近年來,生物技術(shù)群體性突破及顛覆性技術(shù)不斷涌現(xiàn),向農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域廣泛滲透,引領(lǐng)性、突破性、顛覆性特征日益凸顯,已成為新一輪科技和產(chǎn)業(yè)變革的核心。
10月27—29日,2018世界生命科學(xué)大會(huì)在北京國(guó)家會(huì)議中心召開。本次大會(huì)以“科學(xué)促進(jìn)美好生活(Science,for Better Life)”為主題,圍繞醫(yī)學(xué)與健康、農(nóng)業(yè)與食品安全、環(huán)境科學(xué)、生物技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、衛(wèi)生政策等領(lǐng)域,開展高水平學(xué)術(shù)交流和最新成果展示。大會(huì)由5位諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、1位中國(guó)最高科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)獲得者和4位知名學(xué)者做大會(huì)報(bào)告,并安排了60個(gè)由國(guó)內(nèi)外頂尖科學(xué)家主持的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)各前沿領(lǐng)域的分論壇。
“世界生命科學(xué)大會(huì)是一個(gè)很好的時(shí)機(jī),讓科學(xué)家回顧和前瞻生命科學(xué)。”1975年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者戴維·巴爾的摩說。大會(huì)打造了一個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域國(guó)際交流與互通的長(zhǎng)效化平臺(tái),并希望能夠進(jìn)一步促進(jìn)生命科學(xué)領(lǐng)域多學(xué)科交叉融合,推動(dòng)國(guó)際間長(zhǎng)期交流合作,為全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)貢獻(xiàn)新動(dòng)能,為實(shí)現(xiàn)世界經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮積極的作用。
世界生命科學(xué)大會(huì)是一個(gè)很好的時(shí)機(jī),讓科學(xué)家回顧和前瞻生命科學(xué)。
20世紀(jì)50年代到60年代,我們開始研究分子技術(shù)如何可以改變對(duì)生物系統(tǒng)的理解。我們當(dāng)時(shí)非常困惑,因?yàn)槲覀冎阑蚴谴龠M(jìn)生物體成長(zhǎng)的重要原因,但我們并不知道這個(gè)具體原理是什么,我們沒有辦法把基因與生命的化學(xué)機(jī)制相聯(lián)系。
戴維·巴爾的摩發(fā)言
然后,克雷克發(fā)現(xiàn)了結(jié)構(gòu),這是一個(gè)非常重要的進(jìn)展,告訴我們化學(xué)與遺傳物質(zhì)關(guān)聯(lián),但讓我們感到驚訝的是它跟信息技術(shù)更近,并不是我們所熟悉的那種所謂的化學(xué)鏈機(jī)制。
后來生命科學(xué)變成了AGCT,不是一般的化學(xué)語言。這確實(shí)是人類歷史的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),它告訴我們生物系統(tǒng)存在過去所不知道的一些機(jī)理,事實(shí)上是一系列的代碼。然后又有一段時(shí)間,我們了解了怎么對(duì)DNA進(jìn)行一些改變和調(diào)整,在2000年之前,我們已經(jīng)看到了人類基因組的測(cè)序,我們也獲得了一些工具,對(duì)DNA進(jìn)行描述和重組。
20世紀(jì)70年代,我們還不知道癌癥到底是一個(gè)基因問題還是一個(gè)環(huán)境造成的問題,現(xiàn)在我們知道是基因起主要作用,所以生命科學(xué)的發(fā)展給我們講述了一個(gè)非常奇妙的探索過程,一直持續(xù)至今。
如果再往前看,我們又會(huì)看到很多新技術(shù),包括基因測(cè)序、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、干細(xì)胞測(cè)序技術(shù)等。我們?cè)谶@里看到另外一種趨勢(shì)——我們從研究模型系統(tǒng)轉(zhuǎn)向研究整個(gè)生物技術(shù)的各方面。
