前瞻布局交叉创新引领BT深入未知蓝海

9月20日，生物和生命健康产业将迎来年度盛会——深圳国际BT领袖峰会。其中，中国科学院深圳先进技术研究院（简称深圳先进院）将担纲中国生物医学工程联合学术年会、深圳医疗健康大数据创新应用国际大赛两场千人活动。

　　观其背后，是深圳先进院在生命科学、医学领域（以下统称BT）10余年的前瞻布局、近千名高水平BT科研人才的交叉创新：从我国首台3T核磁共振、首台商用超声肝硬化检测仪、亚洲首例多功能神经假肢手术，到世界首创超声脑调控方法及验证系统、人工改造细菌治疗癌症、发现大脑恐惧反应调控机制……

　　如今，深圳先进院鼓励学科集成交叉、研学产资融合，更鼓励科研骨干活跃在国际学术前沿，其团队对BT领域的原理性和技术工程性探索已逐渐深入未知蓝海。

　　造福民生健康 研发“中国药”与“中国医疗器械”

　　目前我国新药市场缺乏首创产品，仿制药占比达96%。中国要从医药大国变为医药强国，打破国际医药垄断，自主研发创新药物是必由之路。

　　但创新药物研发是一条漫长艰苦、充满不确定的“荆棘路”。深圳先进院院长樊建平希望能形成一支队伍，致力于以临床需求与重大疾病为导向，突破核心关键技术和创新药物，造福民生健康。

　　2013年8月，生物医药与技术研究所正式成立，第一件大事就瞄准癌症。所长蔡林涛介绍，临床用于治疗癌症的方式主要有手术治疗、化疗、放疗和生物治疗等，但存在手术创伤大、药物毒副作用高、治疗不彻底和耐药性强等缺陷。

　　蔡林涛决定从纳米光学治疗与诊疗一体化入手。“纳米光敏剂可实现肿瘤部位精确判断和精准光学治疗，就像激光引发的生物导弹精准靶向摧毁肿瘤。”肿瘤纳米光学治疗成本低且可重复治疗，缩短病人的恢复周期。团队突破了图像引导肿瘤纳米光学治疗的关键技术，将推动和引领纳米高端制剂产业的发展。

　　如今，副所长万晓春以肿瘤免疫治疗为核心开发多个新靶点和新型技术，目前正在临床推广，其中针对血液肿瘤的免疫细胞治疗技术临床缓解率达90%，有望帮助更多肿瘤患者。“新兴的免疫细胞治疗方法在血液肿瘤上展示出强大疗效，实体瘤方面也进展迅速，中国需要加快推进这样的先进技术让百姓受益。”

　　新一代单抗药物创新孔雀团队在带头人陈有海教授的带领下，通过靶向细胞死亡检验点研发的原创新药即将申请临床试验，将显著提高肝衰竭、心肌梗死和脑中风等病人的生存率。

　　不仅研发“中国药”，深圳先进院还创制健康领域的“中国器械”，如迫使洋品牌降价的国产高端磁共振设备、瞄准脑疾病治疗的超声脑调控、获得国家技术发明奖二等奖的剪切波弹性超声……

　　据悉，深圳先进院生物医学与健康工程研究所（简称医工所）副所长、研究员王磊团队基于人体传感器网络工作基础，正进行自主知识产权国产腔道手术机器人产业化，有望3年落地；研究员宋亮团队开发出血管内光声多模态多尺度成像系统，已与多家医院开展光声介入成像合作研究，希望将相关技术早日引入临床应用；研究员李光林团队设计出“意念可控假肢”，利用肌肉表面信号控制假肢运动，将使用者的运动意图转换成假肢的各种动作；研究员杨永峰团队正在研发高清晰高灵敏的磁兼容小动物和人脑正电子发射型计算机断层显像（PET）成像系统，已获得首幅小动物PET图像，脑PET成像系统预计2年内完成。

　　突破骨创新 领先技术百花齐放

　　我国每年由于疾病、创伤等因素造成的骨缺损及骨折患者近千万，寻找更好的骨再生修复材料是再生医学研究的前沿热点问题。深圳先进院积极发挥国际合作和深港合作优势，围绕骨科研究形成了独具特色的创新力量。

