风湿免疫|深度交叉!医学发展如何借势而为( 二 )


开展学科交叉工作必须打破常规、兼容并包,特别需要科学家能耐得住、呆得住、坚持得住 。而对于交叉学科研究,不论是评项目还是评人,都应当“唯创新”,因为创新是学科交叉的唯一核心目的 。
其实,很多交叉学科的研究尝试起始于突发的“灵感”,往往连最基本的验证都还没有做过,更不要提研究基础,几乎很难申请到专项经费支持 。因此,如何真正精准地支持有原始创新潜力的交叉研究项目启动,仍需要在政策上和程序上有更多细节的考量 。
风湿免疫|深度交叉!医学发展如何借势而为
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中国工程院院士丛斌
多学科共推科学研究新范式创建
当前,生命科学研究遇到了一定的困境,医学领域对大多数疾病的认知和治疗并没有实质的突破 。人类疾病模型研制基本采用的是模式动物,由于物种差异,动物疾病模型的发病过程、病理机制、发病状态和康复等与人体的真实世界尚存较大差距 。
生命科学领域的研究并不只局限于用先进的观测手段,揭示亚细胞水平或分子水平的微观结构,用先进技术所发现的这些静态结构,依然不能表征生命的微观动态过程 。而细胞、亚细胞或分子水平的微观生命活动是基于一定的结构存在所表征的结构间系统互作,以这种互作所行使一定功能的时空变化动态过程 。
因此,需要建立新的科学范式研究生命领域的三大基本科学问题:一是解析人体微观结构,二是揭示结构间的关联关系,三是探索结构及其行使功能的时相性变化规律 。人体是最复杂的高智商网络运行系统,通过对该生命系统的科学解析能够破解生命领域的诸多难题 。
解析人体网络化的运行机制需要生命科学与数学、信息科学、工程技术、化学、物理学等多学科交叉互鉴、深度融合,创新研究范式 。利用现代信息技术对生命信息进行采集、处理、存储、整合、挖掘和解析,推进系统生物学研究向可定量、可计算、可调控、可预测的方向跃升,驱动生命科学研究转变为“数据密集型科学发现”的新范式,以实现对生命本质的系统揭示;全面系统刻画人类数字生命和全息人体,研制更逼近人类疾病真实世界的数字化人体疾病模型,是生命科学领域的世界前沿 。
同时,人体全息生命系统网络解析的研究也可以促进数学、化学、物理学、信息科学、制造业、农业等领域的科学技术进步 。
风湿免疫|深度交叉!医学发展如何借势而为
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中国科学院院士赵继宗
脑科学研究应与临床神经学科融合
我国脑计划是以探索大脑秘密、攻克大脑疾病为导向的脑科学研究,以建立和发展人工智能技术为导向的类脑研究 。脑科学研究需要生理学、生物学、物理学、基因组学、生物化学、计算机科学、材料科学等多个学科参与 。无论是脑科学研究抑或类脑研究,都需要神经内科、神经外科和精神科等临床神经学科融合,促使研究成果向临床转化 。
由于伦理等原因,科学家难以用侵入式技术研究人脑 。研究脑疾病(损伤)造成人的意识、语言等脑认知功能障碍或开颅手术实时脑功能检测,是探索人脑神经机制的重要途径 。我国相关疾病病人绝对数量大,紧密整合临床与基础力量,从反向思路入手研究认知功能的神经机制,是我国脑科学研究的优势之一 。
与认知相关的脑疾病之所以诊治困难,主要是因为对这些疾病的发病机理缺乏认识 。临床神经学科在诊治神经系统疾病的过程中获取人体生物学标本,开颅手术获得各类人脑疾病的病理学标本,可以为脑科学基础研究提供宝贵的研究材料 。脑机接口是类脑研究领域唯一产业化的领域 。脑机接口技术在人与外部设备之间建立直接连接通路,以脑信号为基础,通过脑机接口实现控制人机混合系统 。脑机接口、医疗外骨骼机器人需要向临床转化,为脑和脊髓损害的偏(截)瘫病人或/和失语的病人提供智能化的神经功能替代 。

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