回首2024年，有了人工智能（AI）等新技術(shù)加持的生命科學(xué)研究在生物計(jì)算模擬、基因和蛋白質(zhì)等組學(xué)檢測(cè)技術(shù)等領(lǐng)域做出了眾多突破。科學(xué)家們不僅前所未有地深入到大腦、基因等生命“謎團(tuán)”的核心，癌癥、腦部疾病、慢性疾病等疾病的治療也出現(xiàn)了曙光。

2025年，生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域還有哪些值得期待的突破？澎湃科技邀請(qǐng)多位科學(xué)家和一線醫(yī)生分享他們的洞見。以下是他們的講述：

干細(xì)胞與腦健康

高旭：北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院副研究員、博士

全球人口都在加速老齡化，中國(guó)的情況更為嚴(yán)重，因此需要促進(jìn)健康老齡化。世界衛(wèi)生組織（WHO）認(rèn)為腦健康是促進(jìn)健康老齡化的首要任務(wù)，但目前腦健康疾病的臨床治療復(fù)雜且預(yù)后質(zhì)量較為一般，亟需尋找更有效的治療及干預(yù)方式。因此，我在2025年最期待的生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的突破是腦健康問題的干細(xì)胞療法。

目前，在腦健康疾病的治療領(lǐng)域，干細(xì)胞技術(shù)正邁向關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點(diǎn)。通過將患者的皮膚細(xì)胞重編程為誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞），再定向分化為多巴胺能神經(jīng)元，科學(xué)家試圖填補(bǔ)患者大腦中丟失的“神經(jīng)遞質(zhì)工廠”。日本京都大學(xué)團(tuán)隊(duì)自2018年開展臨床研究，2023年完成的首批患者移植案例，預(yù)計(jì)2025年將公布3年隨訪數(shù)據(jù)。若結(jié)果顯示移植細(xì)胞穩(wěn)定存活且未引發(fā)腫瘤，該療法可能成為中晚期患者的首選方案，但大規(guī)模推廣仍需解決細(xì)胞制備成本（目前單例治療成本約50萬美元）和標(biāo)準(zhǔn)化問題。

對(duì)于中風(fēng)后遺癥，干細(xì)胞的作用機(jī)制更顯巧妙。韓國(guó)首爾大學(xué)2022年發(fā)表的臨床試驗(yàn)表明，向腦損傷區(qū)域注射間充質(zhì)干細(xì)胞后，40%的患者運(yùn)動(dòng)功能獲得顯著改善。這些細(xì)胞并非直接替代死亡神經(jīng)元，而是通過分泌VEGF、BDNF等神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，激活殘存細(xì)胞的自我修復(fù)能力，同時(shí)促進(jìn)新生血管形成。2025年，搭載磁性納米顆粒的“靶向遞送系統(tǒng)”可能進(jìn)入臨床，通過外部磁場(chǎng)引導(dǎo)干細(xì)胞精準(zhǔn)到達(dá)病灶，將治療效果提升20%-30%。

技術(shù)瓶頸的突破同樣值得關(guān)注。3D生物打印技術(shù)已能構(gòu)建包含血管網(wǎng)絡(luò)的微型腦組織模型，2024年德國(guó)的研究團(tuán)隊(duì)成功將此類“類器官”移植入獼猴腦內(nèi)并實(shí)現(xiàn)功能連接。這項(xiàng)技術(shù)若在2025年完成人體安全性驗(yàn)證，或?qū)⒏镄麓竺娣e腦損傷的治療方式。此外，光遺傳學(xué)與干細(xì)胞的結(jié)合試驗(yàn)（通過光照遠(yuǎn)程調(diào)控移植細(xì)胞活性）已在小鼠實(shí)驗(yàn)中取得突破，預(yù)計(jì)2025年啟動(dòng)早期臨床研究。