合成技術(shù)也成了未來生物技術(shù)的核心,因?yàn)樗臐摿κ菬o限的。對(duì)科學(xué)家來說,它也提出了一項(xiàng)挑戰(zhàn)。我們可以利用它去治療很難治愈的疾病,特別是神經(jīng)系統(tǒng)疾病。它也是針對(duì)未來最大的挑戰(zhàn),我們需要更多地了解大腦,并且把這種理解轉(zhuǎn)換到我們對(duì)于一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療方案之中。
傳染病的流行有3個(gè)基本環(huán)節(jié),發(fā)現(xiàn)和控制傳染源、切斷傳播途徑、保護(hù)易感人群。至今,這依然是預(yù)防和控制病毒性傳染的基本策略。
侯云德在大會(huì)期間接受采訪
預(yù)防急性病毒病特別重要,病毒疫苗的研制應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮在新發(fā)、突發(fā)傳染病流行早期。如果R0小于1.6時(shí)候,醫(yī)學(xué)隔離應(yīng)當(dāng)是有效的,2009年H1N1流行的時(shí)候充分證明了這一點(diǎn)。
所以概括起來有四點(diǎn):第一要控制急性病毒病,早期診斷、早期治療極為重要;第二,長(zhǎng)期使用藥物肯定會(huì)出現(xiàn)抗藥性,這也不能忽視;第三,對(duì)慢性病毒來講,一定要清除受感染的細(xì)胞,因此免疫治療就顯得十分必要;第四,對(duì)某些病毒病的重癥病例來說,由于先天性免疫的過度反應(yīng),治療細(xì)胞因子潮是必要的。
最后我要談一個(gè)問題,我們學(xué)習(xí)和研究病毒學(xué)的目的是什么?
1845年,馬克思在《關(guān)于費(fèi)爾巴哈的提綱》中寫到的第11條提綱回答了這個(gè)問題——“過去的哲學(xué)家們只是用不同的方式解釋世界,而問題在于改造世界”。
一直到今天,這句名言的實(shí)踐意義仍然十分重要。我們不僅僅是要認(rèn)識(shí)一個(gè)病,更要控制這個(gè)病。我學(xué)習(xí)病毒學(xué)快60年了,目的是什么?就是要改造世界,控制病毒病,要保證我們國(guó)家和社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展,造福于全人類。
生命科學(xué)和生物技術(shù)在解決人類面臨的疾病難題、資源瓶頸和環(huán)境問題等重大問題,推動(dòng)新一輪世界科技革命和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)地位日益突顯。這些年,我國(guó)為進(jìn)一步加強(qiáng)生命科學(xué)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和發(fā)展做了一系列部署。
一是將生命科學(xué)和生物技術(shù)納入國(guó)家戰(zhàn)略重點(diǎn)。國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要、“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃均把生命科學(xué)和生物技術(shù)列為發(fā)展重點(diǎn),專門出臺(tái)了《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》等指引性文件,近期正在推進(jìn)制定生物技術(shù)的中長(zhǎng)期發(fā)展國(guó)家戰(zhàn)略規(guī)劃。
吳遠(yuǎn)彬發(fā)言
曹文凱發(fā)言
二是不斷加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新方面的投入。實(shí)施了“重大新藥創(chuàng)制”“艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治”等重大專項(xiàng),以及生物學(xué)材料和組織替代等重點(diǎn)專項(xiàng);國(guó)家自然科學(xué)基金等技術(shù)研究當(dāng)中也把生命科學(xué)作為重點(diǎn);同時(shí),在整個(gè)研發(fā)布局當(dāng)中也把生物技術(shù)與其他領(lǐng)域的技術(shù)融合作為發(fā)展的重點(diǎn)支持方向。近5年來國(guó)家財(cái)政累計(jì)投入約600億元來支持在生命科學(xué)和生物技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新。
三是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。通過設(shè)立生物技術(shù)基金、引導(dǎo)創(chuàng)新等措施,發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制、調(diào)動(dòng)社會(huì)資本、促進(jìn)技術(shù)成果轉(zhuǎn)化。
