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生物領(lǐng)域
2017年態(tài)勢總結(jié)
多國發(fā)布生物技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，持續(xù)加強(qiáng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)頂層設(shè)計
美國推出《2017年生物技術(shù)管理協(xié)調(diào)框架》、《國家生物技術(shù)產(chǎn)品監(jiān)管體系現(xiàn)代化戰(zhàn)略》以及《為未來生物技術(shù)產(chǎn)品做好準(zhǔn)備》等文件，進(jìn)一步推動生物技術(shù)產(chǎn)品監(jiān)管體系現(xiàn)代化，預(yù)測并把握未來5-10年生物技術(shù)產(chǎn)品發(fā)展趨勢。歐盟發(fā)布《2017年生物基研發(fā)行動預(yù)算》。英國發(fā)布《生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略》，構(gòu)建英國生命科學(xué)產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)先地位和國際競爭力;宣布未來5年持續(xù)投入3.19億英磅，支持生物科學(xué)研究。德國發(fā)布《打破壁壘——倡導(dǎo)一致行動推動抗生素的研究與開發(fā)》。中國發(fā)布《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》和《細(xì)胞治療產(chǎn)品研究與評價技術(shù)指導(dǎo)原則》等文件，并啟動微生物組計劃，加快推進(jìn)生物技術(shù)與生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
多國部署生物產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目，迎接生物經(jīng)濟(jì)時代
生物經(jīng)濟(jì)正在成為世界經(jīng)濟(jì)的重要增長點(diǎn)，發(fā)達(dá)國家紛紛加強(qiáng)生物基產(chǎn)品與生物能源領(lǐng)域布局。美國宣布投資4000萬美元支持4家生物能源研究中心，推動新一代可持續(xù)、低成本生物能源技術(shù)研發(fā);投資2200萬美元支持大型藻類新能源項(xiàng)目，搶占海洋生物質(zhì)資源發(fā)展先機(jī)。歐盟發(fā)布新的戰(zhàn)略創(chuàng)新和研究路線圖，構(gòu)建資源效率高、可循環(huán)的生物基經(jīng)濟(jì)。加拿大對94個可持續(xù)發(fā)展技術(shù)項(xiàng)目資助3800萬美元，以解決環(huán)境、農(nóng)業(yè)、自然資源和能源等方面面臨的重大問題。中國發(fā)布《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》，推廣使用生物燃料乙醇。
前沿生物技術(shù)頻現(xiàn)突破，顛覆性成果不斷涌現(xiàn)
在腦與神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域，美國科學(xué)家繪制出首張人類腦電波連接全圖闡明大腦不同區(qū)域在記憶形成等認(rèn)知過程中的溝通方式。俄羅斯研發(fā)一端為活體組織，另一端為人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)性神經(jīng)接口，開創(chuàng)活體生物組織與類生物神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)兼容試驗(yàn)的先河。在基因編輯領(lǐng)域，美國完成全球首例人體內(nèi)直接進(jìn)行基因編輯的臨床試驗(yàn)。美國博德研究所華人科學(xué)家開發(fā)出新型“堿基編輯器”，無需使DNA鏈斷裂即可實(shí)現(xiàn)單堿基精度的編輯。在合成生物學(xué)領(lǐng)域，美國科學(xué)家將自然界中不存在的人工堿基對導(dǎo)入到大腸桿菌中，并使其成功編碼新蛋白。中國科學(xué)家成功完成了4條真核生物釀酒酵母染色體的從頭設(shè)計與化學(xué)合成，開啟“設(shè)計生命、再造生命和重塑生命”的新紀(jì)元。在干細(xì)胞領(lǐng)域，日本完成世界首例誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞異體移植臨床試驗(yàn)，治療黃斑變性。英國開發(fā)鼠新型全能干細(xì)胞，發(fā)育潛力超過胚胎干細(xì)胞。在生物計算領(lǐng)減，美國科學(xué)家使用“噴泉碼”容錯糾錯算法在1克DNA中存儲了215PB的數(shù)據(jù)，將DNA存儲效率提高100倍。美國科學(xué)家開發(fā)出迄今為止最復(fù)雜的RNA生物計算機(jī)，能在大腸杄菌活細(xì)胞內(nèi)對12種不同指令同時作出反應(yīng)，控制細(xì)菌細(xì)胞的行為。美國啟動“半導(dǎo)體合成生物學(xué)計劃”，研究合成生物學(xué)與半導(dǎo)體技術(shù)之間的協(xié)同作用，將生物分子用于未來的信息存儲和處理。
生物安全風(fēng)險突出，各國大力加強(qiáng)生物防御體系建設(shè)
