探索生命奥秘——程和平院士在首都国际医学大会数智医疗与医学人工智能创新论坛做主旨报告

为促进国内外数智医疗稳步发展和医学人工智能创新成果快速落地应用，全面推动卫生健康事业高质量发展，借2024年中国国际服务贸易交易会之东风，9月13日，在由中国医院协会主办的2024首都国际医学大会上，国家卫生健康委员会百姓健康频道（CHTV）主办的平行论坛——“数智医疗与医学人工智能创新论坛”正式启动。

在此次论坛上，中国科学院院士、北京大学未来技术学院教授程和平以“数字生命”为题进行了大会主旨报告。深入探讨了生命科学与医学在大科学时代的前沿挑战与未来趋势。从基础科学研究的最新进展，深度阐述相关进展在临床应用转化领域巨大前景，为与会者提供了一个关于生命科学和医学未来发展的全面视角。

生命科学的新纪元

程院士首先指出，生命体是最为复杂的物质运动形式，而生命健康则是社会发展永恒的主题。人体就像一个“小宇宙”，涵盖了从微观到宏观的多个数量级的空间尺度和时间尺度，以及其对应的层级结构。面对如此复杂的体系，科学家们正面临着肿瘤、癌症、生殖发育、遗传疾病、脑科学、神经科学、干细胞、衰老、再生医学、感染、免疫、心脑血管疾病等一系列重大生物医学问题。这些问题的解决，不仅需要深入理解生命体的复杂性，还需要跨学科的合作和创新技术的应用。

现阶段，以基因组学、蛋白组学、代谢组学、成像组学和表型组学等“组学”技术为代表的前沿探索，为我们提供了全面的生命信息。其中，基因组学揭示基因及其非编码部分的复杂性，蛋白组学探索蛋白质分子及其修饰的多样性，代谢组学关注代谢产物的动态变化，成像组学则跨越了从微观到宏观的多个空间尺度，表型组学则关注了生理、病理不同层面的表型。上述技术的集成应用，为我们提供了一个全面的生命信息网络，有助于我们更深入地理解生命现象。

大科学时代的研究范式

在大科学时代，研究手段和科学哲学正在发生革命性的变化。程院士提到，从还原论到整体论的转变，整合生物学、系统生物学的发展，以及组学技术、大数据技术、人工智能的融合，正在推动生物医学研究范式的革新。数据驱动的研究模式，是基于多组学等大数据挖掘提出假说，而后通过实验进行验证。这种研究模式的转变，不仅提高了研究的效率，也为我们提供了新的研究视角和方法。

目前有多个大型生命科学计划，如人类基因组计划、人类蛋白质组计划、中国人类蛋白质组计划等正在持续推进中。这些计划不仅推动了科学的发展，也为我们提供了大量的生命科学数据，为未来的研究提供了宝贵的经验和资源。

其中，多光子数字病理技术的发展作为未来医学的一个重要方向被特别提及。以微型化双光子荧光显微镜为代表的技术进步，不仅提高了成像的分辨率和速度，也提供了更深入的生物学信息。基于该技术所形成的活组织的结构和功能的AI辅助的多模态信息融合诊断，将极大地提高疾病的诊断准确性和治疗的有效性。

数字生命与未来医学

在演讲的最后部分，程院士介绍了多模态跨尺度生物医学成像设施（NBIC），这是一项国家重大科技基础设施，旨在通过融合光、声、电、磁、核素、电子等多种模态，结合信息与计算技术，实现从埃到米、微秒到生命周期的全景式结构与功能成像。会上，程院士展望了这一设施未来将如何推动生命科学的未来发展，以及如何通过“数字生命”专项计划，实现对生命体的数字解码、模拟和预测。随着该设施的建设和运行，将为我们提供一个全新的生命科学研究平台，并助力人类更深入地理解生命现象，从而推动医学的进步。

小结

程和平院士的演讲为与会者提供了一个关于生命科学和医学未来发展的全面视角，激发了对未来医学技术的期待和思考。随着科技的发展，我们可以看到，生命科学和医学正在经历一场前所未有的变革。这场变革不仅涉及到基础科学的研究，也涉及到临床应用的实践。面对这一新的挑战和机遇，如何在保护个人隐私和数据安全的前提下，合理利用这些技术，使得组学技术、大数据技术、人工智能等现代技术的应用，帮助人类对生命现象的理解将更加深入，对疾病的诊断和治疗将更加精准，是一个值得所有人认真思考的问题。

撰文：十六

二审：清扬

三审：碧泉

编辑：半夏