“数字生命”技术蕴含健康产业新机遇

  在碳云智能的半导体及GMP双规范厂房，科技工作者正准备装载新一批生物芯片衬底晶圆到自动化合成系统上。资料照片

  生物技术（BT）与信息技术（IT）的跨学科合作是新一轮产业变革的核心特征之一，数字生命资源的利用和价值实现，是新质生产力和新质生产资料的重要组成部分。记者近期调研获悉，我国具备发展数字生命产业的有利条件，应强化前瞻性布局，进一步加快底层技术研发，完善相关政策，促进产业链上下游协同发展。

  产业链涵盖三大科技集群

  位于珠海横琴粤澳深度合作区的碳云智能公司的实验室里，包括光刻机等在内的一系列复杂精密仪器正在生产一种特殊的芯片——第二代硅基多肽芯片。

  这种芯片可在单片8英寸硅晶圆上合成高达1.68亿个微检测单元，每个检测单元的检测灵敏度是现有标准方法的数百至上千倍，而消耗的样本量和试剂量仅为现有标准方法的百分之一左右。换言之，其可在分子生物学领域，更好“读懂”人体，从而实现对个人和公共健康状态的多维度了解。

  这是碳云智能构建的“数字生命”全产业链的一部分。据公司创始人王俊介绍，数字生命是一个新兴概念，是将生命活动和生物过程中以碳基生物分子和生物相互作用作为原始载体的生命信息，在计算机体系里面进行重现、建模、仿真，以便利用计算技术来研究复杂的生物学过程。

  数字生命也是广东布局的未来生命健康产业的应用领域之一。广东省工信厅副厅长吴东文表示，到2030年，未来电子信息、未来智能装备、未来生命健康、未来材料、未来绿色低碳五大产业集群将成为广东新的经济增长点。

  数字生命新科技产业链条主要包括对生命的读、懂、用三大新科技集群。“读”是指将生命信息进行全方位、全周期数字化的过程。“懂”是指整合上述数据，建立相应模型，对生命活动和生物过程进行有效的分类、推理和预测。“用”是指基于上述模型，发现新的生物学知识，研发新的诊断技术，干预技术、提供个体健康照护方案等新型医疗健康应用。

  中国科学院院士贺福初认为，与传统生物医学以现状为关注中心不同，数字生命所构造的模型让精准预测、精准监测、精准预警和精准预防成为可能。数字生命有望将以保持较好生命状态、以不得病、晚得病为目标的“健康”产业从以治病救人，以早诊断、早治疗、缓解疾病进展为目标的“医疗”产业中独立成为一个新的产业形态，实现真正的全周期覆盖的国民卫生事业。

  碳云智能联合创始人李英睿认为，数字生命作为新质生产力的代表，不同于传统的寻医问药的诊疗模式，不再依赖于大量的医疗资源的扩张和投入，而是通过生命科学和计算科学基础研究的重大突破，以风险评估和主动健康为主要目标，探索对原有医疗路线的根本性颠覆，形成一批颠覆性、创新性技术群。

  跨越式发展具备独特优势

  业内专家表示，近年来，基因测序、蛋白及多肽阵列芯片为代表的生命科学和生物医学工程的系列突破，使得以较低门槛进行大规模高质量数字生命基础数据采集成为可能；智能设备的各类应用快速普及，使得社会生活走向数字化，个体行为数据采集成为可能；云计算、人工智能的蓬勃发展，为生物医学组学大数据的存储、分析、展示和行业应用支撑提供了可能。

  从全球范围看，数字生命的概念和产业发展方兴未艾。主要发达国家都把生物经济和人工智能的跨界融合作为产业发展的重要举措，以国家和政府之力推动产业发展，进行前瞻性研究布局。

  公开资料显示，奥巴马在2015年初提出精准医疗的国情咨文，点燃了世界各国对于基因组学为基础的科学研究和市场推进的热情。欧盟则发力统一的e-Health体系建设，10年投入超过60亿欧元。加拿大也在规划EHRS蓝图，旨在全面推进国家医疗信息化、电子健康档案建设。

  英国2012年由时任首相卡梅伦支持发起10万人基因组计划、将对被纳入英国国家医疗服务系统（NHS）的10万名癌症、罕见病及传染病患者进行全基因组测序，目标是通过疾病和基因的特征关联性，给患者提供个体化的精准治疗。

  贺福初等专家认为，我国在实现全面健康，建设以个人多层次健康数据为核心的面向个体的新型健康产业格局和健康社会有独特的优势，存在实现跨越式发展的可能性。

  科学上，我国的生命大数据采集及分析技术处于世界一流水平，相关实验技术也处于世界前列；技术上，我国信息技术产业和数据技术产业已经取得长足的进步，为以数据为核心的生命健康产业提供了潜在的支撑平台；产业格局上，相对已有成熟传统模式的发达国家而言，我国有较低的转换成本，有可能快速突破壁垒，先行实现更具前瞻性的新健康产业格局。

  底层技术研发攻坚克难

  受访专家认为，应充分认识到我国特殊优势，进行前瞻性战略布局。

  李英睿表示，以基因组为起点的数字生命的检测技术，需要不断推进更多组学的检测手段的突破，才能更早地发现潜在风险。建议国家在数字生命产业的底层科技创新上加大重点支持力度，攻坚克难，完善全组学检测手段，提供更多、更有效的数字生命数据产出。

  贺福初认为，应在业内组建创新技术联合体和产业联盟，通过“官产学研用”联合解决关键技术突破创新。建议将国内相关生命科技企业的蛋白质组学研究纳入我国正在牵头的蛋白质组大科学计划，通过关键技术搭建开放性的技术平台，赋能其他企业，为蛋白质组学研究的重大突破提供助力。

  王俊建议，鼓励独创性、高通量、大人群数据检测技术，建立以风险筛查和预防性干预为目的的健康行业新型监管标准，加快新技术实验测试和应用的审批流程，允许在试点地区先行先试，快速将领先技术转化为应用领先、数据领先，从而快速占领产业高地。

  此外，专家也建议推动产业链上下游协同，开创数字生命经济新模态。比如，通过创造下游重大需求，拉动上游健康数据产生行业的发展，鼓励各类生物样本采集、处理、数据生产的仪器、试剂及服务商的集聚落地。通过关键技术的突破带动整体产业链协同发展，比如，生物芯片的快速量产应用，将快速带动晶圆加工、光刻机、光刻胶、高清照相等一系列配套产业的发展，带来产业联动。（记者 陈凯星 周强 马晓澄）