生物武器、顛覆性生物技術(shù)風(fēng)險、新發(fā)突發(fā)傳染病疫情等生物安全問題對現(xiàn)有生物防御體系提出挑戰(zhàn)，促使各國更新完善生物防御體系。中、美、韓、印紛紛建立新的生物安全4級實(shí)驗(yàn)室，開展致命病原體研究。美國政府問責(zé)辦公室發(fā)布生物防御:提升聯(lián)邦政府生物威脅意識》報告，全面審查美國各部門生物防御體系建設(shè)情況，修補(bǔ)體系漏洞。美國家科學(xué)院、國立衛(wèi)生研究院、 DARPA、 IARPA等多個部門針對基因編輯、合成生物學(xué)等前沿生物技術(shù)多次討論其潛在威脅，啟動并大力推進(jìn)“安全基因”、“神經(jīng)工程系統(tǒng)設(shè)計”、“大流行預(yù)防平臺”等多項(xiàng)研究計劃。印度國防部長呼吁印軍方應(yīng)建立有效制度，為應(yīng)對生物戰(zhàn)做好準(zhǔn)備，防止生化武器威脅生物技術(shù)與信息技術(shù)跨界融合，催生新的科學(xué)突破。
生物技術(shù)與芯片、網(wǎng)絡(luò)傳輸、傳感、微型化等技術(shù)進(jìn)一步深度融合，推動產(chǎn)生系列顛覆性成果
美國開發(fā)基于“真北”神經(jīng)元芯片的類腦超算系統(tǒng)，模式識別和感知處理能力相當(dāng)于6400萬神經(jīng)元和160億突觸。美國Draper公司開發(fā)出一半是昆蟲、一半是機(jī)械的活蜻蜓無人機(jī)“ Dragonfleye”，或可用作性能優(yōu)良的動物間諜。美國開發(fā)出世界首臺“數(shù)字生物轉(zhuǎn)換器”可接收遠(yuǎn)程發(fā)送的DNA數(shù)字代碼合成DNA，并將其植入“通用型細(xì)胞”中合成蛋白質(zhì)、病毒等生物材料。
基因療法獲批上市，相關(guān)技術(shù)研發(fā)持續(xù)跟進(jìn)
美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)先后批準(zhǔn)“ Kyme iah”和“ Yescarta兩款CAR-T療法(嵌合抗原受體干細(xì)胞免疫療法)上市，基因療法正式走上疾病治療舞臺。此外，F(xiàn)DA還批準(zhǔn)首款通用型CAR-T療法“ UCART19”進(jìn)入臨床試驗(yàn)，探索CAR-T療法走向標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)的路徑。Sangamo生物技術(shù)公司利用鋅指核酸酶(ZFN)技術(shù)完成全球首例人體內(nèi)直接進(jìn)行基因編輯治療的臨床試驗(yàn)，推動基因療法進(jìn)入全新階段。法國首次利用基因療法治愈常見遺傳病“鐮狀細(xì)胞貧血癥”，進(jìn)一步顯示出基因療法巨大的應(yīng)用潛力。
2018年趨勢展望
歐洲將進(jìn)一步發(fā)展生物經(jīng)濟(jì)
英國宣布未來5年持續(xù)投入3.19億英鎊，資助可持續(xù)農(nóng)業(yè)、土壤營養(yǎng)、植物健康未來小麥設(shè)計等研究項(xiàng)目。歐盟發(fā)布《生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略回顧》報告指出，歐盟的生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略使歐洲更具創(chuàng)新活力，為應(yīng)對全球氣候變化和人口增長、保證生物資源供應(yīng)和糧食安全等方面起到積極作用。歐盟擬在2018年對生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略進(jìn)行修訂，進(jìn)一步推動生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
美國將全面加強(qiáng)生物安全體系建設(shè)
為應(yīng)對生物安全風(fēng)險，美國著手加強(qiáng)生物防御建設(shè)工作，一系列文件將在2018年形成。美國“大流行和災(zāi)害準(zhǔn)備法案”將于2018年重新授權(quán)，將加強(qiáng)針對大流行疾病和化學(xué)、生物、放射、核威脅(CBRN)防范的部署。美國生物醫(yī)學(xué)高級研發(fā)局( BARDA)發(fā)布2018年項(xiàng)目招標(biāo)，將著重推進(jìn)CBRN、大流行疾病、新興傳染病的醫(yī)療對策開發(fā)。美國防部將于2018年出臺關(guān)于合成生物學(xué)潛在風(fēng)險及對策建議的正式報告。美國政府首份綜合性生物防御戰(zhàn)略有望于2018年出臺。
日本干細(xì)胞走向標(biāo)準(zhǔn)化、批量化供應(yīng)，相關(guān)研究或迎來集中突破
日本京都大學(xué)發(fā)布了臨床用人類胚胎干細(xì)胞(ES細(xì)胞)株的建立及貯存工作計劃，預(yù)計于12月初建成首個細(xì)胞株，2018年2月開始向醫(yī)療機(jī)構(gòu)批量供應(yīng)。日本藥企在全球首次實(shí)現(xiàn)利用“誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞”(iPS)量產(chǎn)血小板，將于2018年啟動臨床試驗(yàn)。日本橫濱市立大學(xué)利用iPs細(xì)胞培養(yǎng)出“肝芽”組織，將于2018年初送上國際空間站，利用太空微重力環(huán)境培育可用于移植的肝臟組織。
新藥研發(fā)全面加力，重磅新藥迎來上市
美國政府發(fā)布了首份《科學(xué)研究與開發(fā)優(yōu)先事項(xiàng)》，鼓勵醫(yī)學(xué)項(xiàng)目研究，優(yōu)先支持預(yù)防、治療疾病的藥物研發(fā)。美國國立衛(wèi)生研究院(NIH)2018財年預(yù)算草案獲參議院通過，新藥研發(fā)投入增加近20億美元。Dynavax公司研制的乙型肝炎疫苗“ HEPLISAV-B”、羅氏公司的A型血友病藥物“ Emicizumab ”、GSK公司的抗艾滋病雙重藥物組合療法“ Juluca”等一系列重磅新藥將于2018年上市。由NIH和賽諾菲公司開發(fā)的可抵御99%艾滋病病毒變種的新型HIV抗體，也將于2018年進(jìn)入臨床試驗(yàn)。
