前沿交叉生物技術(shù)及其應(yīng)用研究報(bào)告

#（4）小分子－生物大分子相互作用的超高靈敏分析測(cè)試技術(shù)；（5）基因網(wǎng)絡(luò)調(diào)控化學(xué)基因組測(cè)試分析技術(shù)系統(tǒng)；（6）獲得1－2個(gè)藥物作用新候選靶標(biāo)或新途徑。3．生物醫(yī)學(xué)信息技術(shù)研究目標(biāo)：面向國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生發(fā)展的需求及個(gè)性化醫(yī)療保健需求，建設(shè)我國(guó)生物醫(yī)學(xué)信息技術(shù)體系，國(guó)家級(jí)生物醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)庫(kù)體系，以及生物醫(yī)學(xué)計(jì)算平臺(tái)；發(fā)展基于基因組信息的疾病預(yù)測(cè)與診斷技術(shù),解決面向疾病預(yù)測(cè)、預(yù)防、診斷的若干關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展組織器官生理、病理過程的模擬仿真技術(shù)及手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)，研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的生物醫(yī)學(xué)信息處理軟件及系統(tǒng)，促進(jìn)我國(guó)生物醫(yī)學(xué)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)形成。研究?jī)?nèi)容：（1）生物醫(yī)學(xué)信息的獲取、加工及分析，包括：生物醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)體系建設(shè)，整合臨床數(shù)據(jù)與遺傳數(shù)據(jù)的電子病例管理系統(tǒng)開發(fā)；臨床醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建，臨床環(huán)境下分子生物學(xué)數(shù)據(jù)的收集、整理，臨床/遺傳數(shù)據(jù)的知識(shí)表示與挖掘；（2）針對(duì)重要疾病的發(fā)生、發(fā)展的動(dòng)力學(xué)和診斷治療相關(guān)的實(shí)驗(yàn)和理論建模，以及計(jì)算、系統(tǒng)模擬和控制技術(shù)研究;（3）生理/病理模擬仿真與手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)，包括：人類重要組織

器官的生理、病理模擬、仿真，以及醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)；（4）基于基因組信息的疾病預(yù)測(cè)與診斷技術(shù)、個(gè)性化醫(yī)療信息系統(tǒng)平臺(tái)研發(fā)；（5）生物醫(yī)學(xué)計(jì)算平臺(tái)技術(shù)，包括：生物醫(yī)學(xué)知識(shí)表示技術(shù)，海量生物醫(yī)學(xué)信息管理技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)信息安全技術(shù)，生物醫(yī)學(xué)信息檢索技術(shù)，遠(yuǎn)程醫(yī)療信息支撐技術(shù)。6）數(shù)字人體技術(shù)預(yù)期成果：1）分布式生物醫(yī)學(xué)信息數(shù)據(jù)庫(kù)體系；（2）人體重要組織器官的虛擬仿真與手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)；（3）個(gè)性化醫(yī)療信息支撐系統(tǒng)平臺(tái)及個(gè)性化電子健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；（4）生物醫(yī)學(xué)信息處理平臺(tái)；（5）數(shù)字化人體。4．分子影像技術(shù)研究發(fā)展對(duì)活體動(dòng)物或人體實(shí)現(xiàn)多模式高分辨的分子功能研究發(fā)展對(duì)活體動(dòng)物或人體實(shí)現(xiàn)多模式高分辨的分子功能影像技術(shù)，從形態(tài)、解剖、功能、代謝等多方面闡明生物分子的功能，研究疾病的發(fā)生機(jī)制，在體評(píng)價(jià)藥物的作用機(jī)理、藥效、代謝和毒性。開發(fā)和研制高靈敏、多功能、特異性的分子探針，用于在體研究生物分子的功能和疾病的早期診斷。