2023年计算生物学科技发展态势

计算生物学借助大量生物数据的模拟与分析,探寻生物体及生态系统的结构和功能,从而加深对生物体的认识与理解。得益于算法的持续优化和计算机性能的提高,计算生物学逐步克服了大量数据处理和分析的难题。2023年,计算生物学在基因组学、蛋白质结构解析与预测、药物研发、疾病诊断与预测等多个应用领域取得突破性进展。随着技术的进步和数据的积累,计算生物学在未来的发展前景非常广阔,但仍存在数据质量问题、算法和模型复杂度、实验验证的难度、多学科交叉融合的挑战,以及伦理和社会问题等诸多难点需突破。     

2023年营养健康领域发展态势

营养健康一直是各国关注的核心议题。2023年,全球主要国家(地区)出台了多个促进国民营养健康、保障食品安全和完善食品系统的政策规划;聚焦科学合理膳食改善营养健康,利用食品营养干预辅助疾病治疗,以及通过健康生活方式来延缓衰老等重点领域,并建立新的技术创新中心和研究所,启动新的研究项目推动该领域的科技发展。本文从科技布局与政策监管、重点领域进展与趋势、产品研发与产业发展等角度,对该领域在2023年的进展进行系统梳理,并对领域未来的发展趋势进行展望。     

2023年慢性病防控领域发展态势

慢性病是威胁人类生命健康的“头号杀手”,近年来发病率不断上升,且呈现年轻化趋势,防控形势十分严峻。本文围绕慢性病防控的政策支持、技术革新、场景应用3个方面分析了2023年的主要进展。政策支持方面,各国家/地区持续布局,推动慢性病防控科技创新发展;技术革新方面,医疗大模型赋能慢性病防控进入新阶段;场景应用方面,慢性病“预防-诊断-治疗”持续取得新进展,出现了更加主动的预防模式、更加精准的诊断方法、更加多样的治疗手段;并提出慢性病防控的未来发展趋势为“精准化”“个体化”“数智化”“一体化”。     

2022年合成生物学发展态势

合成生物学已经进入快速发展阶段,突破性成果不断涌现,技术转化与产业应用也初见成效。DNA合成、基因编辑、计算机辅助设计和过程自动化、机器学习等技术的进步和相关平台的建设,以及政策的支持和投融资的持续活跃,有望进一步推动生物产业及生物经济的发展。在新一轮科技变革与保护自然环境、减少碳排放的背景下,世界主要国家更加注重生物经济的可持续发展。该文系统梳理了全球合成生物学在2022年的战略规划、研发和产业等方面的进展,展望了未来在技术创新、产业应用等方面的发展前景。     

2023年脑机接口领域发展态势

脑机接口是人脑与计算机或其他电子设备之间建立的直接交流与控制通道。由于其战略重要性,脑机接口已经成为各国战略布局的重点。本文简要介绍了脑机接口领域的发展历程,重点从战略布局、科研进展与产业应用等角度系统梳理了2023年该领域的最新进展,并展望未来发展趋势。2023年,神经编解码算法、神经探针与芯片等脑机接口领域核心技术取得重要进展,功能性超声脑机接口等新型脑机接口不断涌现,应用领域已经从医疗扩展到科研、娱乐等领域,重要企业取得多项里程碑进展。未来,脑机接口硬件将向小型化、高通量、柔性化发展,编解码效率和质量将大幅度提升,促进脑机接口功能从替换和恢复向改善、补充和增强转变,应用领域将进一步拓展。随着脑机接口的广泛应用,其伦理安全问题将受到重视。     

植物合成生物学领域发展态势的文献计量分析

合成生物学作为一种颠覆性技术可应用于农业领域的创新发展,解决当前农业学科中的瓶颈问题。利用文献计量学方法从领域发表论文的时序数量分布、主题分布等探测当前合成生物学的基本态势。基于领域的主题分布可知,其中植物合成生物学这一主题是稳定存在的且主题规模处于稳定增长趋势。聚焦植物合成生物学这一主题方向,在构建引文网络的基础上利用主路径分析方法从知识流动角度探测植物合成生物学领域重要知识节点,内容涵盖介子油苷生物合成途径,重要催化酶功能解析、转录因子的调控作用,组学方法的应用,利用微生物酵母进行生物物质合成,这些内容表征了合成生物的核心理论技术。     

