“科學(xué)與中國”院士巡講活動在高交會舉辦聚焦生命健康 院士專家共話科技前沿
12月27日,第23屆高交會“科學(xué)與中國”院士專家巡講活動--—生命與健康院士論壇在深圳會展中心簕杜鵑廳舉行。多位院士專家圍繞生物醫(yī)藥創(chuàng)新領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究及前沿技術(shù)熱點問題進行交流及探討,論壇線上直播觀看人次超65萬人次觀看。論壇由深圳先進院副院長劉陳立主持。
本屆院士論壇特別邀請了中國科學(xué)院院士、發(fā)展中國家科學(xué)院院士鄧子新,美國醫(yī)學(xué)與生物工程院院士、中國科學(xué)院深圳理工大學(xué)(籌)計算機科學(xué)與控制工程學(xué)院院長潘毅,深理工合成生物學(xué)院名譽院長、美國醫(yī)學(xué)與生物工程院院士張先恩,德國國家工程院院士、深理工合成生物學(xué)工程生物學(xué)系主任張友明作為論壇演講嘉賓,圍繞生命健康領(lǐng)域前沿話題進行探討。
鄧子新講述了生物藥物的研發(fā)從自然生物篩選、改造再到合成生物創(chuàng)造的研發(fā)途徑的發(fā)展變化,他表示,傳統(tǒng)的藥物篩選方式越來越聚焦到極端環(huán)境,但藥物研發(fā)的速度仍趕不上疾病發(fā)生的速度。傳統(tǒng)藥物研發(fā)方式因重復(fù)率高耗費了大量的人才物力財力,正面臨著巨大的瓶頸問題。今天蓬勃發(fā)展的合成生物學(xué)技術(shù)就像是“蓋房子”,通過學(xué)科的高度集成,人工設(shè)計和構(gòu)建新的生物途徑和系統(tǒng),使之具有非天然或優(yōu)于天然生物系統(tǒng)的功能,開始顯示出巨大的潛力,能使得新藥的設(shè)計就像擺“拼圖”一樣,今后能對藥物分子進行批量產(chǎn)生,且較傳統(tǒng)的藥物研發(fā)方式更有的放矢,成本更低。針對在大健康相關(guān)產(chǎn)業(yè)研發(fā)方面的前景,鄧子新表示應(yīng)聚焦前沿技術(shù),敢力于在重大品種的合成工藝上,能夠打破一些國外大品種的壟斷,孵化具備國際聲譽的標桿企業(yè),帶動傳統(tǒng)向高端產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,研發(fā)具備自主知識產(chǎn)權(quán)的新產(chǎn)品,培養(yǎng)一批行業(yè)內(nèi)的高級專業(yè)技術(shù)人員,共同推動合成生物學(xué)在大健康相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
潘毅院士在演講中表示,在萬物皆可計算的時代,人工智能是助力生物醫(yī)學(xué)大數(shù)據(jù)研究的關(guān)鍵技術(shù),生物醫(yī)學(xué)研究已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)時代。例如,醫(yī)療大數(shù)據(jù)在疾病診斷、生物制藥、精準醫(yī)療、篩選藥物、監(jiān)控預(yù)警等方面具備了廣泛的應(yīng)用特性。從第一代的知識驅(qū)動、到第二代的數(shù)據(jù)驅(qū)動、最后到第三代的數(shù)據(jù)知識融合驅(qū)動,潘毅介紹了在人工智能領(lǐng)域的三代AI系統(tǒng),他表示,在“拼設(shè)備”的時代,知識嵌入、多模態(tài)數(shù)據(jù)融合、結(jié)果解釋是人工智能的關(guān)鍵技術(shù)并應(yīng)該著力攻關(guān)的重要方面。針對當前人們面臨的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和AI系統(tǒng)需要大量算力方面的挑戰(zhàn),潘毅認為應(yīng)該從加大算力投資、減少維度、新穎架構(gòu)、新穎算法、知識嵌入等方面入手給出解決方案。
張先恩教授“合成生物緣起、進展與趨勢”。中國科學(xué)家首次人工合成蛋白質(zhì)和具有生物功能的核糖核酸是合成生物學(xué)早期標志性實踐。目前已經(jīng)建立起以基因組合成與組裝、生物分子和回路工程、細胞工程與生物底盤構(gòu)建、生物體系設(shè)計智造等使能技術(shù),并開始探索建立核心理論框架,為理解生命過程和疾病發(fā)生發(fā)展機制提供了“自下而上”的新的研究模式,并正在催生新一代生物技術(shù),從健康與醫(yī)藥、生物制造、環(huán)境與能源安全、農(nóng)業(yè)與食品安全等方面著力驅(qū)動未來生物經(jīng)濟。此外,DNA強大的信息儲存能力為解決日益增長的數(shù)據(jù)貯存難題提供了新的啟發(fā)。合成生物學(xué)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)之一是生物體系的“柔性”與工程體系的“剛性”的矛盾,基因技術(shù)與人工智能和自動化技術(shù)的融合,有可能提供“黑箱”/“白箱”解決方案。此外,倫理和生物安全也是重要議題,中國合成生物學(xué)重點專項也強化部署了相關(guān)研究。深圳市在合成生物學(xué)方面有前瞻性的舉措,包括出資與科技部共同支持國家合成生物學(xué)重點專項、設(shè)立合成生物學(xué)創(chuàng)新研究院和建設(shè)國內(nèi)首個合成生物學(xué)重大科技設(shè)施,在深理工成立合成生物學(xué)院,成為國際合成生物學(xué)一個重要的節(jié)點。
張友明院士以“基因組操縱技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用”為題,提出基因和基因組的操作技術(shù)是合成生物學(xué)的基石,他認為合成生物學(xué)開啟了按照人類意愿和需求、構(gòu)建人工生命的新愿景,進而推動人類的生產(chǎn)和生活方式發(fā)生深刻變革。張友明從基因操縱的發(fā)展歷程出發(fā),介紹了位點特異DNA重組技術(shù)、同源重組酶介導(dǎo)的基因組編輯技術(shù)、重組核酸酶介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)、CRISPR/Cas9 基因組編輯技術(shù)四種基因操縱的關(guān)鍵技術(shù)。在他看來,基因組操縱技術(shù)之間可以優(yōu)勢互補,如基因組大片段DNA的克隆和操縱仍然依賴于Red/ET重組工程技術(shù)的應(yīng)用;使用CRISPRS不需要重新合成核酸酶,比ZFNS和TALENS更容易操作,且效率高;聯(lián)合使用CRISPR- Cas和Red/ET重組工程技術(shù)兩技術(shù)可以減少基因組操縱的步驟,提高效率。
本次活動由中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院、中國科學(xué)院深圳理工大學(xué)(籌)主辦,深圳中科院院士活動基地、深圳中國工程院院士活動基地協(xié)辦,高新科技企業(yè)高層人士、科研機構(gòu)與高校代表約300人參加了此次活動。
據(jù)了解,高交會院士論壇自2006年起已連續(xù)舉辦15年,目前已成為高交會的特色品牌活動,論壇主題緊跟時代步伐,聚焦前沿科技,累計邀請了中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、IEEE會士、以及相關(guān)領(lǐng)域的知名學(xué)者超60人參與論壇演講或討論,話題涵蓋科研到產(chǎn)業(yè),創(chuàng)新到創(chuàng)業(yè),智能技術(shù)到生命健康,成為論道前沿的高水平活動。
圖:院士論壇現(xiàn)場
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