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 […]

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。 […]

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 […]

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————

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。

在生产CGT产品的时候，是否考虑过活细胞生产的过程是如何与患者病情相互影响的？全程具有活性的CGT产品的生产，是遵循同一固定的生产流程，还是需基于临床需求变动，以及治疗目标来设定生产过程呢？ 现如今，各行各业都在运用数字化手段，从航天航空，到汽车生产、交通运输，再到医疗健康领域。如何实现需求预测的准确性与供应商的可靠性，一直都是CGT生产商与物流商面临的关键挑战。过去数十年，及时供应链管理一直是实现成本下降和及时交付的主要驱动力，虽然这也引发了一些新的问题，比如供应链弹性和稳健性等，但仍被多数行业所青睐。因此，如何建立或形成一种新的精妙平衡，以维持良好的供应链弹性和持续的成本下降，这就是自动化生产。尤其是模块化的自动化产线，将是CGT行业发展的驱动力。 根据Alliance for Regenerative Medicine2021年研究显示，有超过1000个的CGT 产品进入临床研究阶段。尽管这些产品背后的科学原理和临床适应症都不同，但CGT 产品从实验室进入临床的过程，都会遇到一些共性的挑战与发展困难，比如，满足不同临床研究阶段的生产规模的挑战，规模化生产的供应链稳定性，与冷链物流的挑战等。 众所周知，目前人工制备CGT产品的供应链冗长、复杂且脆弱。麦肯锡一项研究报告显示，1/3的CGT公司报告过生产失败、延误，甚至是完全停产，近1/5的CGT公司发生过因需求预测不准确而出现关键物料的采购中断，导致患者治疗延误。 1 赛动智造开发的全自动细胞智造系统 覆盖CGT产品从生产端到临床端，并能与关键供应商实现联通，形成统一标准，参与和支持CGT企业技术团队的继续再教育。 CGT产品的供应链和生态具有独特性，比如生产端（组织样本等原材料）到临床端（临床治疗）之间的每一步都存在着变量，整个过程涉及生产、检验检测、过程控制测量以及冷链流通等多个环节。CGT产品质量具有较高的时间与温度敏感性，临床及时需求具有不可预测性。并且CGT属于高监管的新兴产业，合格的供应商和高素质训练有素的产业人才非常不足，无法满足CGT行业的快速发展。 赛动智造物料管理软件系统 数字化的供应链模块涵盖了CGT产业生产端—临床端全流程每个环节的物料需求：生产、检验检测、物流、仓储和交付等。该系统对不同CGT公司的运营具有良好的适应性，内嵌有可视面板，动态规划分析工具，实现不同环节的物料需求动态规划和调度。能很好的与CGT公司已有的公司层面的ERP系统实现联通和交互。 赛动智造细胞智造数字孪生平台 在CGT产品由临床前研究向临床研究、最后商业化的发展过程，满足不同阶段产能需求，从小规模的生产到商业化量产的放大与扩容。 小规模的生产阶段，系统能为CGT公司创建一个反应生产设施的数字孪生平台，同步再现生产操作、质量控制、库存管理和资源管理。管理层通过数字孪生平台能清晰的看到，基于既定的CGT产品交付周期，生产组织和产能规划及物料准备等，并会显示出哪些环节会对产品交付产生影响。小规模生产数字孪生平台能很好的暴露出隐藏在生产操作，或质量控制，或交付等不同环节中的瓶颈问题或卡点，为下阶段的商业化量产提供预演展示和改进证据，极大地为CGT产品商业化阶段生产设施规划建设节省成本。 到了商业化量产阶段，在规避小规模生产期间暴露的隐藏问题点时，此阶段CGT产品以稳定合格生产为核心，因此，帮助客户实现向上延展至供应商，向下延伸至临床应用单位，能更好的实现客户产品生产交付的稳定性，客户能基于临床医疗机构的地理位置和患者需求，更好的部署其CGT生产设施的位置和数量，按部就班地满足临床常规治疗需求，亦能很好地应对临床中时不时出现的突发需求。 