回首2024年，有了人工智能（AI）等新技術(shù)加持的生命科學研究在生物計算模擬、基因和蛋白質(zhì)等組學檢測技術(shù)等領(lǐng)域做出了眾多突破。科學家們不僅前所未有地深入到大腦、基因等生命“謎團”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，生命科學和醫(yī)學領(lǐng)域還有哪些值得期待的突破？澎湃科技邀請多位科學家和一線醫(yī)生分享他們的洞見。以下是他們的講述：
干細胞與腦健康
高旭：北京大學公共衛(wèi)生學院副研究員、博士
全球人口都在加速老齡化，中國的情況更為嚴重，因此需要促進健康老齡化。世界衛(wèi)生組織（WHO）認為腦健康是促進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雜且預后質(zhì)量較為一般，亟需尋找更有效的治療及干預方式。因此，我在2025年最期待的生物醫(yī)學領(lǐng)域的突破是腦健康問題的干細胞療法。
目前，在腦健康疾病的治療領(lǐng)域，干細胞技術(shù)正邁向關(guān)鍵轉(zhuǎn)折點。通過將患者的皮膚細胞重編程為誘導多能干細胞（iPS細胞），再定向分化為多巴胺能神經(jīng)元，科學家試圖填補患者大腦中丟失的“神經(jīng)遞質(zhì)工廠”。日本京都大學團隊自2018年開展臨床研究，2023年完成的首批患者移植案例，預計2025年將公布3年隨訪數(shù)據(jù)。若結(jié)果顯示移植細胞穩(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)模推廣仍需解決細胞制備成本（目前單例治療成本約50萬美元）和標準化問題。
對于中風后遺癥，干細胞的作用機制更顯巧妙。韓國首爾大學2022年發(fā)表的臨床試驗表明，向腦損傷區(qū)域注射間充質(zhì)干細胞后，40%的患者運動功能獲得顯著改善。這些細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)營養(yǎng)因子，激活殘存細胞的自我修復能力，同時促進新生血管形成。2025年，搭載磁性納米顆粒的“靶向遞送系統(tǒng)”可能進入臨床，通過外部磁場引導干細胞精準到達病灶，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年德國的研究團隊成功將此類“類器官”移植入獼猴腦內(nèi)并實現(xiàn)功能連接。這項技術(shù)若在2025年完成人體安全性驗證，或?qū)⒏镄麓竺娣e腦損傷的治療方式。此外，光遺傳學與干細胞的結(jié)合試驗（通過光照遠程調(diào)控移植細胞活性）已在小鼠實驗中取得突破，預計2025年啟動早期臨床研究。
然而，現(xiàn)實挑戰(zhàn)依然嚴峻。即便在技術(shù)成熟的帕金森病治療中，移植細胞與宿主神經(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)異常放電導致運動障礙。價格壁壘同樣突出——參考目前CAR-T療法百萬美元級的定價，干細胞治療短期內(nèi)難以普惠。值得期待的是，中國生物醫(yī)藥企業(yè)如中科院細胞所正在開發(fā)自動化培養(yǎng)系統(tǒng)，目標在2025年將細胞制備成本降低70%，同時國內(nèi)已有13個干細胞治療腦疾病項目進入臨床Ⅲ期。
據(jù)我了解，在首個干細胞治療在中美兩國于去年12月份被批準后，世界衛(wèi)生組織或?qū)⒃?025年出臺首個全球性干細胞臨床應(yīng)用倫理指南，這對2025年的技術(shù)監(jiān)管至關(guān)重要。總體而言，2025年將是干細胞治療從實驗室向臨床過渡的重要窗口期，雖然距離普及仍有距離，但針對特定腦疾病的突破性療法有望獲得監(jiān)管批準。
抑郁癥和阿爾茨海默病
陳椰林：中國科學院上海有機化學研究所生物與化學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)量達到5500萬。此類腦疾病會帶來嚴重后果，給社會和家庭帶來沉重負擔。
長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小時內(nèi)對難治性抑郁癥患者起效，代表著全新的治療機遇。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可以延緩疾病進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。相信不用漫長的等待，就會有更加振奮人心的消息傳出。讓我們翹首以盼。
探索虛擬細胞
趙宇：圖靈-達爾文實驗室副主任、哲源科技聯(lián)合創(chuàng)始人
2025年，生命科學領(lǐng)域?qū)㈤_啟探索虛擬細胞的關(guān)鍵序幕。
細胞，是生命活動的基本單元，內(nèi)部的分子相互作用卻極其復雜，用以前的“唯像學”研究方法很難完全弄明白。科學家正在利用人工智能構(gòu)建虛擬細胞。它基于多尺度、多模態(tài)的大規(guī)模神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，能超精準地模仿細胞在各種情況下的行為。虛擬細胞就像一個“生命模擬器”，通過高保真模擬，為理解細胞功能和促進跨學科合作提供新機遇，有望徹底改變生物學研究范式。
虛擬細胞在癌癥治療上作用巨大。我們都知道，每個癌癥患者的癌細胞都有差異，傳統(tǒng)治療方法就像“一把鑰匙開多把鎖”，很難做到精準有效。而虛擬細胞能模擬正常細胞一步步變成癌細胞的過程，我們通過分析癌細胞的分子特征、行為以及微環(huán)境，就能為患者量身定制治療方案，大大提高對癌癥的理解和臨床治愈率。
新藥研發(fā)也因為虛擬細胞發(fā)生大變革。以往研發(fā)新藥，花費巨大，耗費極長，就像在大海里撈針。現(xiàn)在，研究人員能借助虛擬細胞，在電腦里預測靶點，測試各種潛在藥物，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，我們團隊一直關(guān)注全球最新動態(tài)。多年來我們計算醫(yī)學團隊持續(xù)深耕細胞功能的數(shù)字孿生，已經(jīng)在解碼疾病機制、仿真藥物療效等方面獲得了進展。今年，我們在生命數(shù)字孿生基礎(chǔ)上開發(fā)的胰腺癌藥物獲得國家臨床研究審批，大家可以關(guān)注。
為將虛擬細胞變?yōu)楝F(xiàn)實、走向應(yīng)用，需要生物學家和計算機科學家攜手合作。但各領(lǐng)域知識體系和交流“語言”不同，合作難度大。這就好比踢足球，隊員之間配合不好，就很難贏得比賽。未來特別需要既懂生命科學知識，又掌握計算技術(shù)的復合型人才。我們歡迎大家加入，一起探索生命科學的無限可能。
胚胎發(fā)育研究
楊爍：復旦大學生命科學學院研究員