　　医工所转化医学研究与发展中心秦岭教授带领的深港团队研发的“含镁可降解高分子骨修复材料”作为可降解型多孔骨修复填充产品，适用于疾病、创伤造成的规则或不规则的骨缺损部位的填充，并促进缺损部位愈合及新骨再生，设计和制造技术处于国际领先水平。目前，团队技术即将进入临床试验，成为深圳首个获国家食品药品监督管理总局创新医疗器械特别审批的硬组织骨修复产品。

　　深港合作示范效应在香港大学教授吕维加和深圳先进院研究员潘浩波领导组建的孔雀团队中同样作用明显。团队开发出新一代可注射型骨修复材料——新型生物活性骨水泥，可释放出碱性离子调控成骨微环境，重建骨稳态，促进骨再生。该产品植入脊柱骨折椎体后能与骨形成良性界面结合，进而矫正脊柱畸形、恢复椎体高度，减少邻近椎体再骨折，临床骨质疏松性骨折疗效显著。目前，团队已完成产品定型和临床前注册检验，正进行大动物体内安全性和有效性试验，预计明年开始临床试验。

　　去年底成立的合成生物学研究所（筹）（简称合成所）引进了以哈佛大学等高校教授、博士后组成的孔雀计划团队，将利用合成生物学方法对基于细胞外基质的生物材料进行深度改造，并添加对环境具有响应功能的基因回路，最终合成软骨及骨诱导再生性能的新材料，做到可微创注射的同时适合三维生物制造。团队核心成员副研究员于寅表示，“只有合成出符合关节生理及物理特性的材料，精准制造出符合组织微观结构的植入物，才能确保再生软骨及骨更接近正常健康组织”。

　　瞄准前瞻技术 布局脑科学与合成生物大设施

　　合成生物学被认为将带来继“DNA双螺旋发现”和“人类基因组测序计划”之后的第三次生物技术革命。习近平总书记在今年两院院士大会上指出，“以合成生物学、基因编辑、脑科学、再生医学等为代表的生命科学领域孕育新的变革”。

　　今年1月，深圳市批复“合成生物研究重大科技基础设施”建议书，目前已进入可行性研究论证。该项目与深圳合成生物学创新研究院“一体设计”，由深圳先进院牵头同步推进中。

　　“合成生物学作为新兴交叉学科，不仅有潜力帮助解决人类社会面临的诸多挑战，而且能让我们从‘造物’的全新视角揭开基础生命科学奥秘。”合成所所长刘陈立表示。

　　现在，合成所团队在生物功能分子进化、基因线路设计原理、酵母染色体合成、人工改造细菌治疗肿瘤、人工改造噬菌体治疗超级耐药菌感染等方向潜心研发，已获得多项前沿成果。

　　此外，脑科学被誉为理解自然和人类的终极疆域。无论是对治疗脑疾病的迫切需求，还是研发类脑人工智能技术、实现脑机融合，脑科学已成为世界科技发展的战略制高点，具有巨大的科学、医学、军事和产业价值。

　　深圳先进院脑认知与脑疾病研究所所长王立平向记者介绍了脑交叉团队相关成果：首次发现大脑动态评估信息重要性机制、首破脑内再殖小胶质细胞起源之谜、首个针对中国阿尔茨海默氏症人群的全基因组测序研究、首次发现脑血管中全新的膜蛋白分子……仅今年，脑交叉团队在《科学》《美国国家科学院院刊》等权威期刊发表10余篇高水平论文。

　　当前，由深圳先进院牵头建设的脑解析和脑模拟重大基础设施被列为深圳优先布局的重大基础设施项目之一，将聚焦老年痴呆症、自闭症、抑郁症、脑卒中和语言障碍五大神经系统疾病，项目可研报告正在编制。同时，深圳先进院还将联合多家单位筹建深圳市脑科学国际创新研究院，将完善涵盖脑科学基础和转化研究的科研设施和平台，成为中国脑计划南方布局的重要研究基地。

　　深圳先进院在2006年建院之初即确立了IT+BT交叉融合、互为支撑的发展战略。“我们正处于生命健康时代，面临改写生命进化的全新变革。”院长樊建平表示，“深圳先进院学术和产业化影响力随着承担国家大项目和人才队伍建设的壮大也越来越大，特别在合成生物、脑科学、生物医学工程的学术影响力进一步提升，都印证了深圳先进院IBT的做法是恰当的。IT做‘车轮’，加速BT快速成长，两者发展会为对方创造更多可能。”