因此，依据CGT公司的业务网络和可预见的业务拓展，有3种部署模式供客户选择。 01 模式一 高通量的中心化智造设施，是对目前生物医药大型、固定生产设施的部署思路的延续。结合CGT产品“活”的特征，适用于配套物流网络、配送规范（Good Distribution Practice）完善，配送网络发达，临床诊疗规范互认的城市群医疗机构与医联体集团。 02 模式二 目前较为熟知的区域细胞制备中心，以产业园区为单位建设区域智造中心，围绕不同的需求聚集度部署，覆盖城市内的医疗机构和医美保健机构，满足多元化的医疗保健需求。 03 模式三 一种基于CGT产品“活”与“精准”这一特征而来的新兴生产设施的部署模式，小型、床边、敏捷、装配式生产设施，以医疗机构为核心部署智造设施，更贴近临床需求，即产即用，极大地缩短CGT产品价值链条。 基于赛动模块化的软、硬件系统，我们为客户建立了一个新型的细胞智造中心，实践我们向客户承诺的管理功能与端到端的智造场景，便利客户的管理与决策。管理者通过“智造大脑”得以洞察全局。 […]

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 疫情下生物医药行业发展困境 持续至今的疫情，逐渐暴露出当前生物医药行业盛行的生产方式的不足，一方面疫情的持续激发了对生物医药产能的爆发式需求，另一方面，生物医药产业一直延续的集中、大量、通用的生产方式却因为防疫隔离而导致“无用武之地”。因而出现一种新的“不可能现象”：一方面有大量治疗需求但供应不足，另一方面药厂大量产能却无法直达需求。 近年，生物医药管线开发不断推陈出新，治疗药物开始向精细的疾病分子靶点演化，但这些精准药物的生产范式却并没有出现与之对应的推陈出新，还是那种持续了数十年的“大规模、大体量、中心化生产设施”的传统方式，但临床治疗药物却已经是“个体化、靶向性、患者群体更细分”的精准治疗。生物医药传统生产方式的不适应就可想而知了。 因此，生物医药的生产迫切需要与时俱进的新范式：小型化、更敏捷，重要的是要离患者或需求更近的“床边生产”。 手工开放生产方式 智能化、数字化提供解决方案 我个人的从业经历，就反应了这种管线创新与生产方式不适配，而我的选择就是我立志要解决的行业挑战。我曾在一家细胞药物公司负责新药研发以及生产工艺的开发、优化。在十多年的药物、工艺研究开发的工作经历中，惊喜总是发生在实验室或研究者发起的研究项目中，但似乎总是与世隔绝，受制于沿袭至今的规模效应支持的生产组织方式，我们的研究惊喜无法应用到更多的患者群体，也无法改变临床疾病的发展曲线。 因此，我决定着手解决这个困境，思考是否有一种新的生产交付方式能将我们新药研究成果安全有效地“递送”到每一个有需求的地方。于是我从下游的细胞药物研发转战到变革药物生产范式的智造赛场，设立赛动智造，立志要找到一种新型生产范式，以适应下游药物开发的个体化、多样性、小群体的发展方向。因为，我看到，生物医药公司从实验室走向临床路途中至关重要的环节，就是及时生产交付。 生物医药生产过程中，需要不断克服的重要挑战，就是生产工艺的稳定性和其质量不变的规模化。在制药工业时期，获批的药物具有临床通用性，面向的是患有常见病的大量病人群体，那时的患者不分肤色、种族与基因型，仅以疾病名进行划分，病人基数非常庞大，比如治疗糖尿病的二甲双瓜，又如治疗高血压的ACE抑制剂等，能适用全世界患有此类疾病的患者。因此，通过集中化、大体量生产设施暴量生产获得成本优势和规模收益，就是最优选择。在制药工业时代，对通用型治疗药物进行去中心化的小型、床边生产，完全没有成本优势，无法通过常规销售回收成本，也没有商业化发展的潜力，传统巨型的通用药物生产商亦没有“改变现状”的动力。 直至目前，医药领域的企业市值估算仍然沿袭过去的计算模型和理论，就是通过发病率、用药率、销售量、销售价格等相乘进行估算，尤其是那些生产终身服用的常见病药物的公司，非常地受追捧和欢迎，至于能治好、甚至能治愈某种疾病的创新系数并不在价值估算的指标体系中。 