四是繼續(xù)推動(dòng)生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展的國(guó)際合作和交流。國(guó)內(nèi)每年都有數(shù)次類似的國(guó)際性科學(xué)大會(huì)召開,也積極參與國(guó)際各種學(xué)術(shù)組織開展的各項(xiàng)活動(dòng)。
生命科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展必將為解決未來人類共同面臨的健康、農(nóng)業(yè)、工業(yè)、資源、環(huán)境等重大問題提供重要的突破口。讓我們攜起手來進(jìn)一步加強(qiáng)合作,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),互利共盈,共同為構(gòu)建人類命運(yùn)共同體實(shí)現(xiàn)全人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
生命科學(xué)很多技術(shù)的突破,可以幫助大家獲得更好的生活。
生命科學(xué)不能忽視,它涉及到農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等方方面面。同時(shí),生命科學(xué)研究也為生物科學(xué)的發(fā)展提供了很多重要的元素,其中包括轉(zhuǎn)錄的一些工具,為我們提升農(nóng)業(yè)作物和動(dòng)物的一些生活,讓我們更好地了解環(huán)境,了解其他的一些生物。在基因驅(qū)動(dòng)和基因編輯方面,我們有潛力可以對(duì)健康、食品、供應(yīng)環(huán)境等做出更好的貢獻(xiàn)。
推動(dòng)生命科學(xué)的發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新支持資金,還有科學(xué)家的努力。最重要的是它需要我們學(xué)術(shù)界、政府,還有企業(yè)界共同承諾這方面的發(fā)展。各國(guó)還有蓬勃發(fā)展的企業(yè),共同解決這些最難的問題,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
中國(guó)和美國(guó)都是生物科學(xué),特別是生物技術(shù)和研究方面的領(lǐng)先國(guó)家,我們需要從政府、學(xué)術(shù)界、企業(yè)界共同致力于這方面的工作??茖W(xué)現(xiàn)在變得越來越全球化,跨國(guó)的努力和合作將在推進(jìn)生命科學(xué)方面發(fā)揮非常重要的作用。如果我們共同努力的話,通過交流思想合作,共同分享數(shù)據(jù),我們可以實(shí)現(xiàn)更多的成就。
我們第一次組織世界生命科學(xué)大會(huì)是在2016年,當(dāng)時(shí)給諾貝爾獎(jiǎng)和世界糧食獎(jiǎng)獲得者發(fā)出邀請(qǐng)信之后,愿意來的人超出想象。到今年,我們?cè)O(shè)置了60個(gè)不同的話題,覆蓋了人口健康、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域。這說明中國(guó)在整個(gè)生命科學(xué)領(lǐng)域得到了快速的提升,世界上也都意識(shí)到了這個(gè)問題。科學(xué)家們不再像以前一樣抱著看看中國(guó)到底怎么回事兒的心態(tài)過來,而是真的對(duì)中國(guó)感興趣,來中國(guó)參加交流,他們很享受和同行們?cè)谝黄穑X得收獲很大。
在一些傳統(tǒng)領(lǐng)域,西方國(guó)家起步早,已經(jīng)占了很大的空間,但在新領(lǐng)域,中國(guó)是有機(jī)會(huì)來推動(dòng)創(chuàng)新的。我們?cè)谑澜缟茖W(xué)大會(huì)上也會(huì)推動(dòng)這一點(diǎn),要抓住機(jī)會(huì)創(chuàng)新,而不是追隨別人已經(jīng)做的一些工作。
其實(shí),現(xiàn)在我們的基礎(chǔ)研究已經(jīng)上來了,但是在轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)和臨床研究上面還有很長(zhǎng)的距離。我們必須強(qiáng)調(diào),基礎(chǔ)科學(xué)是長(zhǎng)性的,要堅(jiān)持繼續(xù)做好,不然過個(gè)三五年還會(huì)出現(xiàn)新的短板,“卡脖子”事件可能還會(huì)出現(xiàn)。