研究?jī)?nèi)容：（1）發(fā)展細(xì)胞、組織、器官和動(dòng)物水平檢測(cè)基因調(diào)控通路和網(wǎng)絡(luò)分子影像新方法、新技術(shù)和和新系統(tǒng)；（2）發(fā)展研究疾病診斷分子影像技術(shù)，包括表型和功能分析的分子影像技術(shù)，疾病潛伏階段和臨床階段使的用分子成像技術(shù)，面向臨床應(yīng)用的分子影像可視化技術(shù)；（3）發(fā)展藥物篩選、藥效學(xué)評(píng)價(jià)、代謝和毒理學(xué)測(cè)試專用分子影像測(cè)試技術(shù)；（4）發(fā)展分析和挖掘分子影像技術(shù)獲得數(shù)據(jù)的生物信息技術(shù)；（5）挖掘、識(shí)別和分析重要分子影像測(cè)試數(shù)據(jù)，建立分子影像數(shù)據(jù)庫(kù)；（6）應(yīng)用分子成像技術(shù)進(jìn)行生物醫(yī)藥應(yīng)用研究，包括重大疾?。[瘤、心血管、代謝障礙和神經(jīng)退行性疾?。┑脑\斷、功能基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)探測(cè)、藥物作用靶標(biāo)及其相關(guān)基因網(wǎng)絡(luò)的發(fā)現(xiàn)等。預(yù)期成果：1）多元化（光、磁、核等）的實(shí)時(shí)在體分子檢測(cè)的技術(shù)平臺(tái)；2）分子影像獲取數(shù)據(jù)挖掘、識(shí)別和分子的生物信息技術(shù)以及成像信息的整合、模擬和可視化技術(shù)；3）一批用于分子功能標(biāo)記的探針試劑；（4）若干擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的活體細(xì)胞內(nèi)分子動(dòng)力學(xué)過程測(cè)試的成像系統(tǒng)；（5）藥物篩選、藥效學(xué)評(píng)價(jià)、代謝和毒理學(xué)測(cè)試分子影像系統(tǒng)5．高通量檢測(cè)與生物芯片技術(shù)研究目標(biāo)：建立與生命科學(xué)研究和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的高通量檢測(cè)與生物芯片技術(shù)；開展與之相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新研究和技術(shù)集成，獲得具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的系列高通量檢測(cè)和生物芯片產(chǎn)品、相關(guān)試劑及配套儀器設(shè)備。在此基礎(chǔ)上，形成能在國(guó)際上立足的、具有創(chuàng)新發(fā)展能力的生物芯片研發(fā)體系和產(chǎn)業(yè)雛形，為我國(guó)的基因組研究、新藥開發(fā)、醫(yī)學(xué)診斷和治療以及生物檢測(cè)等生物技術(shù)行業(yè)提供有力的技術(shù)支撐。研究?jī)?nèi)容：（1）發(fā)展疾病診斷、預(yù)測(cè)、預(yù)防和個(gè)體化治療相關(guān)高通量檢測(cè)和生物芯片技術(shù)；（2）發(fā)展基于生命組學(xué)研究的高通量檢測(cè)與生物芯片技術(shù)，用于發(fā)現(xiàn)和尋找重要功能基因的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，藥物作用新靶標(biāo)、藥物篩選和藥物安全性評(píng)價(jià)，食品安全性的檢測(cè)等；3）發(fā)展用于糖功能組研究高通量檢測(cè)與生物芯片技術(shù)。預(yù)期成果：1）獲得一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高通量檢測(cè)和生物芯片技術(shù)的微制造和微分析技術(shù)；（2）建立若干高通量檢測(cè)與生物芯片技術(shù)的批量化制造平臺(tái)；（3）獲得一批用于疾病預(yù)測(cè)的高通量檢測(cè)和個(gè)體化醫(yī)療的生物芯片產(chǎn)品；（4）建立用于功能基因研究和新藥發(fā)現(xiàn)的高通量檢測(cè)與生物芯片技術(shù)系統(tǒng)。6．生物電信號(hào)高分辨率提取和腦機(jī)交互技術(shù)研究目標(biāo)：隨著認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)、生物電信號(hào)檢測(cè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通信技術(shù)等迅速發(fā)展，人和機(jī)器之間的多模態(tài)信息交互越來越受到關(guān)注。研究多種生物電信號(hào)的高分辨率提取、分析和重建技術(shù)，開發(fā)高信息容量的腦機(jī)接口技術(shù)，利用神經(jīng)科學(xué)的研究成果，實(shí)現(xiàn)人類認(rèn)知、情緒以及精神活動(dòng)的機(jī)器感知，控制和反饋，為我國(guó)相關(guān)的智能信息系統(tǒng)研發(fā)、醫(yī)療和教育的研究與實(shí)踐提供新的技術(shù)與手段。研究?jī)?nèi)容：（1）腦電、肌電、神經(jīng)電信號(hào)等生物信息的高分辨率提取、分析和重建技術(shù)；（2）便攜式、可穿戴生物電信號(hào)檢測(cè)裝置以及無線傳輸系統(tǒng)；（3）生物電信號(hào)與機(jī)器接口和信息交互技術(shù)；（4）生物信息的遠(yuǎn)程傳輸和遠(yuǎn)程感知技術(shù)；（5）感知覺、情緒等復(fù)雜生物信息的檢測(cè)、分析和反饋；（6）基于生物電信號(hào)的突發(fā)性疾病自動(dòng)無線監(jiān)控系統(tǒng)及其裝備。