探索科技前沿 揭示生命奥秘

2018世界生命科学大会同期举办的展览上，观众正向工作人员了解蛋白质生物科技。

20世纪80年代初，曾有人预言：“21世纪将是生命科学的世纪。”生命科学领域的进展不仅揭示生命的新奥秘，同时也对新技术的开发、医学新突破和生物经济的发展等方面贡献力量。30多年过去了，全球生命科学的发展前景究竟如何？基础创新的源泉又在哪里？社会各界如何参与其中？

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直面疾病造福人类社会

10月27日至29日，由中国科协、科技部主办的2018世界生命科学大会在北京举行，包括多位诺贝尔奖获得者在内的400余位国内外生命科学领域顶尖科学家齐聚一堂，共话生命科学的前沿趋势。

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直面疾病造福人类社会

科幻电影里，灾难来临，人类生命危在旦夕，这不时透露出现代人对生命何去何从的忧虑。而就在10月29日，原著名主持人李咏去世的消息连续多日在微博热搜上盘踞不下——经过17个月的抗癌治疗，这位备受公众喜爱的主持人突然离世，震惊之余，又引发了人们对健康的关注和思考。

如今，生命科学领域的进展让我们对生存谜题步步逼近，问及生命科学未来将如何造福人类，不少科学家纷纷表示，生命科学研究对人类最直接的益处就是——治疗癌症等疾病。

其中，以不久前因获得诺贝尔生理学或医学奖而成为热门的肿瘤免疫疗法最引人瞩目。耶鲁大学癌症研究中心免疫学部主任陈列平介绍，以PD1/PDL1为代表的免疫检查点抑制剂是肿瘤免疫疗法的两大焦点领域之一。PD1/PDL1抗体属于免疫抑制通路阻断药物，治疗范围不再局限于一到两种肿瘤，而是能够治疗广谱的肿瘤。

“与过去的免疫治疗相比，PD1/PDL1抗体治疗的毒性较低，这是直接推动广谱应用的原因。”陈列平补充道，其在原理上也有所突破——过去通过大量增加免疫反应治疗肿瘤效果并不理想，还会产生毒性，对机体造成损伤。而PD1/PDL1抗体治疗能够消除相关负面效果。

目前，美国食品药品监督管理局已审批6种PD1/PDL1抗体治疗药物，用于治疗十几种癌症，并会在未来几年增加至二十几种癌症。

“在上世纪50年代甚至是上世纪70年代，我们并不知道癌症是一个基因问题，还是一个由环境造成的问题。”在1975年诺贝尔生理学或医学奖得主大卫·巴尔的摩眼中，生命科学研究就是一场奇妙的探索旅程，从上世纪60年代调查分子技术开始，改变了人类对生物系统的理解；直到2000年前后，人类基因组测序已经能把DNA进行描述和重组。这些成就使得人类避免了诸多疾病，也将生命科学推向前沿发展时机。

尽管生物技术群体性突破及颠覆性技术不断涌现，但疾病仍不可避免。在抵御疾病的漫漫征途中，“基因编辑”的出现，很快成为生命科学领域的高频词汇。

美国国家医学院院长曹文凯表示，把一个坏的基因去掉，用好的基因替代，这是可能的。目前，学界已经开展了相关基因编辑研究，关于其应用于癌症的研究还将进入临床阶段。“基因编辑让人类对疾病有了更新的认识，中国是最早从事基因编辑方面科学研究的国家，但对于这项技术仍有大量的工作要做。”

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新物种研究多领域渗透

“一只小小的昆虫，看起来并不显眼，但它带来的潜在威胁可能是巨大的。”中国科学院院士、中国科学院动物研究所研究员康乐告诉记者，随着世界贸易不断发展、人类活动范围持续扩大、全球气候变暖趋势严峻，通过昆虫传播的人类疾病、动物疾病和植物疾病问题愈发突出，这也给农业生产带来极大损失。

可爱的生命激励着一代代科学家认真观察、深入探究，这不只停留在人类自身，还有无数看似微不足道的生命群体。

研究蝗虫已经30余年的康乐，更看重害虫成灾的共同规律和内在联系。“我国依然没有完全从蝗灾的阴影中解脱出来。每年在草原、黄河出海口或是滨海荒地，蝗虫还经常造成灾害。”康乐说，人类过去只是利用化学农药来杀灭昆虫，缺乏对它们和植物之间联系的认识。其实，昆虫找到它的植物食料环节是非常特异的，如果能以此对害虫进行控制，将会尽量减少对环境和人体的影响。