但以“人类基因组计划”公布草图为转折点，制药工业就开始向个体化精准治疗时代迈进了，比如细胞基因治疗药物的大量涌现，这些药物的开发理念就是基于某种疾病的演变路径、关键靶点、具体基因位点等特异性特征，而不是过去常见的筛选药物分子结构。因此，新时代的生物医药有着“疾病分类罕见化”与“药物孤儿化”的显著特征，即改变了制药工业时期的“器官组织水平”的疾病分类方法，走向了以细分的分子靶向特征分类，疾病诊断高度特异性，病人群体趋向轻量化，治疗趋于精准化，意味着需要新的产业发展路径，配套新的生产范式：小型、床边、敏捷。 什么是小型、床边、敏捷智造 以疫情以来爆火的RNA技术为例，RNA技术平台既具有成药性，又具有疫苗开发的适应性，这种平台性技术的多样性、多能性与传统制药工业中分子结构筛选、作用通路验证及临床阶段高失败的发展路径完全不同，因此新生物药价值的呈现无法再沿用过去制药工业时代的评估系统，需要匹配新的估算指标、理论体系与生产范式。 新型的生物医药智造方式可以容易地部署到任何有治疗需求的地方，部署完成即能就地生产，生产好了就可应用。此次疫情中，装配式核酸检测实验舱就是一种对医学检验实验室的新呈现：小型、床边、敏捷。 小型、床边、敏捷生产并不是不考虑成本的将生产设施分布式、生产规模轻量化。而是应用创新科技实现生产轻便化的同时，又能获得传统生产方式无法实现的成本优势，这种优势是通过改变规模生产中的固定成本结构而实现，数字化驱动生产过程可视化，并赋能远程审核同步化，极大精简药物开发申报和获批的时间，封闭式、一次性技术对传统高洁净度厂房建设成本的替代，模块化装配式的敏捷智能生产线能极广地将治疗药物延展到世界各地，到达更多的对症患者群体，也进一步优化成本。 通常，药物的到达极大依赖通达的交通运输路线、良好的药物配送体系、设施与规范，比如抗击疫情的疫苗和可以治愈B淋巴细胞白血病的Car-T，如果没有冷链运输和冷藏设施、专业配送体系和专业员工配套，将无法保障能到达治疗点，也无法保障送达质量。这是因为，活的成品生产出来到患者用上之间的时间和温度至关重要，如有一种无缝衔接配送的床边生产设施（更接近患者群体的生产范式），将能极大地事半功倍。 而小型、床边、敏捷生产，还需要建立一种快速、准确、在线实时连续分析方法，能准确的界定生产过程中的细胞产品满足目标产品定义的时间，及时收获，并能通过临床应用反馈对生产工艺获得持续优化、改进。赛动智造提供的解决方案是，将不同状态的细胞物理特征予以测量记录，并关联其表型的表达，用人工智能与图像识别，形成能反应生产过程中活细胞最佳生长状态的连续监测指标，建立一种可以适用于封闭式、自动化连续生产的细胞状态监测方法，实现细胞形态特征表达的关键质量属性与关键工艺参数的结合。 通过将客户验证的工艺过程嵌入进自动化生产装备，设定为标准操作指令，形成自动化的操作反馈，实现产品生产就是知识产生与积累的过程，为客户建立内部的工艺知识库，有助于客户随时开展与法规更新相适配的工艺优化与技术改进，打破传统制药工业中“工艺变更难于登天”的发展困境。 因此，这不仅是集成装配创新。生产活的细胞与基因治疗药物，从病毒载体的构建到终产品放行，最后患者用上，挑战无处不在。对于细胞与基因治疗产品，有可能同样的产品、同样的适应症，但不同团队、不同公司间的工艺都不一样。因此自动化生产平台需要具备能适应不同生产工艺的灵活性，能依据客户工艺适配快速部署出标准化生产线，满足客户的工艺流程和可能的产能拓展需求。 床边生产平台的部署，还能有效缓解细胞与基因治疗产品复杂的供应链与运行链压力。细胞与基因治疗的整个过程也称为“病人到病人”，表明先从患者采集“关键生产原材料”，再运往生产工厂进行一系列的操作生产与质控，然后再运回患者所在地进行治疗，中间有着较长的运行链条，而越长的链条则意味着更大的风险和更高的成本。因此，小型、床边、敏捷生产设施将是一个能极大缩短“病人到病人”链条，无缝衔接供需关系的新型生产智造方案。 全自动细胞智造系统：低通量床边智造系统（point-of-care-manufacturing platform) 展望 生命科学与生物科技发展至今，我们应该看到，对生物医药产品的生产组织形式至少需要2种交付方案，一种就是行业延续至今的大规模、集约、多条产线的生产基地生产满足大量人群所需的常用药。