然而，現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn)依然嚴(yán)峻。即便在技術(shù)成熟的帕金森病治療中，移植細(xì)胞與宿主神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的功能整合效率仍不足40%，部分患者可能出現(xiàn)異常放電導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)障礙。價(jià)格壁壘同樣突出——參考目前CAR-T療法百萬美元級(jí)的定價(jià)，干細(xì)胞治療短期內(nèi)難以普惠。值得期待的是，中國(guó)生物醫(yī)藥企業(yè)如中科院細(xì)胞所正在開發(fā)自動(dòng)化培養(yǎng)系統(tǒng)，目標(biāo)在2025年將細(xì)胞制備成本降低70%，同時(shí)國(guó)內(nèi)已有13個(gè)干細(xì)胞治療腦疾病項(xiàng)目進(jìn)入臨床Ⅲ期。

據(jù)我了解，在首個(gè)干細(xì)胞治療在中美兩國(guó)于去年12月份被批準(zhǔn)后，世界衛(wèi)生組織或?qū)⒃?025年出臺(tái)首個(gè)全球性干細(xì)胞臨床應(yīng)用倫理指南，這對(duì)2025年的技術(shù)監(jiān)管至關(guān)重要。總體而言，2025年將是干細(xì)胞治療從實(shí)驗(yàn)室向臨床過渡的重要窗口期，雖然距離普及仍有距離，但針對(duì)特定腦疾病的突破性療法有望獲得監(jiān)管批準(zhǔn)。

抑郁癥和阿爾茨海默病

陳椰林：中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所生物與化學(xué)交叉研究中心研究員

以抑郁癥為代表的精神類疾病以及以阿爾茨海默病為代表的神經(jīng)退行性疾病患者數(shù)量近年來顯著增加，目前全球抑郁癥患者數(shù)量已經(jīng)超過3億，而俗稱老年癡呆癥的阿爾茨海默病患者數(shù)量達(dá)到5500萬。此類腦疾病會(huì)帶來嚴(yán)重后果，給社會(huì)和家庭帶來沉重負(fù)擔(dān)。

長(zhǎng)期以來此類疾病缺乏好的治療手段。但是近幾年來此類疾病的一些新療法開始在臨床試驗(yàn)中獲得證明，逐漸展現(xiàn)出來比傳統(tǒng)療法更加優(yōu)異的治療效果。比如以速開朗為代表的快速抗抑郁藥物。傳統(tǒng)百憂解類抗抑郁藥物連續(xù)服用三周左右才能部分起效，但是速開朗可以在4小時(shí)內(nèi)對(duì)難治性抑郁癥患者起效，代表著全新的治療機(jī)遇。此外，以倫卡單抗為代表的阿爾茨海默病藥物是歷史上首個(gè)可以延緩疾病進(jìn)程的阿爾茨海默病藥物，意義非凡。

雖然這兩類藥物在療效或者是副作用方面還是有很大的不足之處，但是他們所代表的治療概念上的突破令領(lǐng)域內(nèi)專家感到尤為興奮。萬里之行始于足下。星星之火可以燎原。這兩種疾病的治療可以說是曙光已現(xiàn)。曾經(jīng)是無盡黑暗的東方已經(jīng)露白。相信不用漫長(zhǎng)的等待，就會(huì)有更加振奮人心的消息傳出。讓我們翹首以盼。

探索虛擬細(xì)胞

趙宇：圖靈-達(dá)爾文實(shí)驗(yàn)室副主任、哲源科技聯(lián)合創(chuàng)始人

2025 年，生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)㈤_啟探索虛擬細(xì)胞的關(guān)鍵序幕。

細(xì)胞，是生命活動(dòng)的基本單元，內(nèi)部的分子相互作用卻極其復(fù)雜，用以前的“唯像學(xué)”研究方法很難完全弄明白。科學(xué)家正在利用人工智能構(gòu)建虛擬細(xì)胞。它基于多尺度、多模態(tài)的大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能超精準(zhǔn)地模仿細(xì)胞在各種情況下的行為。虛擬細(xì)胞就像一個(gè) “生命模擬器”，通過高保真模擬，為理解細(xì)胞功能和促進(jìn)跨學(xué)科合作提供新機(jī)遇，有望徹底改變生物學(xué)研究范式。

