转自：经济日报
生命科学是研究生命现象及其运行规律的自然科学，涉及生物体的结构、功能、发生、发展、遗传和变异等诸多方面，涵盖生物学、医学科学、生物技术、农业科学、环境科学等领域。生命科学与人类生存、人民健康、社会发展密切相关。人类免疫系统疾病、遗传性疾病、恶性肿瘤、心脑血管病、呼吸系统病等疾病的根本治疗途径，将依靠生命科学的发展来解决。生命科学与其他学科相互融合，不仅有助于解决自然界许多重大的理论问题，还将在高层次上开辟新的技术领域。
现代生命科学的发展主要有三个阶段。18世纪至19世纪，卡尔·林奈建立的生物分类系统与达尔文提出的自然选择学说理论，改变了人类对生物多样性及演化的认识。20世纪初至中叶，遗传因子假说的提出和DNA双螺旋结构的发现开启了分子生物学时代，人类得以深入微观探索分子遗传学及分子生物学。20世纪后半叶至21世纪，随着人类基因组计划完成、各种类型测序技术手段不断进步，人类进入以组学为代表的系统生物学时代，加之基因编辑技术、纳米技术突飞猛进，现代生命科学开启了以高通量数据为基础、多学科交叉融合的时代。
随着新一轮科技革命和产业变革加速演进，前沿技术集中涌现，生命科学在全球范围内呈现迅猛发展态势，不仅科学研究方面取得重大突破，在市场需求推动下，相关产业也迅速崛起。一是基因组学进入快速发展阶段。根据Markets And Markets数据，2023年全球基因组学市场规模为462亿美元，预计2028年达831亿美元，年均增长率为12.4％。精准医学作为其中的热点领域，通过基因检测和个性化治疗，大大提高了疾病诊断和治疗效果。二是生物技术在医药、农业和环境保护等多个领域得到广泛应用。CRISPR基因编辑技术正在改变遗传性疾病的治疗方式，转基因作物提高了农业生产效率，生物修复技术广泛应用于环境污染治理。三是生命科学与大数据、人工智能深度融合，显著加速了新药研发、疾病诊断和治疗方案的优化。通过大数据分析，科研人员能够快速发现潜在致病因素，人工智能则帮助提高诊断的准确性和治疗的个性化。
科学只有转化为技术并应用于生产，才能转化为现实生产力。生命科学以解决经济社会各领域的应用问题为目标，将科学知识与创新技术高效率地向多种应用领域转化。其中，以人类健康与疾病防治为目标的转化医学研究，将系统生物医学研究成果向临床转化，同时在临床实践中获取科研思想与资源，推动医学向个性化精准诊治发展。
以生物与医学科学领域为例，医工结合是推动生命科学发展的有效方式，即由医疗机构及其科研人员在临床实践中发现科学问题后，由高校、研究机构和企业研发人员共同开发相关药品或设备，并与医学专业人士一起进行临床试验，经过改造优化，最终形成安全有效的产品。
手术机器人是医工结合的典型代表。通过多个机械臂、摄像系统及智能控制系统协助医生工作，可实现高精度、立体视野下的微创手术，为远程手术提供了可能，已应用于普通外科、骨科、神经外科等多个科室。手术机器人的广泛应用有利于患者更快康复、减少并发症的发生，是未来外科领域不可或缺的技术设备。根据Frost＆Sullivan数据，预计2025年全球手术机器人市场规模达285.1亿美元，2030年将达619亿美元。
面对激烈的市场竞争，我国手术机器人虽起步较晚，但在政策支持和科技创新推动下，取得了显著进展。目前，我国自主研发的手术机器人在各项功能和技术参数方面，已取得不亚于甚至超过国外相同产品的成绩。以神经外科手术机器人为例，根据众成数科数据，以华科精准、柏惠维康为代表的国产神经外科手术机器人约占市场份额的98.30％。
除了手术机器人，脑机接口作为研究大脑功能和神经网络的新方式，受到广泛关注。利用脑机接口控制电脑、机械臂已从实验室逐渐走向临床应用，被用于医疗健康、智能生活等众多领域。美国、欧盟、日本等在战略层面对脑机接口进行布局，2013年，美国发布“美国创新性神经技术大脑研究计划”，欧盟启动“人类脑计划”。据预测，未来10至20年，全球脑机接口产业将产生最多2000亿美元的经济价值。不过，目前脑机接口产业整体还处于早期研究阶段，真正落地需要进一步探索，并形成完整的产业链。
（作者系首都医科大学附属北京天坛医院神经外科教授）
