May 11, 2022
May 11, 2022
内容来源：CCTV-2 近日，CCTV-2财经频道播报了国家《“十四五”生物经济发展规划》新闻发布会，赛动智造创新成果亮相。报道提到，2025年我国生物经济总量有望达到22万亿元，信息成为生产新要素，细胞变成经济新工厂，生物资源变成金山银山，新一轮全球产业经济开启。 在细胞智造新赛道上，深圳赛动智造科技有限公司经过多年的自主研发，已落地一系列生物医药智能智造产品，包括全自动细胞智造系统（大通量型，床边智能生产型），连续流离心机，放射性药物自动分装设备，矩阵式细胞培养箱等等。同时打造了细胞全生命周期管理平台，围绕细胞产业链的研发、生产及临床端，采用信息化、数字化、自动化技术，提供生物医药产业全生命周期管理信息化解决方案，并由此落地了ELN电子实验记录本，CMMS细胞制备管理系统，LIMS实验室信息管理系统等一系列行业应用软件。 赛动智造创立于2017年，拥有 BT+IT+AT 组合的优秀研发团队。致力推动生物医药行业的手工操作数字化、智能化升级转型，降低职业暴露，保障生产安全、质量一致性。 公司成立至今，致力于智能技术创新体系，已申请专利187项，93项发明专利，其中81项获得授权，PCT1项，软件著作权25项，涵盖细胞制备全流程。为客户提供合规、集约、绿色的解决方案，实现生物医药产业的生态和谐、健康可持续。
May 12, 2022
2022年5月10日，国家发展改革委发布了《“十四五”生物经济发展规划》，这是我国首部生物经济的五年规划，凝聚了生物经济发展的具体任务。首先是要大力夯实生物经济创新基础，加快提升生物技术创新能力，推动生物经济创新发展；其次是要培育、壮大生物经济支柱产业，加快生物技术广泛赋能健康、农业、能源、环保等产业，推动生物经济多样化发展。 《“十四五”生物经济发展规划》第三章中提出了对于创新产品，支持生产企业与有影响力的用户联合建立产用联合体，构建“应用示范-反馈改进-水平提升-辐射推广”的良性循环发展机制。 第四章中提出了对生物新药研制过程中高新信息技术的应用，软硬件一体化集成，细胞制备自动化等先进技术的明确支持，提升制药装备的自动化、数字化和智能化水平，并明确对药品全生命周期的管理要求。 第七章提出了统筹利用各级各类相关财政资金支持生物经济发展，鼓励首台（套）重大技术装备。 原文如下： 三、大力夯实生物经济创新基础 （六）培育壮大竞争力强的创新主体。 发展壮大新型创新力量。在高端科研仪器、医疗设备、新药创制、生物制造、生物育种、生物质能等前沿领域，支持有影响力的用户单位牵头建立产用联合体，与生产企业共同合作开展生物产品技术创新和示范验证，构建“应用示范-反馈改进-水平提升-辐射推广”的良性循环发展机制。围绕重大疾病预防和治疗，加快建设研究型医院、临床医学研究中心和转化医学研究中心，鼓励有条件的医疗机构设立研究型病房，加强医工、医校结合，试点开展临床研究制度创新，提升医药卫生成果转化和功能验证能力。鼓励建设行业研究院和创新发展联盟，健全完善生物产品和服务的标准体系，促进产学研用深度融合，提高行业发展质量和效率。 四、培育壮大生物经济支柱产业 （九）推动医疗健康产业发展。 提高临床医疗水平。发展微流控芯片、细胞制备自动化等先进技术，推动抗体药物、重组蛋白、多肽、细胞和基因治疗产品等生物药发展，鼓励推进慢性病、肿瘤、神经退行性疾病等重大疾病和罕见病的原创药物研发。拓展智能手术机器人、数字疗法、粒子放疗等先进治疗技术临床应用。对开展临床应用的干细胞治疗、细胞免疫治疗、医疗新技术制定完善技术规范，科学开展临床评价。把优秀传统理念同现代生物技术结合起来，中西医结合、中西药并用，集成推广生物防治、绿色防控技术和模式，协同规范抗菌药物使用。 （十二）推动生物信息产业发展。 促进数据共享。利用第五代移动通信（5G）、区块链、物联网等前沿技术，实现药品、疫苗从生产到使用全生命周期管理，构建药品追溯体系。整合健康可穿戴设备、互联网医疗、医疗保险等多源异构数据，实现健康态数据和主动健康产品数据互联互通。促进区域医疗健康数据安全有序汇聚与共享，支撑区域卫生健康大数据产业发展。 专栏 5 生物技术与信息技术融合应用工程 1．信息技术支撑新药研制。利用云计算、大数据、人工智能等信息技术，对治疗适应症与新靶点验证、临床前与临床试验、产品设计优化与产业化等新药研制过程进行全程监管，实现药物产业的精准化研制与规模化发展。提升制药装备的自动化、数字化和智能化水平，发展基于人工智能的药物结晶、超临界萃取和色谱分离、固体制剂生产在线检测、连续培养生物反应器、蛋白质大规模纯化、冷链储存运输等信息化制药装备。 七、努力优化生物领域政策环境 （二十一）加大财政投入力度。 