植物合成生物学领域发展态势的文献计量分析

合成生物学作为一种颠覆性技术可应用于农业领域的创新发展,解决当前农业学科中的瓶颈问题。利用文献计量学方法从领域发表论文的时序数量分布、主题分布等探测当前合成生物学的基本态势。基于领域的主题分布可知,其中植物合成生物学这一主题是稳定存在的且主题规模处于稳定增长趋势。聚焦植物合成生物学这一主题方向,在构建引文网络的基础上利用主路径分析方法从知识流动角度探测植物合成生物学领域重要知识节点,内容涵盖介子油苷生物合成途径,重要催化酶功能解析、转录因子的调控作用,组学方法的应用,利用微生物酵母进行生物物质合成,这些内容表征了合成生物的核心理论技术。     

2022年衰老生物学发展态势

衰老生物学以健康老龄化为目标,主要围绕衰老生理性或病理性过程及机制开展研究。随着近年全球健康老龄化的战略部署,衰老生物学得以快速发展,2022年以来,全球在衰老研究政策支持、衰老研究模式拓宽、衰老标识拓展等方面取得了重要进展。鉴于此,该文重点从衰老生物学领域的总体发展态势、基础研究进展、临床研究进展等角度对2022年重要进展进行梳理分析,并对衰老生物学基础研究和临床研究未来重点发展方向以及发展模式进行展望,以期为后续研究提供参考。     

病原生物学课程整合的探索

针对教育部医学教育体系改革计划项目的要求,教研室借鉴了美国哈佛大学医学院的课程改革经验,对部分学生实施了病原生物学课程整合。3 a来,学生和教师对整合课程的态度是积极的,实践证明学生在分析解决问题能力、创新能力等方面有了很大提高。但整合课程在内容融合程度等方面还存在一些问题,尚需进一步完善。     

2023年合成生物学在健康与医药领域的应用

自21世纪初以来,高通量DNA测序、大规模DNA合成与组装、高效率基因组编辑等技术不断取得突破,推动合成生物学“读-编-写”进入高通量、自动化的时代,已经开始影响或应用于生物医药、材料化工、农业、食品、能源、环境保护等多个领域。在健康与医药领域,合成生物学研究成果和技术创新可以在认识生命规律的基础上,解析疾病发生发展机制、寻找药物设计靶点、干预自然的生理代谢过程与机体的免疫应答机制、实现对人体生理状态的监测以及对疾病的诊断与治疗,从而深刻影响医疗模式、诊疗体系和生命健康产业。该文对2023年合成生物学在健康与医药领域的规划布局、研发进展和产业发展进行了系统性的梳理,并展望了该领域未来更广泛的应用前景。     

2023年衰老生物学研究及相关产业发展态势

衰老研究在延长寿命、预防和治疗疾病、提高生活质量、减轻社会养老负担等方面均有着重要的意义。目前中国社会老龄化程度严重,对衰老研究及相关产业发展的需求更为迫切。随着全球衰老科学研究与产业发展的不断深化,重要成果层出不穷。鉴于此,该文重点对2023年相关进展进行梳理总结,以期为后续研究提供参考。     

合成生物学领域专利竞争态势分析

合成生物学是生物学、工程学、化学和信息技术等相互交叉融合的一个新兴领域,在医学、药物、农业、材料、环境和能源等领域具有广阔的应用前景,甚至可能创造出自然界中没有的新生物,被视为生物科技领域的颠覆性技术。分析了合成生物学领域主要国家和地区的相关发展战略、资助项目和政策措施,总结了合成生物学领域专利技术的发展历程,揭示了该领域的专利研发主题分布情况,综合对比分析了该领域的主要国家和主要机构的专利产出情况,以期为我国合成生物学领域的科研工作者和管理决策者提供参考数据。     

1996～2000年世界生物学发展态势研究简要

对1996～2000年间发表的世界生物学文献进行了统计,分别从主题分类、年代分布、地区分布特征及主要学科等四个方面进行了分析.找出了世界生物学研究的热点和薄弱环节、年代分布规律、主要学科的发展趋势及世界生物学研究突出的国家,为我国生物学研究提供决策性参考意见.     

