回首2024年，有了人工智能（AI）等新技術加持的生命科學研究在生物計算模擬、基因和蛋白質等組學檢測技術等領域做出了眾多突破。科學家們不僅前所未有地深入到大腦、基因等生命“謎團”的核心，癌癥、腦部疾病、慢性疾病等疾病的治療也出現了曙光。
2025年，生命科學和醫學領域還有哪些值得期待的突破？澎湃科技邀請多位科學家和一線醫生分享他們的洞見。以下是他們的講述：
干細胞與腦健康
高旭：北京大學公共衛生學院副研究員、博士
全球人口都在加速老齡化，中國的情況更為嚴重，因此需要促進健康老齡化。世界衛生組織（WHO）認為腦健康是促進健康老齡化的首要任務，但目前腦健康疾病的臨床治療復雜且預后質量較為一般，亟需尋找更有效的治療及干預方式。因此，我在2025年最期待的生物醫學領域的突破是腦健康問題的干細胞療法。
目前，在腦健康疾病的治療領域，干細胞技術正邁向關鍵轉折點。通過將患者的皮膚細胞重編程為誘導多能干細胞（iPS細胞），再定向分化為多巴胺能神經元，科學家試圖填補患者大腦中丟失的“神經遞質工廠”。日本京都大學團隊自2018年開展臨床研究，2023年完成的首批患者移植案例，預計2025年將公布3年隨訪數據。若結果顯示移植細胞穩定存活且未引發腫瘤，該療法可能成為中晚期患者的首選方案，但大規模推廣仍需解決細胞制備成本（目前單例治療成本約50萬美元）和標準化問題。
對于中風后遺癥，干細胞的作用機制更顯巧妙。韓國首爾大學2022年發表的臨床試驗表明，向腦損傷區域注射間充質干細胞后，40%的患者運動功能獲得顯著改善。這些細胞并非直接替代死亡神經元，而是通過分泌VEGF、BDNF等神經營養因子，激活殘存細胞的自我修復能力，同時促進新生血管形成。2025年，搭載磁性納米顆粒的“靶向遞送系統”可能進入臨床，通過外部磁場引導干細胞精準到達病灶，將治療效果提升20%-30%。
技術瓶頸的突破同樣值得關注。3D生物打印技術已能構建包含血管網絡的微型腦組織模型，2024年德國的研究團隊成功將此類“類器官”移植入獼猴腦內并實現功能連接。這項技術若在2025年完成人體安全性驗證，或將革新大面積腦損傷的治療方式。此外，光遺傳學與干細胞的結合試驗（通過光照遠程調控移植細胞活性）已在小鼠實驗中取得突破，預計2025年啟動早期臨床研究。
然而，現實挑戰依然嚴峻。即便在技術成熟的帕金森病治療中，移植細胞與宿主神經網絡的功能整合效率仍不足40%，部分患者可能出現異常放電導致運動障礙。價格壁壘同樣突出——參考目前CAR-T療法百萬美元級的定價，干細胞治療短期內難以普惠。值得期待的是，中國生物醫藥企業如中科院細胞所正在開發自動化培養系統，目標在2025年將細胞制備成本降低70%，同時國內已有13個干細胞治療腦疾病項目進入臨床Ⅲ期。
據我了解，在首個干細胞治療在中美兩國于去年12月份被批準后，世界衛生組織或將在2025年出臺首個全球性干細胞臨床應用倫理指南，這對2025年的技術監管至關重要。總體而言，2025年將是干細胞治療從實驗室向臨床過渡的重要窗口期，雖然距離普及仍有距離，但針對特定腦疾病的突破性療法有望獲得監管批準。
抑郁癥和阿爾茨海默病
陳椰林：中國科學院上海有機化學研究所生物與化學交叉研究中心研究員
以抑郁癥為代表的精神類疾病以及以阿爾茨海默病為代表的神經退行性疾病患者數量近年來顯著增加，目前全球抑郁癥患者數量已經超過3億，而俗稱老年癡呆癥的阿爾茨海默病患者數量達到5500萬。此類腦疾病會帶來嚴重后果，給社會和家庭帶來沉重負擔。
長期以來此類疾病缺乏好的治療手段。但是近幾年來此類疾病的一些新療法開始在臨床試驗中獲得證明，逐漸展現出來比傳統療法更加優異的治療效果。比如以速開朗為代表的快速抗抑郁藥物。傳統百憂解類抗抑郁藥物連續服用三周左右才能部分起效，但是速開朗可以在4小時內對難治性抑郁癥患者起效，代表著全新的治療機遇。此外，以倫卡單抗為代表的阿爾茨海默病藥物是歷史上首個可以延緩疾病進程的阿爾茨海默病藥物，意義非凡。
雖然這兩類藥物在療效或者是副作用方面還是有很大的不足之處，但是他們所代表的治療概念上的突破令領域內專家感到尤為興奮。萬里之行始于足下。星星之火可以燎原。這兩種疾病的治療可以說是曙光已現。曾經是無盡黑暗的東方已經露白。相信不用漫長的等待，就會有更加振奮人心的消息傳出。讓我們翹首以盼。