创新财政资金使用方式，提高资金使用效率，统筹利用各级各类相关财政资金支持生物经济发展，加大对生物相关科技创新和产品服务的支持力度。继续开展首台（套）重大技术装备、新材料首批次保险补偿机制试点。鼓励地方建立健全生物质能财政补贴政策。成立昆明生物多样性基金，支持发展中国家生物多样性保护事业。 央视等全国各大媒体对国家发展改革委针对《“十四五”生物经济发展规划》的新闻发布会进行了报道，赛动智造交付的国际首台套全自动细胞智造系统在央视新闻中亮相。 CCTV1-新闻联播 CCTV2-正点财经 赛动智造交付的国际首台套全自动细胞智造系统 种子细胞复苏：自动移液 赛动智造交付的国际首台套全自动细胞智造系统 种子细胞复苏：自动洗涤 赛动智造交付的国际首台套全自动细胞智造系统 种子细胞复苏：自动离心 赛动智造交付的国际首台套全自动细胞智造系统 细胞培养 赛动智造交付的国际首台套全自动细胞智造系统 […]
May 27, 2022
刘沐芸 中国（深圳）综合开发研究院 特约研究员 深圳市先行示范区专家库医疗组 专家 《中华细胞与干细胞杂志》 副总编辑 持续至今的全球新冠疫情大流行，令我们开始关注企业的运营弹性，这种关注加深了企业层面的全流程自动运转的迫切性。摩根斯丹利（Morgan Stanley）的一项研究预测，帮助企业保有运营弹性的解决方案，将是横跨企业层面的数字化软件驱动的自动运转解决方案，而这一新兴而迫切的需求将创造高达400亿美金的存量产业数字化转型的市场容量。无论是大公司、抑或是小公司，要想在疫情期间，尤其是封控时期，要尽可能保持企业的运行，数字化自动运转平台是多么的重要。但到了真正进入“封控”后，才发现“书到用时方恨晚”，大多数公司并没有在公司层面建立一个数字化平台，能够支撑员工远程办公，以应对突然变化的市场需求、供应中断、劳动力短缺等问题。 这时，企业开始关注运营弹性，通过软件和应用程序实现流程自动化才是重点，这样即便是疫情封控，员工不仅能远程办公，处理业务，比如应付账款催收、资源计划和数据收集等，甚至是开启一个新的自动化工控软件新方向。比如，过去企业内部分散、孤立的系统需要进行整合，搭建一个能支持实现端到端的企业自动化运营的软件平台。不断兴起的自动化技术能帮助公司建立企业层面更全面的自动化运营。据研究预测，这种为企业搭建公司层面的全流程自动化操作平台的解决方案，为企业应对疫情，及时在线应答客户需求的同时，也将创造年20%增长势头的新市场，到2025年将形成高达400亿美金的市场机遇，而其中支持企业层面全工作流自动化的基础设施软件将是增长最快、最大的一块。 企业层面的自动化也并非一成不变。企业面的自动化并不是疫情后才出现的，在疫情之前就已经开始有产品出现，从上世纪90年代开始的“接管企业后台”的企业资源规划（ERP）系统，到21世纪初期的能“实现不同的单一工作流自动化”的各类APP应用软件。今天，“低代码”解决方案，比如机器人流程自动化（RPA）的迭代出现，加速了关键业务领域的数字化进程，自动化的流程能生成一份合格的时间表，库存动态，甚至是应对客户提问。 过去，流程的自动化通常是在部门层面的流转，应用也仅覆盖企业小部分的基础设施软件系统。而疫情的大流行让大家看到企业面的全流程自动化基础系统的重要性，不仅仅只是能支撑疫情大流行隔离期间远程办公，还能支撑实时决策以及正常的业务运转。因此，对流程自动化软件也提出了新要求和迫切性，流程标准化与流畅性，能驱动企业层面的流程运转和决策。 目前，市面上并没有一家公司的软件系统能完全满足客户的流程自动化需求，因此市面上的供应商多半是提供标准化解决方案，也很难兼顾具体客户的个性化需求，多半是一种买方和卖方的一种相互“不满意”的状况。 卖方 从卖方的角度来看，多半是一种成型的标准工作流的自动化工作平台，或者，机器人过程自动化解决方案，或，流程和任务挖掘自动化，或，基于通讯连接的集成平台等。要收获不断增长的自动化应用和服务是一项挑战，不仅是卖方，对买方也是如此。 买方 从买方角度来看，既要满足流程整合的效率要求，还要有成本优势。因此，如果卖方能提供一个自动化流程处理平台，加上满足客户工作处理的效率需求，也能兼顾部署成本的话，将会受到市场的青睐。 目前，大多数的卖方都是通过并购和合并一些能实现单一功能的软件公司来实现这一点，但并购完成进入整合阶段时才发现，单一功能的软件系统相互整合的难度甚至不亚于新开发一个软件系统。于是，出现了一些专注于新兴产业的创新团队和软件公司，比如赛动智造，专注于细胞生物公司流程自动化的解决方案，提供端到端全自动无人生产线解决方案的同时，也关注生物医药行业自动化基础软件体系方案的部署实施，既有企业层面的运营流程自动化的全生命周期管理系统，也有业务层面的CGT产业的生产管理系统，同时还有面向CDMO需求的研发、生产与供应链管理系统，能照顾生物医药企业的决策、流程面的自动化运营需求。 赛动智造全自动细胞智造系统工作场景 | 物料管理系统一键出库物料，物料自动传输，物料监控平台实时预警 赛动智造全自动细胞智造系统工作场景 | 机械臂+多功能前置夹爪转移离心管，细胞制备监控平台全程监控展示生产状态及过程数据 此次疫情大流行的绵延持续，让大家看到，企业运营弹性的重要性，以及企业内部引入数字化与智能技术提升企业运营弹性的紧迫性。企业层面的数字化、自动化不仅能提升存量产业的生存弹性与运营效率，数字化与自动化技术的部署实施过程也将催生一个新兴产业，这就是产业数字化与数字产业化形成的巨大增量市场，谁将引领风潮？ 谁能提供端到端的整体解决方案，谁就会引领数字产业化的风潮。