虛擬細(xì)胞在癌癥治療上作用巨大。我們都知道，每個(gè)癌癥患者的癌細(xì)胞都有差異，傳統(tǒng)治療方法就像 “一把鑰匙開多把鎖”，很難做到精準(zhǔn)有效。而虛擬細(xì)胞能模擬正常細(xì)胞一步步變成癌細(xì)胞的過程，我們通過分析癌細(xì)胞的分子特征、行為以及微環(huán)境，就能為患者量身定制治療方案，大大提高對(duì)癌癥的理解和臨床治愈率。

新藥研發(fā)也因?yàn)樘摂M細(xì)胞發(fā)生大變革。以往研發(fā)新藥，花費(fèi)巨大，耗費(fèi)極長(zhǎng)，就像在大海里撈針。現(xiàn)在，研究人員能借助虛擬細(xì)胞，在電腦里預(yù)測(cè)靶點(diǎn)，測(cè)試各種潛在藥物，包括副作用。這樣一來，就能以新范式不斷解決大量“未被滿足創(chuàng)新藥”的需求。

作為這一范式革命的早期參與者，我們團(tuán)隊(duì)一直關(guān)注全球最新動(dòng)態(tài)。多年來我們計(jì)算醫(yī)學(xué)團(tuán)隊(duì)持續(xù)深耕細(xì)胞功能的數(shù)字孿生，已經(jīng)在解碼疾病機(jī)制、仿真藥物療效等方面獲得了進(jìn)展。今年，我們?cè)谏鼣?shù)字孿生基礎(chǔ)上開發(fā)的胰腺癌藥物獲得國(guó)家臨床研究審批，大家可以關(guān)注。

為將虛擬細(xì)胞變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)、走向應(yīng)用，需要生物學(xué)家和計(jì)算機(jī)科學(xué)家攜手合作。但各領(lǐng)域知識(shí)體系和交流 “語言” 不同，合作難度大。這就好比踢足球，隊(duì)員之間配合不好，就很難贏得比賽。未來特別需要既懂生命科學(xué)知識(shí)，又掌握計(jì)算技術(shù)的復(fù)合型人才。我們歡迎大家加入，一起探索生命科學(xué)的無限可能。

胚胎發(fā)育研究

楊爍：復(fù)旦大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院研究員

生物如何從一個(gè)受精卵，逐漸發(fā)育為具有特定結(jié)構(gòu)的成熟個(gè)體，是發(fā)育生物學(xué)乃至整個(gè)生命科學(xué)最關(guān)注的核心問題之一。2025年，我期待看到這個(gè)方面的研究進(jìn)展。

從達(dá)爾文時(shí)代開始，博物學(xué)家們就開始探索生物發(fā)育的現(xiàn)象和機(jī)制。但相較于分子生物學(xué)領(lǐng)域“中心法則”，以及遺傳學(xué)領(lǐng)域“三大定律”這種能夠構(gòu)建整個(gè)學(xué)科框架的基礎(chǔ)性理論，對(duì)胚胎發(fā)育的研究仍然停留在描述性階段。

每年都會(huì)發(fā)現(xiàn)很多參與特定發(fā)育過程的基因和通路，但弄清楚這些基因和通路是如何被完美的時(shí)空調(diào)控，實(shí)現(xiàn)整個(gè)發(fā)育的動(dòng)態(tài)過程，并建立完善的基礎(chǔ)性理論，仍遙遙無期。檢測(cè)的突破使得我們可以在蛋白組學(xué)水平解析早期胚胎發(fā)育基本物質(zhì)情況，人工智能技術(shù)的進(jìn)步為模擬上述物質(zhì)情況提供了技術(shù)手段。

相信在未來的某個(gè)時(shí)間段，我們能夠從受精瞬間開始，完整地了解乃至模擬胚胎發(fā)育的全過程，解開困擾人類千年的謎團(tuán)。

溶瘤病毒療法治癌癥

陳慧敏：上海仁濟(jì)醫(yī)院消化科內(nèi)鏡中心副主任，上海市消化所副所長(zhǎng)