探索虛擬細胞
趙宇：圖靈-達爾文實驗室副主任、哲源科技聯合創始人
2025年，生命科學領域將開啟探索虛擬細胞的關鍵序幕。
細胞，是生命活動的基本單元，內部的分子相互作用卻極其復雜，用以前的“唯像學”研究方法很難完全弄明白。科學家正在利用人工智能構建虛擬細胞。它基于多尺度、多模態的大規模神經網絡模型，能超精準地模仿細胞在各種情況下的行為。虛擬細胞就像一個“生命模擬器”，通過高保真模擬，為理解細胞功能和促進跨學科合作提供新機遇，有望徹底改變生物學研究范式。
虛擬細胞在癌癥治療上作用巨大。我們都知道，每個癌癥患者的癌細胞都有差異，傳統治療方法就像“一把鑰匙開多把鎖”，很難做到精準有效。而虛擬細胞能模擬正常細胞一步步變成癌細胞的過程，我們通過分析癌細胞的分子特征、行為以及微環境，就能為患者量身定制治療方案，大大提高對癌癥的理解和臨床治愈率。
新藥研發也因為虛擬細胞發生大變革。以往研發新藥，花費巨大，耗費極長，就像在大海里撈針。現在，研究人員能借助虛擬細胞，在電腦里預測靶點，測試各種潛在藥物，包括副作用。這樣一來，就能以新范式不斷解決大量“未被滿足創新藥”的需求。
作為這一范式革命的早期參與者，我們團隊一直關注全球最新動態。多年來我們計算醫學團隊持續深耕細胞功能的數字孿生，已經在解碼疾病機制、仿真藥物療效等方面獲得了進展。今年，我們在生命數字孿生基礎上開發的胰腺癌藥物獲得國家臨床研究審批，大家可以關注。
為將虛擬細胞變為現實、走向應用，需要生物學家和計算機科學家攜手合作。但各領域知識體系和交流“語言”不同，合作難度大。這就好比踢足球，隊員之間配合不好，就很難贏得比賽。未來特別需要既懂生命科學知識，又掌握計算技術的復合型人才。我們歡迎大家加入，一起探索生命科學的無限可能。
胚胎發育研究
楊爍：復旦大學生命科學學院研究員
生物如何從一個受精卵，逐漸發育為具有特定結構的成熟個體，是發育生物學乃至整個生命科學最關注的核心問題之一。2025年，我期待看到這個方面的研究進展。
從達爾文時代開始，博物學家們就開始探索生物發育的現象和機制。但相較于分子生物學領域“中心法則”，以及遺傳學領域“三大定律”這種能夠構建整個學科框架的基礎性理論，對胚胎發育的研究仍然停留在描述性階段。
每年都會發現很多參與特定發育過程的基因和通路，但弄清楚這些基因和通路是如何被完美的時空調控，實現整個發育的動態過程，并建立完善的基礎性理論，仍遙遙無期。檢測的突破使得我們可以在蛋白組學水平解析早期胚胎發育基本物質情況，人工智能技術的進步為模擬上述物質情況提供了技術手段。
相信在未來的某個時間段，我們能夠從受精瞬間開始，完整地了解乃至模擬胚胎發育的全過程，解開困擾人類千年的謎團。
溶瘤病毒療法治癌癥
陳慧敏：上海仁濟醫院消化科內鏡中心副主任，上海市消化所副所長
消化道腫瘤約占全球癌癥相關發病率和死亡率的50%以上。作為消化科醫生和消化疾病研究者，我很關注腫瘤治療領域的新進展。回顧2024年，50多個適應證的腫瘤藥物獲批，包括11種一流治療方法，其中腫瘤浸潤性淋巴細胞（TIL）治療研究追溯超30年，可見醫學突破需漫長過程，對2025年癌癥診療領域的預測也頗具挑戰。
我關注到廣西醫科大學趙永祥教授團隊在靜脈注射溶瘤病毒療法在晚期癌癥治療的突破。趙教授團隊開發的新型溶瘤病毒NDV - GT，利用新城疫病毒（二類傳染病）作載體，插入豬的α1,3 - 半乳糖轉移酶基因，使腫瘤細胞表達異種抗原αGal，激發人體免疫系統超急性排斥反應來消滅腫瘤細胞。
臨床前實驗中，接受治療的肝癌食蟹猴生存期顯著延長；臨床試驗里，23名晚期耐藥癌癥患者90%疾病得到控制且無嚴重不良反應。這一成果展現了溶瘤病毒療法的潛力，為晚期癌癥患者帶來希望，也體現了腫瘤治療從傳統化療向精準免疫治療的轉變趨勢。
2025年，隨著空間轉錄組學、單細胞測序以及人工智能、機器學習等技術進步，將助力我們深入了解腫瘤微環境，或許會帶來更有效的靶向識別預測性生物標志物和增敏免疫治療。新輔助療法臨床試驗會繼續受到重視，尤其是圍繞免疫療法或已在其他癌癥中顯效的靶向治療開展的試驗。新的一年，很有可能是攻克癌癥的關鍵之年。