2023年数字健康发展态势

在医疗健康技术与数字技术的双重驱动下,数字健康领域迅速崛起,为维护人民生命健康、改善国民诊疗体验提供了全新的解决方案。随着社会经济的发展、消费结构的优化、人口老龄化及城镇化的深入推进,数字健康的应用场景日新月异,发展前景日益广阔。在2023年,数字健康在科学、技术、产业等方面均取得了显著进步,这得益于政策的扶持、前沿技术的突破以及产品的成功上市。该文旨在从政策规划、科学创新、技术演进、产品研发等多个维度,全面剖析数字健康的最新科技成果,并对其未来的发展方向进行探讨。     

2023年基因治疗发展态势分析

基因治疗是指通过在基因水平上操纵或修饰细胞内基因的表达来治疗疾病的一种生物医学手段。近年来,基因治疗技术逐渐成熟,产业化加速,不断有重磅产品获批,已成为生物医药领域继小分子、大分子之后的一条新热门赛道。本文从基础研究、临床研究和产品获批等方面对2023年基因治疗的态势进行了分析,结果发现治疗及递送新技术的不断涌现及疾病生物学研究的深入,推动基因治疗发展进入快车道,适应证范围不断拓展,临床潜力不断获得验证,产品加速上市。2023年,基因替代治疗、基因编辑治疗和RNA治疗等基因疗法先后迎来多款突破性新产品上市,递送技术的开发和优化取得重要进展,同时基因治疗领域潜在的安全风险和有效性仍需进一步的长期跟踪研究;基因治疗的可及性也有待多渠道来进一步提高。最后,本文也对基因治疗领域的未来发展进行了展望。     

浅谈免疫学与病原生物学整合课PBL教学模式

以问题为导向的PBL教学方法,将问题作为学习的起点,有助于提高学生解决问题的能力。免疫学与病原生物学整合课使用了PBL式教学。本教研室在扎实掌握重点知识的前提下,运用这种教学法,调动了学生自主学习的积极性,提高了学生的团队意识。学生的创新精神和能力有所提高。这种教学方法与传统教学方法有较大不同,而客观条件仍存在着一些不足,需要不断完善。     

2023年肿瘤精准医学发展态势

肿瘤的高度复杂性和异质性使其治疗面临巨大挑战,而精准医学的发展为其带来新机遇,成为肿瘤医学的重要发展模式。经过几年的发展,肿瘤精准医学不断推进,相关成果持续涌现。该文在系统梳理2023年全球肿瘤精准医学的发展布局与举措,总结领域发展现状与发展趋势的基础上,展望了肿瘤精准医学领域的未来发展方向。当前,全球已建设多个肿瘤相关的大型人群队列,为肿瘤精准医学的实现提供了重要资源基础。随着精准医学理念的深入和生命组学技术的革新,基因检测、液体活检、伴随诊断等精准诊断技术以及靶向药物、免疫治疗、RNA疗法等先进治疗手段逐渐成熟,不仅推动了对肿瘤发生发展机制的深入解析,使得肿瘤精准分型取得快速突破,并逐渐用于指导临床实践;而且推动了新技术、新应用、新产品的快速突破,从而助推肿瘤精准医学的实现。     

合成生物学的科学问题

合成生物学不仅推动了生物工程应用的革命性发展,也为生命科学基础研究带来了崭新机遇.该文提出了合成生物学目前的核心科学问题,一方面是解答生命功能跨层饮涌现的原理,另一方面是基于涌现性原理解决生命系统的理性设计与构建这一瓶颈问题;总结了在合成生物学研究中,当功能涌现原理已知或未知时的不同研究范式,并讨论了合成生物学的定量研...     

2022年基因治疗领域发展态势

基因治疗是通过修饰或操纵基因的表达,从而改变活细胞的生物学特性,以达到治疗疾病的目的。基因治疗已成为生物医药领域继小分子、大分子之后的一条热门新赛道。本文对2022年全球基因治疗领域的政策规划、研究进展进行了总结。分析发现,载体递送及基因编辑等技术的突破加速基因治疗发展,基因治疗应用愈加广泛,适应证已从遗传性疾病扩展到癌症、心血管疾病等领域,获批产品不断增多,基因治疗产业化加速发展。此外,本文也对基因治疗发展趋势进行了展望。     

病原生物学实验教学中应用多学科整合及虚拟实验的探索

病原生物学作为一门实践性很强的学科,其实验教学在其中发挥重要的作用。为了提高病原生物学实验的系统性和可操作性,结合微生态学、医学微生物学及免疫学各自学科特点,进行以"抗生素诱导的肠道菌群失调"为例探讨病原生物学整合实验。由于临床标本及实验条件的限制,采用可视化虚拟实验进行消化性溃疡中病原菌分离与鉴定及微生态菌群分析实验。这将为病原生物学实验教学的改革提供相应参考。