而另一种就是，赛动智造提供的小型、床边、敏捷生产智造平台，用于贴近患者实现小量、多批次的个体化细胞与基因产品的生产应用，或者在人财物较为匮乏的非洲地区用于疫苗的就地生产交付使用。标准的装配组件模块与软件驱动的操作系统，能极大精简传统生产厂房的建设周期与固定投入。同时，大量一次性技术的应用，消除了传统生产设施对高洁净级别的硬性要求和批间清场消毒处理的专业技能，极大地降低能源和水电的消耗。 Covid-19的全球蔓延，再一次显示出，供应链稳定对生物医药产业发展的重要性，已涉及国家安全范畴。因此，经济学中“不要将鸡蛋放到同一个篮子”的投资原则，同样适用于生物医药企业对其生产设施的规划部署。轻量、多样化、分布式、模块化装配部署的自动化生产设施将是一种推荐选择，不仅能分散“投资”风险，缩短回收周期，还能赋能生物医药企业，快速满足因疫情蔓延导致局部地区突发、激增的治疗需求，并能助力其建立对供应商网络的预见性和控制力。 […]

——根据刘沐芸博士在“2021年广东省干细胞临床研究管理工作会议”上的发言整理 今天会议的主题是“2021年广东省干（体）细胞临床研究管理工作会议”。目前，全国备案可以实施干细胞临床研究的医院有140家，其中广东有16家医院，获批备案的干细胞临床研究项目有118项，在广东开展的临床研究项目有22项。 依据我国现行的干细胞治疗临床转化的法律法规，这些备案的临床研究项目结束后并不是必然进入临床成为常规治疗药物，在备案临床研究项目结束后需向国家药监局提交干细胞新药申请，那我们目前正在全国范围内开展的118家临床研究项目能否成为药监局采纳的临床研究数据就非常重要。 因此，目前备案的上百项临床研究该如何开展？细胞生产过程如何与临床研究治疗效果相互促进且相互印证？这些临床研究能否满足药监局的评价标准？ 我们先简单回顾一下国内细胞治疗产品发展情况：个体化的Car-T细胞产品在世界各地都先后获批上市，今年在我国也先后有2个产品获批上市，尽管MSCs可以实现大规模生产，且在有些国家已获批上市，但其实际应用的临床治疗效果却不一致。因此，MSCs在我国仍是以临床研究项目备案的形式推进。 从Car-T产品的获批上市可以看到，细胞治疗产品能否获批上市，其根本在于临床疗效。Car-T自2011年7月在“新英格兰医学杂志”上报道个案治疗病例——Emily Whitehead后，临床疗效不仅清晰明确，而且疗效持续至今。 相比于Car-T的临床疗效，MSCs虽然应用非常广泛，但却没有表现出Car-T一般神奇的临床治疗效果。 Car-T的临床治疗效果不仅是从每个参与临床研究的具体病例中表现出来，而且都能通过其产品设计与产品描述得到体现，将反应其临床治疗效果的关键质量属性（CQA）嵌入到关键工艺参数（CPP）中，并形成其固化的生产工艺。也就是说，Car-T产品从开发的时候就是围绕着治疗某一种疾病开展的。但MSCs似乎不是，MSCs产品的CQA和CPP的目标是围绕着如何获得足够量的MSCs，并不是围绕着MSCs用于治疗某一种特定疾病进行。 从国际、国内的MSCs注册、备案的临床研究项目来看，MSCs的临床用途非常广泛，在NIH的Clinicaltrial.gov网站上以“MSC”作为关键词搜索到的临床研究项目高达10900多项，国家卫健委备案的干细胞临床研究项目中MSCs的临床研究项目有74项，目前国家药监局的CDE受理的MSCs临床研究项目达19项，涉及的适应症有上百种。         但至今，在我国没有一个MSCs获批上市，CDE受理的MSCs产品申报中，尚未有援引备案临床研究作为“真实世界证据”支持细胞药物的审评审批。那现在正在开展、还有不断备案的MSCs临床研究项目如何才能形成对后续的新药申报发挥基础性、累积性的数据支持？ 细胞药物的CQA与临床治疗适应症息息相关，而其CQA的稳定性需要用CPP予以界定。通常有如下几个维度。 01 鉴定性指标（Identity） 通常是表明细胞身份或类型的表型和形态学指标。有细长梭型，也有肥胖型等。 02 活性指标（Viability） 表明细胞的活性，是处于生机勃发的“青壮年”还是处于衰退期的“中老年”。如前所述，最佳状态的MSCs的形态为细长梭型，但是衰老的MSCs呈现的形态是肥胖的等。