除了对抗害虫成灾的局面，人们还能从昆虫身上获得些什么？“昆虫占到全球动物界种类数量的75%，只不过体型较小，人们的感觉没那么突出。但丰富的昆虫种类为人类提供了庞大的基因库数据。”康乐表示，可以通过研究昆虫基因库，认识生物进化过程中基因组是如何改变的，了解这些基因组在调控昆虫多样性行为和适应性方面发挥了怎样的作用，从而启发人类。

这些年，生命科学领域的科技创新正在造福医疗、保护健康、优化环境，并向现代农业、工业生产等领域广泛渗透，成为新一轮科技和产业变革的核心。

“尤其是近十年，因为品种单一，以及单一粮食作物面积不断扩大，容易引发病虫害。这时不得不喷洒大量农药，反而导致更多新型病虫害的发生。目前，中国消耗了全球三分之一以上的农药，假如育种技术跟不上，农民的损失将会加大。”中国科学院上海生命科学研究院研究员何祖华介绍，我国在水稻抗病毒方面的研究水平已达到国际领先，一些抗病虫的新资源开发、新机理探索以及育种上的应用进展，都比国外要快。

坚持人与自然和谐共生，确保国家粮食安全、让人们吃得放心，这些都离不开科学技术的支撑作用。“抗病虫育种其实是与食品安全、粮食安全联系最密切的手段，一旦育种做好了，农药的用量将大幅减少，人们将深受其利。”何祖华透露，目前他的团队正联合育种学家布局前瞻性育种技术，将进一步对抗新老病虫害的发生与蔓延。

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学科交叉着眼未来医学

当前，我国卫生与健康事业迅猛发展，居民预期寿命由1981年的67.8岁提高到2017年的76.7岁，主要健康指标优于中高收入国家平均水平；农产品供给能力快速提升，13亿多中国人实现了从吃不饱到吃得好的转变……在这些看得见的成绩面前，“长寿”及“心理健康”等话题正逐步成为人们关注的焦点。

“城镇化、人口老龄化持续加快，生态环境、生活方式不断变化，中国正面临多重疾病威胁并存，多种健康影响因素交织的复杂局面。”全国人大常委会副委员长、中国科学院院士陈竺表示，生命科学基础研究依然是引领生物技术应用及转化的源头，需要各国高度重视，加大支持。

中国科学院院士、浙江大学医药学部主任段树民关注人类身心健康的切入口来源于对睡眠的研究。“人这一生三分之一的时间都花在睡眠上，如果睡眠出现了问题，会进一步导致焦虑、抑郁症等疾病的发生，我国睡眠障碍的发病率已经超过了世界平均水平。”段树民说。

“如果能找到大脑负责睡眠的靶点，就可以开展精准治疗。遗憾的是，目前科学家只能在动物身上做到对睡眠的精确干预，还不能直接应用于人类。”段树民认为，睡眠问题的症结就在大脑。而神经系统方面的疾病，包括各种神经精神疾病，对人类身心健康所造成的危害极为严重，甚至超过了癌症对人类的影响，更应受到大众重视。

与此同时，近年来集中在脑科学领域的研究，也在迅速推进科学家对大脑神经网络的认知，甚至引发人们对脑科学与人工智能强强联合的愿景——期待有朝一日人工智能也能像人一样思考。对此，段树民表示，科学家们希望在人脑研究中取得重大进展，为人工智能发展的革命性突破提供基础。但人们对人脑的解析还远远不够，人工智能的工作模式和人脑仍有巨大差别。

现代社会，生命科学已成为科学主流，其与大数据、人工智能、工程科学等学科的交叉，将从根本上解决人类社会面临的许多重大问题。

而随着基因测序技术的快速进步，精准医疗逐渐走入人们的视线。它通过基因组、蛋白质组等组学技术和医学前沿技术，对大样本人群与特定疾病类型进行生物标记物的分析与鉴定、验证与应用，从而精确寻找到疾病原因和治疗靶点。“现在医生通过化验结果来做诊断，有时候需要多次检查才能确定病情，但仍可能存在误诊情况。”曹文凯说，精准医疗则能够做出精确诊断，并提供治疗建议。它还可以减少不必要的化验，避免患者服用过多药物，从而获得更好的治疗结果，相信这就是未来医学的发展方向。

经济日报·中国经济网

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