這需要我們認(rèn)識(shí)到,整個(gè)科學(xué)發(fā)展力度還要進(jìn)一步加大,不能放松。日本從上世紀(jì)六七十年代大幅度投入,幾十年后開始有結(jié)果。我們剛剛經(jīng)過了改革開放40年,不能太著急。我不贊同“彎道超車”的說法,中國(guó)要成為科技強(qiáng)國(guó),還是要對(duì)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)更加尊重和重視,真正做出更多原創(chuàng)性的研究。
總體來說,十幾年前,免疫學(xué)不光是在中國(guó),在其他地方也是很冷門的。腫瘤生長(zhǎng)過程中會(huì)將病人的免疫反應(yīng)消除掉,我們則希望通過增強(qiáng)免疫反應(yīng),來治療腫瘤。但免疫反應(yīng)增強(qiáng)到一定程度,腫瘤還沒治好,毒性已經(jīng)出來了,很容易對(duì)肌體造成損傷。這樣,很多人就會(huì)對(duì)免疫治療失去信心。
對(duì)研究人員來講,能夠在一個(gè)哪怕冷門的領(lǐng)域里堅(jiān)持找到新的問題,這很重要。找到問題就是突破,一旦有突破,這個(gè)問題就好了。PD-1/PD-L1抗體藥的主要思路就是在增強(qiáng)免疫反應(yīng)的同時(shí),降低毒性。目前FDA(美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局)已經(jīng)批準(zhǔn)PD-1或PD-L1抗體藥用于治療十幾種癌癥,估計(jì)未來兩三年內(nèi)會(huì)達(dá)到二三十種。
PD-1/PD-L1療法出來之后,很多人都在做完善和改進(jìn),或者把它應(yīng)用得更廣。但我們已經(jīng)把重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到去探討一些不一樣的問題上。比如說,為什么有的病人使用PD-1或PD-L1抗體藥是無效的?無效的原因是什么?能不能找到新的辦法來治療這類病人?我們總是在探討新的東西。
如果要爬一座從沒有人爬過的山,可能有很多條路,你要從哪里走就需要一點(diǎn)運(yùn)氣。有時(shí)候,選擇的方向看起來不錯(cuò),但走著走著可能就到懸崖邊了。我們做科研也一樣,達(dá)不到預(yù)期結(jié)果的時(shí)候,就要不停地調(diào)整。在腫瘤治療領(lǐng)域,治得好別人治不好的腫瘤就是基本目標(biāo),要達(dá)成這個(gè)目標(biāo)就得有耐心,不能急功近利。
獨(dú)創(chuàng)是做科研的基本要素。我常跟學(xué)生講,如果只是在別人基礎(chǔ)上錦上添花相對(duì)容易,真正困難的是自己開創(chuàng)新的領(lǐng)域,解決一些別人解決不了的問題。
“魚眼”看現(xiàn)場(chǎng)
在科研剛開始的階段,基礎(chǔ)比較薄弱的時(shí)候,可以做一些跟蹤性的研究。但是等到積累了一定實(shí)力的時(shí)候,就應(yīng)該做比較有創(chuàng)造性的,甚至別人做不出來、別人不敢想的。中國(guó)這些年基礎(chǔ)研究做得不錯(cuò),應(yīng)該要大力提倡原創(chuàng)了。這會(huì)是一個(gè)很好的變化。
坦率地講,很多關(guān)于作物抗病抗蟲的基礎(chǔ)理論研究都是國(guó)外首先提出來的。但近年來,我們?cè)谒?、小麥、玉米等抗病毒研究相?duì)來說進(jìn)展還是非??斓?,尤其是水稻抗病毒研究,應(yīng)該說是國(guó)際領(lǐng)先了。這也是國(guó)外科學(xué)家愿意來中國(guó)交流的主要原因之一。
現(xiàn)在,國(guó)家在提倡“雙減”——減農(nóng)藥、減肥料。我國(guó)是農(nóng)藥使用最多的國(guó)家,全世界1/3以上的農(nóng)藥都使用在我們國(guó)家。近年來,我國(guó)面臨的作物病蟲害威脅非常重。原來一些老的病蟲害在擴(kuò)散,一些新的病蟲害也在出現(xiàn)直接導(dǎo)致了農(nóng)藥使用過量。當(dāng)大量農(nóng)藥在土地里流轉(zhuǎn),很容易造成水土污染。而要實(shí)現(xiàn)“雙減”,主要是開發(fā)新的抗病蟲害的作物品種。我們希望借助更好的育種技術(shù)來對(duì)抗老的病蟲害;同時(shí),在應(yīng)對(duì)新的病蟲害上,前瞻性地布局一些新的育種技術(shù)。這樣的新品種是降低農(nóng)藥使用量最有效、也是最經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向。
一般來說,一個(gè)新品種需要8~10年去培育。假如我們能夠提供更加精確的分子育種新技術(shù),時(shí)間上基本可以節(jié)約一半。而且,抗病蟲害育種是在間接提高糧食作物的品質(zhì),當(dāng)然它的主要效應(yīng)還是種植之后不會(huì)減產(chǎn),當(dāng)然還能夠降低農(nóng)藥使用量。