消化道腫瘤約占全球癌癥相關(guān)發(fā)病率和死亡率的50%以上。作為消化科醫(yī)生和消化疾病研究者，我很關(guān)注腫瘤治療領(lǐng)域的新進(jìn)展。回顧2024年，50多個(gè)適應(yīng)證的腫瘤藥物獲批，包括11種一流治療方法，其中腫瘤浸潤(rùn)性淋巴細(xì)胞（TIL）治療研究追溯超30年，可見醫(yī)學(xué)突破需漫長(zhǎng)過程，對(duì)2025年癌癥診療領(lǐng)域的預(yù)測(cè)也頗具挑戰(zhàn)。

我關(guān)注到廣西醫(yī)科大學(xué)趙永祥教授團(tuán)隊(duì)在靜脈注射溶瘤病毒療法在晚期癌癥治療的突破。趙教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型溶瘤病毒NDV - GT，利用新城疫病毒（二類傳染病）作載體，插入豬的α1,3 - 半乳糖轉(zhuǎn)移酶基因，使腫瘤細(xì)胞表達(dá)異種抗原αGal，激發(fā)人體免疫系統(tǒng)超急性排斥反應(yīng)來消滅腫瘤細(xì)胞。

臨床前實(shí)驗(yàn)中，接受治療的肝癌食蟹猴生存期顯著延長(zhǎng)；臨床試驗(yàn)里，23名晚期耐藥癌癥患者90%疾病得到控制且無嚴(yán)重不良反應(yīng)。這一成果展現(xiàn)了溶瘤病毒療法的潛力，為晚期癌癥患者帶來希望，也體現(xiàn)了腫瘤治療從傳統(tǒng)化療向精準(zhǔn)免疫治療的轉(zhuǎn)變趨勢(shì)。

2025年，隨著空間轉(zhuǎn)錄組學(xué)、單細(xì)胞測(cè)序以及人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)進(jìn)步，將助力我們深入了解腫瘤微環(huán)境，或許會(huì)帶來更有效的靶向識(shí)別預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物和增敏免疫治療。新輔助療法臨床試驗(yàn)會(huì)繼續(xù)受到重視，尤其是圍繞免疫療法或已在其他癌癥中顯效的靶向治療開展的試驗(yàn)。新的一年，很有可能是攻克癌癥的關(guān)鍵之年。

前列腺腫瘤核素配體治療

董樑：上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬仁濟(jì)醫(yī)院泌尿科主治醫(yī)師，副研究員

我是一名研究前列腺腫瘤的臨床醫(yī)生。前列腺腫瘤在西方發(fā)達(dá)國(guó)家是男性惡性腫瘤新發(fā)病例數(shù)每年位居第一的疾病。在我國(guó)，其發(fā)病率也呈逐年快速上升的趨勢(shì)。流行病學(xué)分析顯示，我國(guó)初發(fā)前列腺癌患者的惡性程度普遍高于歐美，給老年男性帶來了巨大的健康和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

2025年，我最關(guān)注的是基于PSMA的核素配體治療在我國(guó)的臨床數(shù)據(jù)發(fā)布及在不同階段患者中的應(yīng)用結(jié)果。PSMA，即前列腺特異性膜抗原，是一種在前列腺腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá)的膜蛋白，其表達(dá)量是正常前列腺上皮的100至1000倍。PSMA不僅在原位前列腺腫瘤病灶中表達(dá)，還在全身轉(zhuǎn)移性前列腺病灶中高表達(dá)。五年前，基于PSMA的PET-CT和PET-MR已廣泛應(yīng)用于臨床診斷，顯著提高了微小前列腺癌轉(zhuǎn)移灶的檢出率。

基于PSMA的核素配體治療是一種新興的治療方法。其原理是將識(shí)別PSMA的小分子與治療性β放射粒子（如镥177）結(jié)合，藥物進(jìn)入體內(nèi)后，表達(dá)PSMA的細(xì)胞會(huì)被該小分子識(shí)別，隨即放射粒子對(duì)PSMA陽性細(xì)胞進(jìn)行超短距離放療，從而實(shí)現(xiàn)殺傷。