預(yù)期成果：（1）開發(fā)出一批實(shí)用性強(qiáng)的腦機(jī)接口高技術(shù)產(chǎn)品和系統(tǒng)；（2）開發(fā)出一批基于生物電信號(hào)的醫(yī)療和康復(fù)儀器和實(shí)用裝備；（3）實(shí)現(xiàn)腦電信號(hào)等復(fù)雜生物信息的檢測(cè)和分析技術(shù)，開發(fā)出一批有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的醫(yī)療設(shè)備。五、組織管理措施隨著國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃的完成，科技計(jì)劃的全面落實(shí)，一定將全面推動(dòng)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，863計(jì)劃作為“發(fā)展我國(guó)高技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化”的科技計(jì)劃，科技規(guī)劃的縝密設(shè)計(jì)和管理措施的嚴(yán)密可行必將為生物技術(shù)的發(fā)展和生物產(chǎn)業(yè)的形成、發(fā)展和壯大，成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支柱產(chǎn)業(yè)，為我國(guó)全面建設(shè)小康社會(huì)起到?jīng)Q定性作用。（一）頂層設(shè)計(jì)，加強(qiáng)技術(shù)集成國(guó)家科學(xué)和技術(shù)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的制定，已經(jīng)為我國(guó)各級(jí)科技計(jì)劃制定了宏偉的藍(lán)圖。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合前沿交叉生物技術(shù)的自身特點(diǎn)，加強(qiáng)生物技術(shù)、物理、化學(xué)、計(jì)算和信息科學(xué)及工程學(xué)科的交叉融合，相互滲透，使其他學(xué)科和技術(shù)的發(fā)展與生命科學(xué)的研究和生物技術(shù)的發(fā)展緊密配合，相互促進(jìn)，實(shí)現(xiàn)生物信息技術(shù)的集成創(chuàng)新與突破，應(yīng)對(duì)生命科學(xué)大科學(xué)計(jì)劃的需求，促進(jìn)生物技術(shù)的跨越式發(fā)展。（二）項(xiàng)目牽引，發(fā)揮基地作用切實(shí)在“十一五”863計(jì)劃項(xiàng)目組織實(shí)施的過程中，以項(xiàng)目為牽引，充分發(fā)揮已有和在建基地的作用，充分發(fā)揮國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家工程中心的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)，促進(jìn)平臺(tái)基地的開放，加強(qiáng)技術(shù)平臺(tái)的交流、共享與合作，促進(jìn)前沿交叉生物技術(shù)和產(chǎn)品的大規(guī)模產(chǎn)出。（三）以人為本，注重人才培養(yǎng)在國(guó)家前沿國(guó)力的不斷加強(qiáng)和科研環(huán)境不斷改善的大背景下，注重引進(jìn)優(yōu)秀留學(xué)人才；注重對(duì)國(guó)內(nèi)優(yōu)秀青年人才的培養(yǎng)，落實(shí)以人為本的原則，使優(yōu)秀的研究個(gè)體和群體獲得更加優(yōu)厚的研究條件和寬松的科研環(huán)境。（四）產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，整體推進(jìn)在國(guó)家宏觀研究發(fā)展的戰(zhàn)略框架下，切實(shí)加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，加強(qiáng)科技界與產(chǎn)業(yè)界的溝通與交流。使最新的科技進(jìn)步成果短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，進(jìn)一步促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展；使產(chǎn)業(yè)界的需求在國(guó)家科技的研發(fā)過程中得以體現(xiàn)，進(jìn)一步推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。