前列腺腫瘤核素配體治療
董樑：上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院泌尿科主治醫師，副研究員
我是一名研究前列腺腫瘤的臨床醫生。前列腺腫瘤在西方發達國家是男性惡性腫瘤新發病例數每年位居第一的疾病。在我國，其發病率也呈逐年快速上升的趨勢。流行病學分析顯示，我國初發前列腺癌患者的惡性程度普遍高于歐美，給老年男性帶來了巨大的健康和經濟負擔。
2025年，我最關注的是基于PSMA的核素配體治療在我國的臨床數據發布及在不同階段患者中的應用結果。PSMA，即前列腺特異性膜抗原，是一種在前列腺腫瘤細胞表面高表達的膜蛋白，其表達量是正常前列腺上皮的100至1000倍。PSMA不僅在原位前列腺腫瘤病灶中表達，還在全身轉移性前列腺病灶中高表達。五年前，基于PSMA的PET-CT和PET-MR已廣泛應用于臨床診斷，顯著提高了微小前列腺癌轉移灶的檢出率。
基于PSMA的核素配體治療是一種新興的治療方法。其原理是將識別PSMA的小分子與治療性β放射粒子（如镥177）結合，藥物進入體內后，表達PSMA的細胞會被該小分子識別，隨即放射粒子對PSMA陽性細胞進行超短距離放療，從而實現殺傷。
我關注PSMA核素配體治療的原因是，早期前列腺腫瘤患者手術后生存率超過90%，但一旦轉移，五年生存率不足30%。轉移性前列腺癌失去手術條件，傳統治療方法主要是以雄激素剝奪為主的內分泌治療，但幾乎所有患者在接受治療后3至5年會出現耐藥，腫瘤細胞不再依賴雄激素，復發且惡性程度更高。近年來，雖然有二代雄激素拮抗藥物和化療問世，但對于晚期末線患者的生存獲益有限。基于PSMA的核素配體治療獨立于傳統治療邏輯，2021年《新英格蘭醫學雜志》發表的VISION臨床試驗顯示，該治療相比傳統手段可在最晚期的轉移性去勢抵抗性前列腺癌患者中減少近40%的全因死亡風險。
今年該療法有望在中國造福廣大患者，我很期待屬于我們中國患者的臨床數據。同時，除了使晚期患者獲益之外，我們更希望看到的是，在疾病的相對早期，即通過PSMA PET診斷發現有早期微小轉移的高危前列腺癌患者中，采用基于PSMA的核素配體治療進行新輔助治療，再進行積極手術干預，最終是否可減少這部分患者死于前列腺癌的比例。
超聲彈性成像技術診斷筋膜炎
韓奇：復旦大學附屬華東醫院疼痛科副主任醫師
除了癌癥、心血管等“大病”之外，很多看起來沒有那么“危險”，但顯著影響人們生活水平的疾病也是醫學攻克的重要目標。2025年，我比較關注那些常見疼痛在治療方面的突破，比如現在很多人都會有的筋膜炎。
肌筋膜炎是一種會讓人腰背、頸肩、胸背等部位周圍肌肉疼痛的疾病。肌筋膜炎主要由無菌性炎癥引起，導致肌肉和筋膜之間產生粘連，激痛點隨之形成。肌筋膜炎的發病原因多樣，包括損傷、受寒、慢性勞損等。患者常出現自發性疼痛、僵硬與活動受限、運動功能障礙等癥狀。
現在醫學界有個新技術，叫超聲彈性成像技術，這種技術通過測量組織的變形程度來評估其彈性，為肌肉骨骼系統疾病的診斷和治療提供參考依據。在肌骨超聲中，超聲彈性成像技術能夠用于評估肌肉、肌腱、韌帶等軟組織的彈性模量，即楊氏模量，從而反映這些組織的硬度和抵抗形變的能力。
超聲彈性成像技術具有高分辨率和敏感性，能夠早期發現病變并提供詳細的組織結構信息。因此可以應用于肌肉骨骼系統疾病的診斷。超聲醫生可以通過測量肌肉的楊氏模量，評估肌肉的病變程度，對于肌筋膜炎的診斷和嚴重程度具有一定的參考價值。在運動醫學和康復醫學的應用中，彈性超聲能夠評估運動員的肌肉骨骼系統狀態，幫助發現運動損傷的早期跡象，并指導康復治療。同時，它還可以用于評估肌肉力量、肌肉功能和運動協調性等方面。
因此，超聲彈性成像技術為肌肉骨骼系統疾病的診斷和治療提供了新的手段。隨著技術的不斷發展和完善，超聲彈性成像技術有望在臨床實踐中發揮更加重要的作用。新的一年，我期待這樣的新技術的臨床效果。
（原標題：新年展望一：醫生、科學家最關注的科學突破）
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