
近日,未来科学大奖十周年庆典在上海举行。在“塑造未来生物学——生命科学专场研讨会”中,西湖大学生命科学学院植物免疫学讲席教授、2023未来科学大奖-生命科学奖获奖者、未来科学大奖十周年庆典 Program Committee 委员柴继杰作为本场研讨会的Session Chair,在致辞中对到场来宾表示感谢,并对演讲嘉宾卢煜明教授、管坤良教授,和对话嘉宾李家洋教授、李文辉教授、刘勇军博士、施一公教授的学术背景以及科研经历进行了介绍。

香港中文大学校长、香港中文大学李嘉诚医学讲座教授、香港科学院院长、2016未来科学大奖-生命科学奖获奖者、2025未来科学大奖周Program Committee联席主席卢煜明,以《创造分子诊断领域范式转变》为题进行主旨报告。他指出,血液及其他体液中的游离DNA为癌症、产前以及其他疾病的早期无创诊断开辟了广阔的探索空间。其中一个方向是关于“游离DNA片段组学”的新兴领域。在该领域中,人们发现游离DNA的片段化模式可以为癌症等疾病提供重要的诊断线索。另一个方向是利用游离DNA预测未来可能发生的疾病,而不仅仅是诊断当前的疾病。而机器学习和人工智能的发展也有望进一步推动该领域的进步。

西湖大学讲席教授、未来科学大奖科学委员会委员管坤良,以《细胞和器官大小的调控》为题进行主旨报告,介绍了mTOR和Hippo信号通路在细胞生长和器官大小调控中的作用。他指出,我们身体内的细胞大小和器官大小均受到严格调控,然而,对于调控其大小的内在机制,人们的认知仍处于初级阶段。越来越多的证据表明,mTOR信号通路在细胞生长和细胞大小调控中发挥着核心作用,它通过响应生长因子和营养物质等上游信号,促进生物合成过程并抑制降解过程。管坤良教授表示,在健康个体中,不同器官的相对大小能得到精确维持。Hippo信号通路是调控器官大小和组织稳态的关键因素,主要通过调控细胞增殖和细胞凋亡来实现。Hippo通路整合了广泛的细胞外和细胞内信号,包括细胞间接触、细胞形态,以及化学和机械信号等。

对话环节,由柴继杰教授主持,邀请卢煜明教授、管坤良教授,崖州湾国家实验室主任、2018未来科学大奖-生命科学奖获奖者李家洋,北京生命科学研究所资深研究员、清华大学生物医学交叉研究院教授、2022未来科学大奖-生命科学奖获奖者李文辉,华普生物科学创始人、小路生物创始人、未来科学大奖科学委员会委员(2018-2023)刘勇军,西湖大学校长、2017未来科学大奖-生命科学奖获奖者施一公,分别围绕“未来肿瘤领域可能产生的突破性进展”“智能育种在技术及应用层面的挑战”“生物医学领域基础研究与应用研究的融合”“未来基础医学领域和临床转化医学之间的协同”“ AI如何塑造未来生物学的研究模式”展开交流,并围绕生命科学领域的最新进展与未来趋势进行了深入探讨。

管坤良教授认为,肿瘤早期诊断有望通过分子水平技术取得重大突破,未来可能实现从致死病到慢性病的转变。肿瘤免疫治疗需从单靶点向多靶点并结合细胞治疗转变,同时应加强对肿瘤转移机制的基础研究。

李家洋教授指出,智能育种能大幅缩短育种周期,从传统8-10年缩短至3-5年,但面临决定重要农艺性状的基因型与表型数字化的解析、适配与重构的挑战。同时,需构建环境与基因互作适配的数据库,并通过人工智能、大数据和生物技术实现高效育种。

李文辉教授表示,病毒学挑战在于预防急性传染病和治疗慢性感染。需更加完善公共卫生体系并研发储备共性技术平台。期待通过深入研究病毒潜伏与激活机制,开发有效且最好是广谱的抗病毒药物,消除慢性感染危害。

刘勇军博士称,基础科学与应用科学界限模糊且互补,免疫学成果已转化为众多变革性药物,需从应用中发现新问题、新机制,推动基础科学与应用科学的紧密结合。

卢煜明教授提到,基础研究与临床转化医学相辅相成,但人才培养模式不同,需加强医学科学家(physician-scientist)的培养。他建议通过特别训练计划和职业发展规划,促进基础研究与临床医学的有效协同。

施一公教授认为,AI技术如AlphaFold颠覆了传统生物学研究模式,可从三维结构倒推生物学功能,这是人工智能对生命科学领域的一个巨大贡献。科研工作者尤其是学生要拥抱AI,用好AI,利用AI拓展科学研究的边界,同时要打好基础,培养批判性思维,学会跨学科合作,让自己走得更远。
文/广州日报新花城记者:张丹 通讯员:宋丹
图/广州日报新花城记者:张丹 通讯员:宋丹
广州日报新花城编辑:王锋