理论上来讲，一般最佳状态要求该指标达到70%-80%以上，但目前常用的MSCs产品评价指标无法确切的对“最佳状态”和“衰老状态”加以区分。 03 潜能指标（Potency-Ability of Cells to Perform Desired Action） 表明该类型的细胞具有什么样的细胞功能，这种细胞功能可以用于治疗什么疾病。从相关研究中可以看出，Car-T的potency评价指标是其抗肿瘤能力。但从临床中用于治疗Crohn病的MSCs的potency评价指标，却没有发现与其用于治疗适应症直接相关的潜能评价指标。 04 反应生产过程的指标，包含反应临床治疗所需的细胞扩增数量（Cell […]

作者：刘沐芸    来源：国地 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  个体化细胞治疗技术国家地方联合工程实验室 主任 2000年初到现在仍在继续的covid-19疫情，可以说是一场科技与病毒的赛跑，当我们翻开名册，细看那些“冲过疫情线”的“选手”时，可以看到麻省奇迹的延续，从哈佛大学和麻省理工，经Kendall广场，Longwood医学区，海港区，直至水城, 沃尔瑟姆及伯灵顿。当然，不仅是地理位置的绵延，更是科技创新的持续。 当然，科技抗疫显示的麻省奇迹不仅是一家科技公司、一个疫苗产品，而是积聚在一个地区的数十家公司、大学实验室的无数研究人员抗击疫情的协同与赛跑。 #01 抗疫公司清单，小的创业公司主力担当 据麻省生物技术理事会、Kendall广场协会和其他组织汇编的全球抗疫科技公司名单显示，全球已经上市和在研的对抗Covid-19的诊断、治疗、疫苗等创新技术公司，有100+公司要么总部在麻省，要么是在麻省设立的分支机构。与Moderna和mRNA疫苗类似，这些公司大都是10年磨一剑，面临突发疫情，能快速实现技术的产品化，为抗击疫情提供科技工具。 比如Broad研究所，基于其庞大的基因测序平台建立了美国最大的病毒检测中心之一，日检测量超10万。剑桥生物，Alnylam制药联合一家加州公司共同开发RNA干扰药物治疗Covid-19。日本武田制药2008年收购的千禧制药开发一款康复者血清药物。波士顿科技和耶鲁大学联合开展Covid-19对心脏功能影响的研究。贝斯以色列医学中心的Dan Barouch博士的研究工作为强生的单剂疫苗开发奠定了基础，该疫苗的III期临床研究结果于去年公布。其他获批上市的疫苗都需要注射2剂。 #02 良好的产业氛围：产业链丰富，供应链协同 当然，这条街道除了Moderna，还有一些致力于开发抗病毒药物和设计检测、诊断平台的生物科技公司，有Alnylam制药，CIC Health, E25Bio, Hologic和Meenta等公司。因此，这里远不止Moderna一家参与抗击疫情的公司。 人类共同的敌人——covid-19在这里催生了生命科学领域罕见的协同创新与高效合作。为了支持Moderna的疫苗快速上市，Ginkgo Bioworks迅速为其疫苗量产提供了所需的GMP厂房，Thermo Fisher为了保障疫苗储存而加大超低温冰柜的产能和供给，MilliporeSigma迅速扩大其丹佛厂房的产能，六个月的时间完成过去需要一年的扩建工程，以能生产出足够合格的供疫苗研发、生产所需的袋子和试管等。 疫情期间，产业链和供应链的高效协同与快速响应无不彰显了麻省奇迹的约定俗成：通过协同他人目标的达成获得收益。 #03 麻省奇迹的根源：先科学，后利润 抗击疫情的过程，让大家看到，这里有很多个类似Moderna的“潜力股”。如今，这里的人也不再感慨麻省该如何在这个地区重建一个“硅谷”，而是更多地聚焦在波士顿和剑桥地区的创新生态系统的演绎脉络上，以能延续和适应生物产业，甚至是未来产业的培育和发展。 完善的创新生态系统，可不仅仅是创新产业园区，或者摆满先进仪器设备的实验室，而是具有改变世界的洞见，受好奇心驱使的科学家，眼光独到且长远的资本家，以及形态丰富的资本助力和公私接续的支持机制。 这里积聚了世界顶尖的大学、研究所和研究人员，有世界级医学中心和大学实验室，有国际前沿的重大突破和研究成果，既催生了大量的创新创业，也吸引了许多老牌大药厂以及世界著名基金资本到此设立分支机构。而这一切的根源就是：先科学，后利润。 在这里，资本和投资人围绕着伟大的科学问题，或着手研究的创业者转，而不是追着问当前的销售预期。这里的资本和投资人不会问创业者或科研团队“你们明年的销售预期是多少？”，或“商业模式是什么？”；而是问“你填补了什么重大空白？”，“解决了什么世界难题？”。这并不是说销售和商业不重要，而是选择对的方向或赛道是投资的本质，然后销售和商业模式则是顺理成章的事情。 […]