June 10, 2022
内容来源：深圳发布 6月6日，深圳出台《关于发展壮大战略性新兴产业集群和培育发展未来产业的意见》重要政策文件，培育发展壮大“20+8”产业集群，即发展以先进制造业为主体的20个战略性新兴产业集群，前瞻布局8大未来产业，稳住制造业基本盘，增强实体经济发展后劲，加快建设具有全球影响力的科技和产业创新高地。到2025年，深圳战略性新兴产业增加值将超过1.5万亿元，成为推动经济社会高质量发展的主引擎。 其中“发展重点”章节中，“战略性新兴产业重点细分领域”提到： 推进软件技术在制造业、服务业深度融合； 重点发展工业机器人、服务机器人、特种机器人、无人机（船）等领域，突破减速器、控制器、伺服系统等关键零部件和集成应用技术。 “未来产业重点发展方向”提到： 重点发展细胞技术、基因技术、细胞与基因治疗技术、生物育种技术等领域，完善细胞和基因药品审批机制、监管体系、临床试验激励机制、应用推广机制，加快建设细胞与基因产业先导区。 赛动智造正是组合了BT+IT+AT的先进技术，推动生物医药行业的手工操作数字化、智能化升级转型，降低职业暴露，保障生产安全、质量一致性，并交付了国际首台套全自动细胞智造系统。 图为赛动智造交付的国际首台套全自动细胞智造系统 意见原文如下： 各区人民政府、市政府直属各单位： 为深入贯彻习近平总书记关于制造强国重要论述，全面落实省第十三次党代会和市第七次党代会决策部署，衔接落实国家、省关于培育发展战略性新兴产业中长期规划，发展壮大战略性新兴产业集群，积极培育发展未来产业，现结合我市实际，提出以下意见。 一、发展基础 近年来，深圳深入实施创新驱动发展战略，大力推进制造强市建设，持续推进产业转型升级，推动战略性新兴产业发展取得积极成效。深圳规上工业总产值连续三年位居全国城市首位，新一代信息通信等4个集群入选国家先进制造业集群，新型显示器件等3个集群入选首批国家级战略性新兴产业集群发展工程，但是制造业发展不平衡、不充分问题仍然存在，战略性新兴产业布局还需进一步优化，发展后劲仍需进一步增强，产业链、供应链的竞争力和抗风险能力还需进一步提升。 “十四五”是深圳实现建设中国特色社会主义先行示范区第一阶段发展目标的关键时期，也是把握全球新一轮科技革命和产业变革趋势、提升现代产业体系竞争力的重要战略机遇期。立足深圳实际，紧密围绕服务制造强国、制造强省建设，发展以先进制造业为主体的战略性新兴产业，前瞻布局未来产业，对于稳住深圳制造业基本盘，保持制造业增加值占地区生产总值比重基本稳定，增强实体经济发展后劲，加快建设具有全球影响力的科技和产业创新高地意义重大。 二、总体要求 （一）指导思想 以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻党的十九大和十九届历次全会精神，全面落实习近平总书记对广东、深圳系列重要讲话和重要指示批示精神，立足新发展阶段，完整、准确、全面贯彻新发展理念，构建新发展格局，推动高质量发展，充分发挥“双区”驱动、“双区”叠加、“双改”示范效应，坚持制造业立市之本，把战略性新兴产业作为实体经济发展的重中之重，以深化供给侧结构性改革为主线，以破解关键核心技术“卡脖子”问题为核心，大力发展先进制造、智能制造、绿色制造、服务型制造，促进先进制造业与现代服务业深度融合，培育若干具有世界级竞争力的战略性新兴产业集群，抢占未来产业发展先机，提升现代产业体系竞争力，打造引领高质量发展的强大动力源，为深圳建设中国特色社会主义先行示范区提供有力支撑。 （二）基本原则 坚持市场主导、政府引导。充分发挥市场在资源配置中的决定性作用，更好发挥政府作用，推动有效市场、有为政府紧密结合，加强产业发展顶层设计，优化产业发展环境，扩大战略性新兴产业有效投资，不断激发产业发展潜力和市场主体活力。 坚持自立自强、创新引领。围绕产业链部署创新链、围绕创新链布局产业链，强化原始创新和颠覆性技术创新，加强前沿技术研发，加大关键核心技术攻关力度，构建自主安全、多元可控的产业链、供应链。 坚持系统推进、重点突破。