xi)、AI大(da)模型等為代表的AI技術，在基因(yin)組學(xue)、蛋(dan)白質組學(xue)、代謝(xie)組學(xue)等生物信息學(xue)研(yan)究和應用(yong)轉化中(zhong)發揮重(zhong)要作用(yong)，如(ru)基因(yin)序列分析、基因(yin)表達模式解讀(du)、復(fu)雜海量多模態數據(ju)處理、基因(yin)編輯策略優化等。
科研或產業化進展：美國(guo)華盛頓(dun)大(da)學David Baker教授團(tuan)隊(dui)開發出(chu)AI軟件Rfdiffusion，將神經網絡AI模(mo)(mo)型融入蛋(dan)白設計中。2023年8月(yue)，清華大(da)學智能產業研究院與水木分子發布(bu)多模(mo)(mo)態生物醫藥百億(yi)參數大(da)模(mo)(mo)型BioMedGPT，整合基因、分子、細胞、蛋(dan)白等多源異構(gou)數據，已成功通過了(le)美國(guo)醫師(shi)資格考試。
應(ying)用領(ling)域(yu)：在(zai)創(chuang)新藥物研發(fa)、精準醫(yi)療、生物育種、綠色低(di)碳等領(ling)域(yu)。
圖6 全球首個開(kai)源可商用多模(mo)(mo)態生物醫藥百億參數大模(mo)(mo)型BioMedGPT-10B 架構
方向五：生(sheng)物育種4.0
轉基因與全基因組選擇、基因組編(bian)輯、合成生(sheng)物(wu)學技(ji)(ji)(ji)(ji)術、信息技(ji)(ji)(ji)(ji)術、人(ren)工智能(neng)技(ji)(ji)(ji)(ji)術等(deng)有機融(rong)合，以智能(neng)化、數字(zi)化育(yu)(yu)種技(ji)(ji)(ji)(ji)術為代表的(de)前沿育(yu)(yu)種技(ji)(ji)(ji)(ji)術在農作(zuo)物(wu)和農業動(dong)物(wu)中(zhong)廣泛應(ying)(ying)用，推動(dong)生(sheng)物(wu)育(yu)(yu)種技(ji)(ji)(ji)(ji)術進入“生(sheng)物(wu)技(ji)(ji)(ji)(ji)術+信息技(ji)(ji)(ji)(ji)術+人(ren)工智能(neng)+大數據應(ying)(ying)用”的(de)“4.0時代”。
科(ke)研或(huo)產(chan)(chan)業化進展：美國(guo)、巴西、阿根廷等(deng)國(guo)家實施寬松型監管，將基因(yin)編輯育(yu)種技術(shu)視(shi)同(tong)傳統育(yu)種技術(shu)；科(ke)迪華(hua)（美國(guo)）、拜(bai)耳（德國(guo)）等(deng)跨國(guo)公司，已建立全流程(cheng)數字育(yu)種體(ti)系。國(guo)內在(zai)該領域的技術(shu)和商業化進展相(xiang)對(dui)落(luo)后。2023年(nian)，舜(shun)豐生(sheng)物(wu)（山東）利用(yong)Cas12i培育(yu)高油酸大豆成為我國(guo)首(shou)個獲(huo)批生(sheng)產(chan)(chan)應(ying)用(yong)安全證書(shu)的農業基因(yin)編輯產(chan)(chan)品。
應(ying)用領域(yu)：快速(su)提升(sheng)育(yu)種(zhong)效率，支撐特色優質專用新(xin)品種(zhong)創制，加速(su)作物改良進程。
圖7 生物(wu)育種(zhong)1.0時代-4.0時代
三、小結
隨(sui)著新一輪科技革命和產業變(bian)革加速演進，在各項政策(ce)的(de)大力(li)支持下(xia)，“未(wei)來健康”有(you)望步入快速轉化(hua)和產業化(hua)階段(duan)，加速形成新質生產力(li)。建議從以(yi)下(xia)方(fang)面夯(hang)實發展(zhan)根(gen)基、持續(xu)保駕護航：
一是大力推(tui)進(jin)學(xue)科交(jiao)叉(cha)融合。重點促進(jin)醫(yi)(yi)理、醫(yi)(yi)工、醫(yi)(yi)信(xin)等(deng)交(jiao)叉(cha)，在醫(yi)(yi)工融合、醫(yi)(yi)學(xue)人工智(zhi)能(neng)、醫(yi)(yi)學(xue)遙感信(xin)息等(deng)交(jiao)叉(cha)學(xue)科領域開展前沿探索。
二是強化(hua)顛覆性(xing)(xing)創新(xin)(xin)(xin)支持。加(jia)大應用基(ji)礎研究、底層共性(xing)(xing)技(ji)術(shu)等(deng)支持力度，建(jian)設一批(pi)服務于前沿科(ke)技(ji)和(he)(he)未來產業的新(xin)(xin)(xin)型科(ke)技(ji)創新(xin)(xin)(xin)平臺(tai)，在(zai)原始創新(xin)(xin)(xin)、顛覆性(xing)(xing)創新(xin)(xin)(xin)、非共識性(xing)(xing)創新(xin)(xin)(xin)和(he)(he)融(rong)通創新(xin)(xin)(xin)等(deng)方向(xiang)催生更多從“0”到“1”的突破。
三是創新應用(yong)(yong)場景建設(she)。探索謀劃與標志性產品（或技(ji)術、服務）綁定的“未(wei)來健康”場景建設(she)，推(tui)動前沿技(ji)術產品定型、用(yong)(yong)戶群體培(pei)育、市場需求(qiu)挖掘、跨界融合示(shi)范，加(jia)速成果(guo)轉化、技(ji)術迭(die)代(dai)、產品驗證、產業化等進(jin)程。
四(si)是(shi)推行包(bao)容審(shen)慎(shen)監管(guan)。在支持前沿(yan)技(ji)術(shu)發展的(de)同(tong)時，統籌處理好人工智(zhi)能帶(dai)來(lai)的(de)醫療安全(quan)問(wen)(wen)題、基因編(bian)輯(ji)技(ji)術(shu)和(he)干細胞(bao)技(ji)術(shu)帶(dai)來(lai)的(de)倫理問(wen)(wen)題、合成(cheng)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)學引發的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)安全(quan)問(wen)(wen)題等(deng)，探(tan)索實施“觀察(cha)期(qi)”“包(bao)容期(qi)”等(deng)新型監管(guan)舉(ju)措。
附表：
國內相(xiang)關(guan)政策中(zhong)涵(han)蓋有關(guan)“未來健(jian)康”的部(bu)署情況
參考資料：
[1] 弗若斯特沙利(li)，《基(ji)因藥物行(xing)業現狀與(yu)發展(zhan)趨勢藍(lan)皮(pi)書》2023.
[2] 南開大(da)學段峰教授團隊(dui)“介入式腦機接口試驗(yan)”圖.
[3] 高特佳Insights,《芯片上打造人體(ti)器官，一場顛覆(fu)新藥研發的技術革命》.
[4] 清華大學智能產(chan)業研究(jiu)院（AIR），《AIR快訊 ｜BioMedGPT-10B 全(quan)球首個開源可商(shang)用百億(yi)參(can)數(shu)多模(mo)態生物醫藥大模(mo)型(xing)》.
[5] Wallace J G , Rodgers-Melnick E , Buckler E S .On the Road to Breeding 4.0: Unraveling the Good, the Bad, and the Boring of Crop Quantitative Genomics[J].Annual Review of Genetics, 2018, 52(1).DOI:10.1146/annurev-genet-120116-024846.
作者(zhe)：謝亞楠 葉曉彤
