生物医学工程学杂志

中国工程院圈点医学工程探索前沿

 

《全球工程前沿2019》报告发布会如期举行,其中医药卫生工程研究获得极高期待率。

2019年12月10日,中国工程院战略咨询中心联合科睿唯安以及高等教育出版社等多家机构,在中国工程院学术报告厅发布《全球工程前沿2019》报告。中国工程院副院长、中国医学科学院 北京协和医学院院校长王辰参加报告发布会。

这一最新报告从不同学科方向遴选,最终确定2019年度全球工程研究前沿93项和工程开发前沿94项,并对其中关键的28项研究前沿和28项开发前沿进行了详细剖析。

在医药卫生领域,这一报告主要聚焦医学技术开发前沿和未来医学技术研究方向两大板块,分别挖掘出十大前沿领域。

当日,中国工程院院士、北京积水潭医院院长田伟受邀进行主题演讲,重点介绍了人工智能在生物医药的应用。这一领域正是当前医学工程研究最热门的前沿方向之一。

医学工程开发前沿TOP10

“有时治愈,常常帮助”是现阶段的医学目标。目前的人类医学或许还不能逆转疾病的进程,但是在未来数年内,达到医治大部分疾病是充满希望的。为此,医药卫生学部研判的TOP10工程开发前沿技术来了。

1 肿瘤免疫治疗技术

此技术是应用免疫学的原理和方法,通过激发和增强机体抗肿瘤免疫应答来治疗癌症的一类方法,可显著改善患者的生存质量并延长生存期。主要包括癌症疫苗、特异性单克隆抗体靶向疗法、细胞因子疗法、免疫检查点抑制剂和过继性细胞疗法等。

2 智能辅助诊断技术

此技术由计算机在临床诊断中提供辅助病情分析,帮助医生更充分地利用多方面信息,提升诊断质量和诊疗效率。近年来,世界各国在医学人工智能领域的投资呈现出快速上涨的态势,国内的智能辅助诊断相关行业也迅速崛起,2017年行业产值已经达到113亿元以上,增长40.7%;2018年有望突破200亿元。

3 基因编辑技术

目前,基因编辑技术已广泛应用于动物模型的构建、新药靶点的筛选、动植物育种等方面,并逐步从实验室走入临床,应用于抗病毒治疗、CAR-T细胞治疗、血液疾病治疗等。自2012年CRISPR/Cas被发现以来,基因编辑领域如同打开了阀门一般,科学研究领域的文章呈井喷式发表,它有巨大的市场应用前景,特别是在临床应用领域。

4 基于基因组学大数据疾病预测与干预技术

此技术是以人类基因组、转录组、表观组和代谢组数据为代表的多层次、高纬度数据。近年来,二代和三代测序技术的快速发展使得基因组学大数据呈爆发式增长并为疾病的研究带来新的机遇和挑战。中国目前已开展了众多针对中国人群的基因组学大数据研究。未来,随着测序技术的发展和研究的深入,基因组学大数据将会在疾病的预测和干预中发挥越来越重要的作用。

表1 医药卫生领域Top10 工程开发前沿2 3 4 5 6 7 8 9 10智能辅助诊断技术基因编辑技术基于基因组学大数据疾病预测与干预技术脑机接口技术智能可穿戴健康辅助设备基于干细胞的组织重建与器官重塑技术人源化动物模型技术单细胞分析技术组织再生修复材料 2965 5060 5918 1720 757 2500 5591 3747 1900 6669 3.10 5.52 3.16 2.71 4.34 2.18 2.51 2.67 2.91 2016.2 2016.7 2015.9 2015.9 2016.4 2015.7 2015.9 2015.9 2015.7

5 脑机接口技术

此技术旨在通过检测中枢神经系统活动并建起转化为人工输出,来替代、修复、增强、补充或者改善中枢神经系统的正常输出,从而改变中枢神经系统与内外环境之间的交互作用。脑机接口技术在诸如中风、注意力缺陷等脑损伤或其他神经系统疾病患者的临床康复中表现出色,为高位截瘫、肌萎缩性侧索硬化症等运动功能障碍患者提供新的运动功能替代方案,为情绪、疲劳、意识状态等检测和识别提供客观指标。

6 智能可穿戴健康辅助设备

据预测,到2020年前后全球可穿戴设备将达到60亿美元的市场规模,数目也将比上一年增长15.3%,达到万台。未来智能可穿戴检测设备将会蓬勃发展:产品功能更加聚焦,个人数据更加完善,用户体验更加良好,远程医疗更加普及,在显著降低医疗成本的同时,提升医疗的普及程度、覆盖范围与专业化水准,最终达到疾病预防的目的,从而推进大众健康。

7 基于干细胞的组织重建与器官重塑技术

该技术的发展将进一步推动人类对生命发育过程、正常组织器官功能维持、疾病发生与发展、组织器官再生与功能重建的深入探索与认识;从多维度模拟并仿生制备组织与器官,从成分仿生、结构仿生,到功能重建,实现组织器官重建,实现从基础向人体应用的转化;为人类健康提供新技术、新方法与新产品;为提升与改善患者生活质量、延长健康寿命提供可行性途径;为组织工程与再生医学新兴产业发展提供强大的支撑。