深刻认识现代产业发展规律，促进战略性新兴产业与优势传统产业深度融合，促进产业链上下游协同联动，促进生产端、消费端有机衔接，以点带面锻长板、补短板，实现产业梯次发展和整体跃升。 坚持因地制宜、分类施策。立足区域资源禀赋、发挥各区比较优势，统筹优化全市战略性新兴产业国土空间布局，“一群一策”推动产业集群建设，构建各具特色、错位发展、功能协同、优势互补的战略性新兴产业发展格局。 （三）发展目标 到2025年，战略性新兴产业增加值超过1.5万亿元，成为推动经济社会高质量发展的主引擎。培育一批具有产业生态主导力的优质龙头企业，推动一批关键核心技术攻关取得重大突破，打造一批现代化先进制造业园区和世界级“灯塔工厂”，形成一批引领型新兴产业集群，网络与通信、软件与信息服务、智能终端、超高清视频显示、新能源、海洋产业等增加值千亿级产业集群发展优势更加凸显，半导体与集成电路、智能传感器、工业母机等产业短板加快补齐，智能网联汽车、新材料、高端医疗器械、生物医药、数字创意、现代时尚等产业发展水平显著提升，合成生物、区块链等未来产业逐步发展成为新增长点。 三、发展重点 （一）战略性新兴产业重点细分领域 1.网络与通信产业集群。推动固网通信、移动通信和卫星通信协同发展，加强网络通信芯片、关键元器件与模组等技术攻关，建设国家5G中高频器件创新中心、未来网络试验设施等重大创新载体，启动前沿技术储备，加强行业标准研制，支持南山、宝安、龙岗、龙华等区建设集聚区，打造全球网络与通信产业创新发展高地和“双千兆”、全光网标杆城市。 2.半导体与集成电路产业集群。加快完善集成电路设计、制造、封测等产业链，开展EDA工具软件、半导体材料、高端芯片和专用芯片设计技术攻关，推进12英寸芯片生产线、第三代半导体等重点项目建设，支持福田、南山、宝安、龙岗、龙华、坪山等区建设集聚区，打造全国集成电路产业集聚地、人才汇聚地、创新策源地。 3.超高清视频显示产业集群。推动新型显示器件、面板生产、终端制造和应用等领域协同发展，着力突破4K/8K视频采集器件与设备、显示面板工艺与技术、核心基础材料等关键共性技术，主导或参与国际标准制定，依托南山、宝安、龙岗、光明等区打造全链条产业创新区和全场景“AI+5G+8K”应用示范先行区，努力建设全球领先的超高清视频显示产业。 4.智能终端产业集群。围绕智能手机、个人电脑、VR/AR、智能可穿戴设备、智能车机、智能家电等智能终端产品，打造从关键核心元器件到高端整机品牌的完整产业链，加快应用软件、核心器件等关键技术突破，推动智能终端产业向福田、罗湖、南山、宝安、龙岗、龙华、坪山等区集聚发展，打造全球手机及新型智能终端产业高地。 5.智能传感器产业集群。聚焦智能传感器设计、制造、封测、装备材料等环节，加快新型传感器材料、CMOS-MEMS集成技术、先进封装工艺等核心技术攻关，建设MEMS中试线、MEMS传感器产业基地，丰富智能传感器在消费电子、汽车电子、智慧城市等领域应用场景，支持南山、龙华、光明等区建设集聚区，打造全要素完备的智能传感器产业集群。 […]
June 24, 2022
作者：刘沐芸 导语：一个已经开始但远没有结束的经济时代 刘沐芸博士，不仅在细胞产业领域走在前沿，更擅长战略研究，近些年在各种平台，以讲演、报告、文章等方式为行业“发声”，谈认识，说呼吁，提建议，为各级决策者提供参考意见。 刘沐芸认为，人类基因组计划催生了高通量测序仪的出现，为我们提供了一个新的、更准确、更低成本、更精细的数字化认知生命的工具和方法，引发了解读生命密码的革命，探索出新药与疫苗研发路径，也催生了许多基因组学技术的应用。比如，对引发全球大流行的SARS-CoV-2的原发病毒序列、变异毒株序列的快速明确和筛查等。 “人类基因组计划为我们打开了一扇门，推开后，看到的不是一个宝藏，而是更多个门等待我们去推开。人类基因组真正的成果是生物学的数字化，而这不仅是创新技术驱动，也是需求的驱动。”她说。 她这样预言:人类基因组虽然对人类社会的方方面面产生了重大影响，也催生了新的产业，但其成果的收获黄金期还没有到来，人类基因组计划的潜能还远远没有释放出来。计算、自动化和人工智能驱动的生物科技的快速发展，将带动形成一个全新、巨大的生物产业。 她还预言:步入21世纪的第三个10年，5P医学将有望实现，不仅是准确预测疾病风险以及精准治疗，还有望能通过基因编辑技术治愈一些重大病或消除一些遗传病。 她认为:生物经济的形成是受益于计算科技、数据分析技术、自动化技术、人工智能和生物工程等学科的发展进步，使得测序的通量、效率不断优化，以及成本不断下降，这些不同学科汇聚融合，将在四个领域推动形成一股全新的创新浪潮。 她甚至注意到:发展的不均衡不仅存在于经济社会发展领域，测序技术的出现，将这种发展不均衡，不平等传导至疾病和健康领域。 