生物如何從一個受精卵，逐漸發(fā)育為具有特定結(jié)構(gòu)的成熟個體，是發(fā)育生物學乃至整個生命科學最關(guān)注的核心問題之一。2025年，我期待看到這個方面的研究進展。
從達爾文時代開始，博物學家們就開始探索生物發(fā)育的現(xiàn)象和機制。但相較于分子生物學領(lǐng)域“中心法則”，以及遺傳學領(lǐng)域“三大定律”這種能夠構(gòu)建整個學科框架的基礎(chǔ)性理論，對胚胎發(fā)育的研究仍然停留在描述性階段。
每年都會發(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空調(diào)控，實現(xiàn)整個發(fā)育的動態(tài)過程，并建立完善的基礎(chǔ)性理論，仍遙遙無期。檢測的突破使得我們可以在蛋白組學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。
相信在未來的某個時間段，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。
溶瘤病毒療法治癌癥
陳慧敏：上海仁濟醫(yī)院消化科內(nèi)鏡中心副主任，上海市消化所副所長
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)域的新進展。回顧2024年，50多個適應(yīng)證的腫瘤藥物獲批，包括11種一流治療方法，其中腫瘤浸潤性淋巴細胞（TIL）治療研究追溯超30年，可見醫(yī)學突破需漫長過程，對2025年癌癥診療領(lǐng)域的預測也頗具挑戰(zhàn)。
我關(guān)注到廣西醫(yī)科大學趙永祥教授團隊在靜脈注射溶瘤病毒療法在晚期癌癥治療的突破。趙教授團隊開發(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，使腫瘤細胞表達異種抗原αGal，激發(fā)人體免疫系統(tǒng)超急性排斥反應(yīng)來消滅腫瘤細胞。
臨床前實驗中，接受治療的肝癌食蟹猴生存期顯著延長；臨床試驗里，23名晚期耐藥癌癥患者90%疾病得到控制且無嚴重不良反應(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)化療向精準免疫治療的轉(zhuǎn)變趨勢。
2025年，隨著空間轉(zhuǎn)錄組學、單細胞測序以及人工智能、機器學習等技術(shù)進步，將助力我們深入了解腫瘤微環(huán)境，或許會帶來更有效的靶向識別預測性生物標志物和增敏免疫治療。新輔助療法臨床試驗會繼續(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。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：上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(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)達國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，其發(fā)病率也呈逐年快速上升的趨勢。流行病學分析顯示，我國初發(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)濟負擔。
2025年，我最關(guān)注的是基于PSMA的核素配體治療在我國的臨床數(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胞表面高表達的膜蛋白，其表達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，還在全身轉(zhuǎn)移性前列腺病灶中高表達。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。其原理是將識別PSMA的小分子與治療性β放射粒子（如镥177）結(jié)合，藥物進入體內(nèi)后，表達PSMA的細胞會被該小分子識別，隨即放射粒子對PSMA陽性細胞進行超短距離放療，從而實現(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年會出現(xiàn)耐藥，腫瘤細胞不再依賴雄激素，復發(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的核素配體治療獨立于傳統(tǒng)治療邏輯，2021年《新英格蘭醫(yī)學雜志》發(fā)表的VISION臨床試驗顯示，該治療相比傳統(tǒng)手段可在最晚期的轉(zhuǎn)移性去勢抵抗性前列腺癌患者中減少近40%的全因死亡風險。
今年該療法有望在中國造福廣大患者，我很期待屬于我們中國患者的臨床數(shù)據(jù)。同時，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的核素配體治療進行新輔助治療，再進行積極手術(shù)干預，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：復旦大學附屬華東醫(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”，但顯著影響人們生活水平的疾病也是醫(yī)學攻克的重要目標。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)在很多人都會有的筋膜炎。
肌筋膜炎是一種會讓人腰背、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，導致肌肉和筋膜之間產(chǎn)生粘連，激痛點隨之形成。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、僵硬與活動受限、運動功能障礙等癥狀。
現(xiàn)在醫(yī)學界有個新技術(shù)，叫超聲彈性成像技術(shù)，這種技術(shù)通過測量組織的變形程度來評估其彈性，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)生可以通過測量肌肉的楊氏模量，評估肌肉的病變程度，對于肌筋膜炎的診斷和嚴重程度具有一定的參考價值。在運動醫(yī)學和康復醫(yī)學的應(yīng)用中，彈性超聲能夠評估運動員的肌肉骨骼系統(tǒng)狀態(tài)，幫助發(fā)現(xiàn)運動損傷的早期跡象，并指導康復治療。同時，它還可以用于評估肌肉力量、肌肉功能和運動協(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。
（原標題：新年展望一：醫(yī)生、科學家最關(guān)注的科學突破）
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