我關(guān)注PSMA核素配體治療的原因是，早期前列腺腫瘤患者手術(shù)后生存率超過90%，但一旦轉(zhuǎn)移，五年生存率不足30%。轉(zhuǎn)移性前列腺癌失去手術(shù)條件，傳統(tǒng)治療方法主要是以雄激素剝奪為主的內(nèi)分泌治療，但幾乎所有患者在接受治療后3至5年會(huì)出現(xiàn)耐藥，腫瘤細(xì)胞不再依賴雄激素，復(fù)發(fā)且惡性程度更高。近年來，雖然有二代雄激素拮抗藥物和化療問世，但對(duì)于晚期末線患者的生存獲益有限。基于PSMA的核素配體治療獨(dú)立于傳統(tǒng)治療邏輯，2021年《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表的VISION臨床試驗(yàn)顯示，該治療相比傳統(tǒng)手段可在最晚期的轉(zhuǎn)移性去勢(shì)抵抗性前列腺癌患者中減少近40%的全因死亡風(fēng)險(xiǎn)。

今年該療法有望在中國(guó)造福廣大患者，我很期待屬于我們中國(guó)患者的臨床數(shù)據(jù)。同時(shí)，除了使晚期患者獲益之外，我們更希望看到的是，在疾病的相對(duì)早期，即通過PSMA PET診斷發(fā)現(xiàn)有早期微小轉(zhuǎn)移的高危前列腺癌患者中，采用基于PSMA的核素配體治療進(jìn)行新輔助治療，再進(jìn)行積極手術(shù)干預(yù)，最終是否可減少這部分患者死于前列腺癌的比例。

超聲彈性成像技術(shù)診斷筋膜炎

韓奇：復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院疼痛科副主任醫(yī)師

除了癌癥、心血管等“大病”之外，很多看起來沒有那么“危險(xiǎn)”，但顯著影響人們生活水平的疾病也是醫(yī)學(xué)攻克的重要目標(biāo)。2025年，我比較關(guān)注那些常見疼痛在治療方面的突破，比如現(xiàn)在很多人都會(huì)有的筋膜炎。

肌筋膜炎是一種會(huì)讓人腰背、頸肩、胸背等部位周圍肌肉疼痛的疾病。肌筋膜炎主要由無菌性炎癥引起，導(dǎo)致肌肉和筋膜之間產(chǎn)生粘連，激痛點(diǎn)隨之形成。肌筋膜炎的發(fā)病原因多樣，包括損傷、受寒、慢性勞損等。患者常出現(xiàn)自發(fā)性疼痛、僵硬與活動(dòng)受限、運(yùn)動(dòng)功能障礙等癥狀。

現(xiàn)在醫(yī)學(xué)界有個(gè)新技術(shù)，叫超聲彈性成像技術(shù)，這種技術(shù)通過測(cè)量組織的變形程度來評(píng)估其彈性，為肌肉骨骼系統(tǒng)疾病的診斷和治療提供參考依據(jù)。在肌骨超聲中，超聲彈性成像技術(shù)能夠用于評(píng)估肌肉、肌腱、韌帶等軟組織的彈性模量，即楊氏模量，從而反映這些組織的硬度和抵抗形變的能力。

超聲彈性成像技術(shù)具有高分辨率和敏感性，能夠早期發(fā)現(xiàn)病變并提供詳細(xì)的組織結(jié)構(gòu)信息。因此可以應(yīng)用于肌肉骨骼系統(tǒng)疾病的診斷。超聲醫(yī)生可以通過測(cè)量肌肉的楊氏模量，評(píng)估肌肉的病變程度，對(duì)于肌筋膜炎的診斷和嚴(yán)重程度具有一定的參考價(jià)值。在運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和康復(fù)醫(yī)學(xué)的應(yīng)用中，彈性超聲能夠評(píng)估運(yùn)動(dòng)員的肌肉骨骼系統(tǒng)狀態(tài)，幫助發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)損傷的早期跡象，并指導(dǎo)康復(fù)治療。同時(shí)，它還可以用于評(píng)估肌肉力量、肌肉功能和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性等方面。

因此，超聲彈性成像技術(shù)為肌肉骨骼系統(tǒng)疾病的診斷和治療提供了新的手段。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，超聲彈性成像技術(shù)有望在臨床實(shí)踐中發(fā)揮更加重要的作用。新的一年，我期待這樣的新技術(shù)的臨床效果。