刘沐芸博士反复强调工具的重要性:“除了部署下游的具体应用，还需关注上游的关键核心技术和工具研发的部署和攻克，形成对上游关键核心技术和工具的掌控度与控制力，下游的应用服务才能百花齐放”，她大声疾呼：“对于关键核心的上游基础技术、工具和组合创新技术的发展路线，是时候要从过去的’拿来主义’转向’自主可控’了。” “突发的COVID-19大流行，让我们重新认识了大自然的力量，这可能是大自然给我们的一个提示，是时候重新思考人与自然的关系了。”面对仍在全球肆虐的SARS-CoV-2，她这样说:“疫情的肆虐令我们看到生物产业发展的革命性未来，应对疫情最有力的工具就是生命科技革命赋予人类的对大自然的理解力和适应力。” 刘沐芸认为，对人类来讲，生物科技的重要性毋庸置疑，但我们在全力推进生物产业革命发生的同时，必须进行充分的风险评估，以确保在最大化生物科技益处的同时控制其风险。因为，相较于数据技术和AI带来的数据风险，生物技术带来的生物数据隐私风险将会有过之无不及，互联网、人工智能获取的数据仅仅是人类外部数据，而生物数据是来自人类自身，这些数据更敏感、更个人化。 她还郑重警告:生物经济的发展要避免重蹈信息产业“断供”或“被卡”的困局，不仅是下游的服务应用，源头的技术、上游的工具和基础的数据库需要同等关注，尤其是对于人口大国的中国，更要注重从源头部署，同时加快中间转化快车道的工程创新。 她呼吁:要防止出现生物数据垄断现象，中国迫切要做的是建立一个国家层面统一归口的生物数据库，将中国不同层级资助研究项目产生的数据归口汇聚，统一管理，尽快扭转我国数据在国内没有归口、反而要归口国际三大数据库(美国、欧盟和日本)的态势。 她建言:从一个国家抢占未来发展高地的角度来看，主动、超前部署前沿科技，培育发展新动能，抢占战略领域的发展先机，既需要前瞻性的眼光，也需要动员资源的实力，更需要强力推进的组织形式，也就是需要“眼光和实力”并举。 “这是一个已经开始但远没结束的新经济时代，在行进的过程中，未来将逐渐向我们展示出它的魔力和魅力。”对未来，她充满憧憬和信心。 ————未完待续————
June 24, 2022
作者：刘沐芸 面向未来的生物经济时代，才刚刚开始 刘沐芸博士访谈录 人类基因组计划的潜能还远远没有释放出来 问 2021年2月5日，恰逢人类基因组工作框架图（草图）绘制完成20周年纪念日，20年前，各国科学家联合起来，投入30多亿美元，耗时10多年，才获得了第一个人类基因组的草图。20年眨眼过去，您怎么看这20年的变化？变化主要体现在哪些方面？ 刘沐芸 30年前，我们开启了人类基因组计划，20年前公布了首个人类基因组草图。人类基因组计划与 “曼哈顿工程”、“阿波罗”计划并称“20世纪三个伟大的科技工程计划”，对我们的基础研究、医学研究甚至是日常生活都带来了深刻的影响。 “曼哈顿工程”和“阿波罗”计划奠定了电子信息产业的硬件、软件基础。晶体管的出现促发了计算机由商用到个人电脑的普及进程；阿帕网实现首次远程通讯后，标志互联网的诞生。这些大的科技工程推动了人类社会获取数据的能力不断进步，以及获取数据的成本持续下降。 借用《自然》杂志上一篇文章的研究来看看，人类基因组计划对人类社会产生了哪些影响。 人类基因组计划催生了高通量测序仪的出现，引发了生命密码解读的革命，革新了新的新药与疫苗研发路径，也催生了许多基因组学技术的应用，比如无创产前筛查、对司法鉴定的革新、直接TOC的血统溯源或亲子鉴定。同时也便利了遗传性缺陷、一些罕见病的鉴别诊断。对引发全球大流行的SARS-CoV-2的原发病毒序列、变异毒株序列的快速明确和筛查等，都是有赖于人类基因组计划的研究成果。具体的数据如下：1900年至2017年产生的数据有，38546个RNA转录数据，100万个单核甘酸多肽，明确了1660种疾病的基因来源，有7712个药物获批或者进行实验，总计有704515篇研究文献。这些数字反映了人类基因组计划对生命科学研究进一步拓展的基础性作用，在全面了解蛋白编码基因的同时，并显示出基因非编码域的功能，也为治疗药物的开发提供的新思路。 越来越多的研究揭示了细胞“积木”间的相互关系后，逐步建立起生物学的系统观，不再是传统的单基因观。同时也有一个现象值得我们关注，这就是明星基因现象。至2017年，总计发表的70多万篇文献中，20%的文献聚焦在了1%的基因。比如，有99种不同药物将基因ADRA1A作为靶点，其中5%获批上市，有130篇论文聚焦在这个基因研究；另一个是TNF，这个基因已知与160种疾病相关，被称为基因中的基因（The most of any gene）;而染色体17上的TP53则是研究历史最长的基因，这个基因于1979年首次被发现，被认为与癌症的发生有关，总计产生了9232篇研究文章。但，至今仍有3%的基因是从来未被任何文献讨论过。 