作者：刘沐芸    来源：国地 编制按： 2021年8月8日，东京奥运会最后一个比赛日，曾经实现人类马拉松“破2”目标的运动员基普乔格，成为又一位蝉联奥运会马拉松的跑者。从东京奥运会官网公布的基普乔格的训练计划，可以看出这是有组织、有目标地结合了“个人禀赋+生物科技+勤奋努力”后挑战人类极限的又一次胜利。 因为，人类上一次将马拉松纪录缩短3分钟用了15年的时间，是在缺乏系统布局、没有科技支撑、没有组织协同，仅仅通过个人禀赋与勤奋努力。由此，当时有科学家做了一个预测：按照这种“自然而然”地全马成绩提高的速度，人类进入两小时大关预计在2075年实现。 但，我们看到经由“有目标、主动规划、有组织”的形式，经由生物样本提供可靠的数据支持，制定科学的改进提升计划，组织推进落实：围绕着“破2”这个目标，基于个人特点，用科技支撑结合训练计划不断提高个人极限的天花板，不仅提前56年实现“破2”，而且个人的极限也不断突破：在36岁高龄卫冕奥运马拉松冠军。 这是一个典型的个人生物样本、实时生理反应与生物信息的分析、应用转化的场景，应用科技，挑战人类先天极限而来的“目标导向—主动布局—精准发力”新型科技攻关的组织形式。 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  个体化细胞治疗技术国家地方联合工程实验室 主任 本文根据刘沐芸博士11月28日于重庆就任首届“妇儿生物样本及生物信息数据研究与应用分会”秘书长演讲整理。 一、为什么要建设生物样本库？尤其是妇幼生物样本库？ 2019年7月，《国务院关于实施健康中国行动的意见》发布，从国家层面出台《健康中国行动（2019-2030）》，围绕着“疾病预防”和“健康促进”两大核心，促进“以治病为中心”向“以人民健康为中心”转变，努力实现“不生病、少生病”或“生了病，好得快”。要实现这些目标，我们就需要了解个体疾病和健康的“基础”和“成因”；如何了解呢？合格达标的生物样本库就是基础。 人类很多疾病的“种子”都蕴含在生命的源头，包括我们的情感、认知、情绪等的“种子”都在生命的源头。我们讲的全生命周期的保健，源头也在我们妇幼保健工作这块儿。为了更好地理解生命的共性与特性，美国发布了“人类胎盘研究计划”，其实和我们今天聚集在此是同一个目标，就是要从源头理解生命、疾病和健康。 学科融合、技术进步和对于工具的掌握，让我们具备了从生命的源头了解疾病和健康“成因”的能力，因此妇幼生物样本的采集、汇聚、分析具有了前所未有的意义，妇幼生物样本库的建设、数字化的分析以及应用指向，能让我们更好地从生命的源头理解疾病和健康“成因”的关键所在，也将为我们的日常工作不断提供新知识、新理论和新工具。这样，健康中国行动计划目标的实现，也就具备了理论基础、干预条件和实现工具。我想，这就是建设妇儿生物样本库的意义了。 二、NIH发布人类胎盘研究计划（The Human Placenta Project）——人类孕育生命的同时也在孕育未来的疾病与健康。 为了更好地通过对胎盘生长发育的理解，实现健康促进的目标，美国于2015年发布了“人类胎盘研究计划”。胎盘的整个生长发育过程不仅关乎孕期是否健康正常，还与人一生的身心健康息息相关。这也进一步说明了，要实现健康中国行动的两大核心，妇儿生物样本具有重要意义。 三、怎么做？ 首先，是搭平台。11月的“Nature-Communications”杂志发表了一篇研究“学术领域与大牛共事更容易成功”（Early co-authorship with top scientists predicts success in academic […]