六、生命科學(xué)前沿交叉生物技術(shù)專項(xiàng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)后，對(duì)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響的預(yù)測(cè)分析生命科學(xué)前沿交叉生物技術(shù)的研發(fā)，將對(duì)生命科學(xué)研究和生物技術(shù)發(fā)展以及相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)發(fā)生深刻的影響，能產(chǎn)生新的學(xué)科、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)生長(zhǎng)點(diǎn)。生命科學(xué)前沿交叉生物技術(shù)的發(fā)展，一方面不斷吸收借鑒和應(yīng)用了其它科技領(lǐng)域及產(chǎn)業(yè)的最新成果，同時(shí)也將反過來強(qiáng)力推動(dòng)其它領(lǐng)域革命性的創(chuàng)新與發(fā)展。前沿交叉生物技術(shù)的發(fā)展，將進(jìn)一步拓展生物數(shù)據(jù)的獲取和前沿分析能力，加強(qiáng)在細(xì)胞、組織、器官和動(dòng)物整體水平上認(rèn)識(shí)生命過程的能力，加快對(duì)生命過程的認(rèn)識(shí)，極大地推動(dòng)生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的突破，推進(jìn)生命科學(xué)研究向定量化和理性化邁進(jìn)，并由此產(chǎn)生新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)；將徹底改變藥物研究與開發(fā)的模式，突破我國(guó)靶標(biāo)發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新藥物研究先導(dǎo)結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)的瓶頸，提高我國(guó)創(chuàng)新藥物研究與開發(fā)的整體水平和前沿實(shí)力，促進(jìn)我國(guó)醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展；在醫(yī)學(xué)方面，一個(gè)新的醫(yī)學(xué)模式即將誕生，分子醫(yī)學(xué)將根據(jù)個(gè)體的基因差異對(duì)病人實(shí)施不同的治療方案。這將引起醫(yī)學(xué)診斷學(xué)及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的一次重大變革，將會(huì)產(chǎn)生重要的商機(jī)。本項(xiàng)目建立的前沿交叉技術(shù)將提高我國(guó)疾病的診斷、預(yù)測(cè)、預(yù)防和個(gè)體化醫(yī)療的水平。前沿交叉生物技術(shù)的實(shí)施，具有廣闊的市場(chǎng)前景。集成生物信息技術(shù)、技術(shù)系統(tǒng)生物技術(shù)、藥物設(shè)計(jì)技術(shù)、生物醫(yī)學(xué)信息技術(shù)所產(chǎn)成的數(shù)據(jù)庫(kù)和規(guī)?；浖?，將形成生物信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)；獲得的代謝網(wǎng)絡(luò)通路、信號(hào)傳導(dǎo)途徑、藥物作用新靶標(biāo)和創(chuàng)新藥物能形成巨大的產(chǎn)業(yè)。值得一提的是，本項(xiàng)目開拓的新概念生物分析測(cè)試儀器設(shè)備研究，將結(jié)束國(guó)外生物儀器公司壟斷中國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)生物儀器基本靠進(jìn)口的局面，為打造中國(guó)品牌的生物分析測(cè)試儀器奠定基礎(chǔ)，也將形成我國(guó)生物技術(shù)經(jīng)濟(jì)的新增長(zhǎng)點(diǎn)。同時(shí)，生物分析測(cè)試儀器的研制，也將推動(dòng)傳統(tǒng)機(jī)電制造業(yè)的升級(jí)換代，帶動(dòng)我國(guó)機(jī)電制造業(yè)的騰飛。生命科學(xué)前沿交叉生物技術(shù)領(lǐng)域的成功實(shí)施，將保證我國(guó)生物工程技術(shù)研發(fā)總體水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，某些方面處于國(guó)際領(lǐng)先地位。有可能在具有戰(zhàn)略性、前沿性、帶動(dòng)性和示范性的技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，為整個(gè)生命科學(xué)及其他學(xué)科的發(fā)展提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐；同時(shí)，有可能研制出一大批具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的重大生