本来我们以为，一些基因研究的成功，会进一步激励更多人的热情去研究那些未知的基因，但却恰恰相反，越是已经研究的基因却能吸引人们更多的研究。虽然在10周年纪念的时候，这个基因研究“扎堆”的现象就被提出，但又一个10年过去，这一“扎堆”研究的现象似乎并没有得到改善，可能与基金的审评方式有关。为什么TP53一个单一的基因竟能发表如此多的研究文献，因为越多的研究文章发表，大家就越熟悉，因此申请者用一个大家都熟悉的基因申请时，就更容易与评审专家形成共鸣，获得基金支持、申请到学位及产生更高的引用率，进入一个所谓的“良性循环”而不自知。 因此，我们要看到，人类基因组计划的潜能还远远没有释放出来，我们过度关注“热门”基因，而并没有对测序获得的基因序列及其产生的新知识开展更深入地研究和挖掘，以帮助我们更好地理解人类基因组与疾病、健康的关联。因此，我们也要看到，人类基因组虽然对人类社会的方方面面产生了重大影响，也催生了新的产业，但其成果的收获黄金期还没有到来。 那如何有效地深挖第一个人类基因草图为人类社会带来的发展潜力呢？这可能取决于我们的时间、经费和精力如何分配，是投入到未被重视但可能重要的新方向，还是继续过去20年“更稳妥且扎堆”的老路？ 新的发现，同时也带来了很多新的未知 问 如果将这20年的生命科学发展尤其是组学发展，放到漫漫长河中去看，怎样判断它的发展速度？ 刘沐芸 目前是人类基因组计划公布人类基因草图的第一个20年，正常来讲，技术突破的首个20年的发展速度不会太快，因为测序技术成熟度、成本、产生的新知识的普及度以及大众对新技术应用的接受等都需要一个过程，需要一定的时间。更重要的是，与新技术发展应用相适配的基础设施，如软设施如标准体系、法律法规、审评审批等适应性改变，硬设施的测序设备及对应的软件、算法和相应的数据库等不断完善、成熟才能支撑新技术快速演绎和发展，引发更广泛的应用。 以新药研发范式的改变为例，20世纪80年代前，发现一种新药的成功率大概率取决于运气，因为药物作用的分子或蛋白并不是非常明确和清晰。直至2001年，人类基因草图的公布改变了新药“黑暗中探索”的研究范式，不再是过去那种“大浪淘沙”般“海量普筛”，而是转为“Digital Twin”的数字模拟。现在，一个创业型的公司都可以进行新药靶点筛选，今天几乎每个批复上市的新药都有明确的作用靶点。 人类基因组计划发现了大约两万个可以作为药物潜在靶点，但迄今为止，只有差不多10%也就是2149个蛋白作为靶点被成功批复上市，剩下的90%蛋白靶点尚处于无人问津的状态。在获批的药品靶点中，5%的药品也就是99个药品聚焦于同一个蛋白ADRA1A，这是一个与细胞生长与分裂有关的蛋白。 衡量一项新技术的发展速度，通常有几个维度，包括一个技术本身的成熟度与稳定性，成本的下降，以及应用到实际中对现有问题的解决能力。当然，还有社会对风险或新事物的接受程度。比如，1987年，Francis Collins & Lap-Chee […]
June 24, 2022
作者：刘沐芸 面向未来的生物经济时代，才刚刚开始 刘沐芸博士访谈录 打开了一扇门后，发现里面还有更多的门 问 有人说，伴随技术的突破和发展，现在的生命科学就像寒武纪生命大爆发一样成果不断迸射、爆发，您怎么看这个判断？能这么说吗？ 刘沐芸 未来可能会，我觉得这种说法可能是一个外行。因为，任何一个科技行业，从科学发现历经技术发明到产业发展都需要遵循客观规律和自身的演绎路径。 为什么这么说呢？2001年公布的人类基因组草图并不完整。但在当时的软硬件的条件和技术基础上已经是尽可能完整的草图了。其实，我们也了解到，当时公布的草图还缺失1.5亿个碱基，而这个缺失的部分直到前段时间才完成。因此，我想说的是，一项科技工程的完成只是打开了一扇门，推开后，发现里面还有更多的门，在为已经取得的成绩感到骄傲的同时，也要看到，不仅有存量的科学问题需要进一步研究突破，也会产生许多新的科学问题，并且与生物生命相关的研究需要较长的时间验证。因此，从符合科学规律的角度来看，这个描述不太符合生命科学研究的演绎规律和路径。 草图绘制20年后，我们当时缺失的8%那部分也是最近才宣称被“补”上，用的是“宣称”，因为该成果还未经同行评议。而补上这一缺失，不仅需要认识到我们还缺什么，还要有能“填补缺失”的工具，也就是新一代的测序仪。 在人类基因组计划开始的时候，大家普遍认为测不全的部分基因大概也不太重要，随着草图的完善，大家才逐渐理解，没有“无功能基因”之说。而之前无法“测出”完整的基因，是因为测序仪“读”基因的方式并不是像我们读书那样，一行一行的“读”。 测序仪的“读”出方式是，先将23对染色体随机“搅碎”，每个“数据块”包含1000个到几百个字节不等（现在最先进的测序仪），这些“数据块”会重叠，然后计算机会匹配这些“数据块”，并重新装配成可读取的序列。但如果这些“数据块”中有大量的重复片段，类似TTAATA，三次这样，计算机就很难全部重新装配。 直至新一代的测序仪出现，可以实现窥探这些忽略的未知领域，增加了DNA碎片的可读长度并再装配，目前最长可以读取60000个字节，平均可读取字节可达15000。 回顾这些故事，是希望表达：科学发展与技术发明有着其自身的发展规律和演绎路径，不仅是我们人类认知的拓展或者好奇心的驱使，也需要工具的助力，才能进一步拓展下游的应用技术和服务场景。 生物科技革命不仅仅是生物信息分析和处理 问 能否介绍一下生物产业的宏观发展情况？ 刘沐芸 越是困难的时候，生物产业的发展越是给人信心。疫情的肆虐令我们看到生物产业发展的革命性未来，应对疫情最有力的工具就是生命科技革命赋予人类的对大自然的理解力和适应力。但显然，仅仅应对疫情并不能全面反映出生物产业的革命性。 自人类基因组计划以来，生物科技的发展与进步就步入了一个快车道。一项研究显示，计算、自动化和人工智能驱动的生物科技的快速发展将带动形成一个全新、巨大的生物产业。 生物科技革命将带来400多种新技术、新应用，将在下一个10——20年间孕育出4万亿美元的新产业。并且这些新技术的应用并不局限于健康领域，而是会拓展到农业、食物、消费品、材料、化工和能源等领域，将对人类社会和人类生活的方方面面产生深远的影响。届时，全球经济60%的生产资料将是生物科技来源，其中1/3是生物材料，2/3可能是采用创新生物工艺生产的新产品。 未来的10年到20年，创新的生物制品将在全球范围内减轻疾病负担1%到3%，这相当于当前疾病“肺癌、乳腺癌和前列腺癌”的医疗负担总和。未来目标如期实现的话，全球疾病负担将下降54%。 当然，目标的如期实现需要我们共同应对路上的挑战，有科学挑战，就是“0到1”的挑战；有商业化挑战，这就是“1到100”的挑战。因此，一项科学发现最终要形成一个改变社会现状的产品，不仅仅要解决科学问题，还要解决稳定、大规模生产供应问题，也就是质量稳定的同时成本足够低，低到人人可用，这就需要工程创新，突破科学发展到产业发展之间的产业关键共性技术难题。 生物科技革命不仅仅是生物信息分析和处理。今天，生物科技革命存在于我们日益增长的基因编辑驱动的“生物工程”能力中。比如，利用生物工程方法，我们可以获得covid-19的治疗药物，目前有200多种治疗covid-19药物候选分子都是通过生物工程的方法。又或是，我们通过基因工程方法培育的老鼠能生产大量的单克隆抗体，基因工程培育的牛能产生大量的多克隆抗体。 随着我们对人类基因组等一些复杂组学信息的理解力和生物工程能力的提升，更多的应用将会呈现出来，如生物农业、生物纺织、生物能源等。还有一个新的领域是脑-机接口，通过对脑信号的“翻译、转录”，转换为操作指令，不仅能带来义肢领域的革命，还能驱动DNA信息储存。 当然，生物产业革命伴随的风险，我们也不能低估。生物科技创新的差异将进一步加深经济社会的不平等，这种不平等存在于一国的地区间不平等，也存在于世界范围内国家之间的不平等。 生物科技创新持续推进，将为人类社会和自然生态带来什么样的影响，我们还无法全面预测。因此，虽然对人类来讲，生物科技的重要性毋庸置疑，但我们在全力推进生物产业革命发生的同时，必须进行充分的风险评估，以确保在最大化生物科技益处的同时控制其风险。 工具的进步赋予了人类认知极微观世界的能力 问 几年前的一个事件，并没有引起人们足够重视，那就是未来科学大奖第一次颁奖，就将生命科学奖颁给了发明无创产前检测技术的香港科技大学卢煜明教授，时隔多年，您怎么看当年的这个大奖？能否介绍一下基因检测的最新进展？ 刘沐芸 当时将这个奖颁发给“无创产前筛查检测技术”并没有受到关注，有几个方面的原因，一是从奖项本身来看，这个奖是相对较为专业，因此就在一个相对狭窄的领域传播、流通，还有就是这个奖设立的时间较为短暂，还没有在公众领域形成类似“诺贝尔奖”那样的“公众影响力”，虽然大多数民众对“诺贝尔奖”的具体情况也不了解，但是经过100多年的发展，已经在大众层面形成了一个“诺贝尔奖就等于对科学成就的权威认定”等基本共识。 […]
June 24, 2022
作者：刘沐芸 面向未来的生物经济时代，才刚刚开始 高通量测序技术的广泛应用，拓展了人类认识生命、认识自然、认识世界的能力 问 利用高通量测序技术，除了检测“唐娃娃”等染色体疾病，还能做什么？能说基因组医学时代来了吗？或者说5P医学时代来了？ 刘沐芸 还能检测引发covid-19的SARS-Cov-2病毒。高通量测序技术在covid-19出现几周后，就测出了病毒的完整序列。可以说，高通量测序技术的广泛应用，拓展了人类认识生命、认识自然、认识世界的一种能力。不过，到目前为止，还只能说是开启了人类在组学水平理解生命的时代，还不能讲组学时代已经到来。 组学是对由高通量测序技术带来的一个新学科的统称，就是绘制和测量一个特定“组群”的生物分子，组学非常复杂，分为三大类： ——细胞内基因信息：表观基因组学，基因组学，转录组学，蛋白质组学…… ——细胞内代谢产物：代谢组学，糖组学，脂类组学…… ——其他组学：微生物组学，单细胞组学，循环无细胞DNA/RNA分析等。 因此，目前还只能说打开了一扇门，还有许多的研究工作要做，许多的未知需要去探索。 看到不一样的未来 问 美国临床遗传学家史蒂文·门罗·利普金在《基因组时代——基因医学的技术革命》中指出，在临床应用上，目前不少遗传疾病都是“无药可治”，更提出了一个公众普遍关心的问题：“现在我们在基因学上已取得了巨大的跨越式发展，但为何可控性基因疾病还是如此少得可怜？”您怎么回答这个问题？ 他还指出，“基因学方面的发展也让我们对未来深感乐观，那些被视作暗黑物质的疾病，将来会对我们产生新的启发。一个世纪以前，‘法国病’似乎无药可治，可是现在，容我们仔细再看一看，一个关于未来的崭新场景正慢慢变得清晰可见，那时包括复杂性状遗传疾病在内的大部分遗传疾病，都将会无一例外地得到治愈”，请问，您能否帮助描述一些“未来的崭新场景”？您也像这位专家一样乐观吗？ 刘沐芸 总体来讲，我对科技驱动的变革是比较乐观的。因为，一些疾病的“黑匣子”现在因为工具的进步得以打开，如一些遗传缺陷。高通量测序工具、分子生物、组学与算法、数据科技的融合，使我们对一些疾病的成因、发生、发展有了进一步的了解，而对于疾病的了解，便利了我们找到治疗方案的方法和路径。比如最近一些具有一次性治愈疗效的基因治疗药物陆续获批上市，都给了我们希望。 基于对疾病的深入了解，很多过去认为是“绝症”的疾病成为可以管理的慢性病，比如癌症，有些无药可治的疾病可以治愈，比如一些单基因遗传病。这些都让我们看到不一样的未来。 打开一些疾病的“黑匣子”后，我们看到疾病的发生、发展的轨迹，我们可以在疾病开始的早期就能发现“端倪”，令我们可以对这些疾病进行早期干预，改变其自然发展轨迹。如果这些基于组学研究产生的成果成为临床常规诊疗方法，对一些社会、家庭负担极重的疾病开展早期筛查、早期干预，将能极大减轻整体社会的医疗负担，对经济产出、人民群众的生活质量将带来极大的提升。2020年有个研究报告的题目就是“健康——通往繁荣之路”，我想就是这个意思。 这里可能会有个悖论，就是“究竟是扁鹊厉害，还是他哥哥厉害”？大多数时候，大多数人看不到“防患于未然”的巨大价值与重要意义。对社会来讲，就是公共卫生体系建设，对个人来讲，就是日常预防防护。虽然，数十年的研究表明，人类寿命的延长、疾病的消灭等等都是受益于预防，但是现实社会中，个人、家庭、社会和政府都不太倾向于将大量资源投入到可以改变事物发展轨迹的预防事项上，因为没有一个明显的成本对照，预防的价值难以彰显。 因此，技术的进步是重要因素，但要真正改变事物的发展轨迹，还有许多非技术因素需要克服，而其中最难的部分是人类认知边界的拓展。 打开疾病“黑匣子”是提出解决方案的第一步 问 “知道是怎么回事，但束手无策”“这些不可控的遗传疾病与希腊悲剧一样，都有着相同的结局”“患病带来的巨大痛苦慢慢变成了宿命，根本没有任何有效的治疗方法（至少目前没有），更不用说彻底治愈了”，这就是基因检测令人感到失望的地方，您怎么看这种困境？ 刘沐芸 这个问题和前述类似。解决方案的基础是了解，打开疾病“黑匣子”是提出解决方案的第一步。在我们还不能制定有效的解决方案的时候，可以通过预防，让这些疾病不发生。比如疫苗的出现，就消灭了很多“知道是怎么回事儿，但束手无策”的烈性疾病。此次肆虐的Covid-19，虽然没有很好的治疗药物，但是通过对病毒序列的追踪，能清晰了解该病毒的特征、入侵人类呼吸道的门户、传染性和致病性等，利用这些病毒的特征，我们研究出有效防控的疫苗，我们制定有效的防控、隔离政策建议以及公众日常防护方法等，也有效控制了病毒的进一步肆虐，为社会经济交流活动的逐渐恢复提供了有效的科学依据。 因此，我认为不必如此失望，因为，从科技发展的自身规律来看，人类社会的进步以及解决方案的持续优化每天都在发生。有时，我们感到失望，可能是我们脱离了事物发生发展的自身规律而产生过高甚至是不切实际的预期，因此会产生失望。如果我们能从历史的长河、事物发展的规律去看，我们就会感到信心倍增，我们会对未来充满了希望。 液体活检，可以说在一定程度上改变了肿瘤治疗的发展轨迹 问 2020年，首个NGS液体活检产品获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，能否介绍有关情况？这次批准，意味着什么？这算是“已经到来的未来”吗？ 刘沐芸 […]