發展未來健康 共築健康未來

腦機介面實現“意念寫字”，小小晶片內藏“數字生命”，“AI大夫”經常“出差”問診……未來健康産業應用場景豐富、發展前景廣闊。

近年來，中國積極部署未來健康産業新賽道。細胞和基因技術、合成生物等前沿技術加快産業化，元宇宙、人工智慧等技術持續賦能新型醫療服務，融合數字孿生、腦機交互等先進技術的高端醫療裝備和健康用品陸續投入市場。

“意念控制”成為現實

5月5日，第135屆廣交會圓滿收官。在本屆廣交會現場，腦機介面産品引發客商關注。

失去雙手的強腦科技員工倪敏成，熟練地用殘臂戴上腦機介面智慧倣生手。在“意念控制”下，倣生手上的手指慢慢動起來。經過一兩分鐘調試，倪敏成拿起毛筆蘸墨，開始在紙上寫字。

來自土耳其的採購商阿爾曼好奇地上前與倪敏成握了握手。這是阿爾曼第一次在廣交會看見智慧倣生手：“與倣生手握手，感覺很好。”

“意念控制”這一看起來頗為科幻的場景，是如何實現的呢？腦機介面被稱為大腦與外界設備溝通交流的“資訊高速公路”，是新一代人機交互與人機混合智慧的前沿技術。“簡言之，就是捕捉大腦電信號的微妙變化，解碼大腦意圖，實現‘意念’控制‘動作’，不動手也能隔空操控機器。”北京腦科學與類腦研究所所長羅敏敏説。

在技術路徑上，腦機介面分為侵入式（有創）和非侵入式（無創）兩大方向。侵入式腦機介面是通過開顱手術的方式將能夠接收信號的電極植入腦中，非侵入式腦機介面則只在頭皮表面採集極其細微的大腦信號。

當前，發達國家普遍在腦機介面領域發力，中國在這一領域的科研投入和産出走在國際前列。“十四五”規劃綱要提出，在類腦智慧等前沿科技和産業變革領域，組織實施未來産業孵化與加速計劃，謀劃佈局一批未來産業。

近年來，中國腦機介面創新生態不斷完善，技術持續深入迭代，産品服務供給日益豐富，向著規模化方向發展。

2023年10月，清華大學醫學院團隊和首都醫科大學宣武醫院團隊共同完成全球首例無線微創腦機介面臨床試驗。試驗中，科研人員將2枚硬幣大小的腦機介面處理器植入患者顱骨中。這名四肢癱瘓長達14年的患者，在術後進行3個月的康復訓練後，借助腦電活動控制氣動手套，完成了自主喝水等日常活動，其抓握準確率超過90%。

顱內植入一片牽著柔軟細絲的薄膜，猴子不用雙手，僅用“意念”就能控制機械臂，抓住草莓……這是近日舉辦的2024中關村論壇上的一幕。中國科學家自主研發的“北腦二號”填補了國內高性能侵入式腦機介面技術的空白，並在國際上首次實現獼猴對二維運動游標的靈巧腦控。

高通量柔性微絲電極、大通道數高速神經電信號採集設備、神經編解碼演算法，一系列技術突破讓“北腦二號”部分性能參數達到世界領先水準。“北腦二號”科研團隊表示，接下來的研發目標是腦機介面微型化、無線化、全植入，便於後續臨床應用。

腦機介面正從實驗室走向一線臨床，從醫療應用走向非醫療領域。2024中關村論壇期間，腦機介面産業聯盟發佈首批《2024腦機介面産業創新十大案例》，展示了腦機介面技術的多元化創新應用成果：監測駕駛員或作業人員的疲勞狀態，並及時作出提醒；輔助調節睡眠，改善用戶睡眠狀況……

晶片里長出“器官”

“器官”與“晶片”，兩樣看似相隔甚遠的事物，如今卻能“融為一體”。

在東南大學蘇州醫療器械研究院實驗室裏，有兩種規格的器官晶片，分別只有隨身碟和硬碟大小，裏麵包含很多“小通道”和“小房間”，如同透明的微型迷宮。

器官晶片技術是借助3D列印、奈米加工等技術，在晶片上製造出能夠模擬人類器官主要功能的倣生系統。通過“數字生命模型”系統預測人體對藥物或外界不同刺激産生的反應，縮短藥物、醫療器械研發時間。“器官晶片可以替代動物實驗，在新藥研發、個性化醫療和航太醫學等領域發揮重要作用。”東南大學蘇州醫療器械研究院常務副院長葛健軍説。

研究院科研團隊攻克生物力測量、功能圖像分析、高倣真體外微環境構建、片上傳感分析等關鍵核心技術，取得多項國內外領先成果，包括在國際上首開太空人工血管組織晶片研究先河等。

“我們研究院造出了心臟、血管、皮膚等多種器官晶片以及國內首套自主研發的器官晶片智慧分析系統。”葛健軍説，器官晶片項目採取“團隊+技術”整體轉移的方式開展成果轉化，已順利轉化並成立江蘇艾瑋得生物科技有限公司。

作為一項變革性生物醫學技術，器官晶片曾被世界經濟論壇列為十大新興技術之一。在中國，器官晶片産品近年來加快上市推廣，市場規模不斷擴大。

近日，重慶摩方精密科技股份有限公司研發設計的一款毛細血管器官晶片，被復旦大學國家重點實驗室使用，實現了腫瘤組織及腎臟組織的大尺度培養。

“新藥研發成功率低的一個重要原因是，臨床前試驗模型難以對藥物在人體內的有效性進行準確判斷。”摩方精密相關負責人介紹，毛細血管器官晶片能夠實現更高的細胞培養密度，還可進行連續數周的長期培養，使得體外培養的類器官更接近人體器官的功能，從而更確切地複製體內生理和病理條件，為藥物篩選和精準醫療提供更可靠的研究模型。

細胞裝上“導航儀”

“將患者細胞進行體外編輯，給細胞裝上‘導航儀’，放回體內後便能夠精準找到病灶、發揮療效。”談起細胞與基因治療的優勢，廣東先康達生物科技有限公司技術負責人馬麗雅説。

細胞與基因治療代表著未來醫學的重要發展方向，為眾多疑難雜症提供新的治療思路，已成為全球科技與産業競爭的重要新賽道。

先康達公司是活躍在這條賽道上的中國企業之一。近年來，CAR-T細胞療法（嵌合抗原受體T細胞免疫療法）發展迅速。CAR-T與傳統藥物不同，不是批量化、標準化的藥片生産，而是個體化、定制化的生産，原料即患者自體T細胞。CAR-T是通過體外基因轉移技術，對T細胞進行基因改造，使其可以殺死體內的癌細胞。

當前，第四代CAR-T在殺傷癌細胞和持久性等方面均有較好表現。“但第四代CAR-T細胞進入病人體後，如何保障安全性是個難題。”馬麗雅説，為了兼顧療效與安全，先康達做了很多嘗試，“我們計劃做一個調控型系統，類似于‘自動開關’，控制細胞因子的持續擴增，這方面沒有現成的理論，需要我們一步步探索創新。”

目前，先康達已開發出多項具有自主智慧財産權的技術平臺，解決多項技術發展難題。“這幾年出臺的一系列産業扶持政策讓我們深受鼓舞，我們團隊相信，細胞與基因治療市場前景廣闊。”馬麗雅説。

2023年底，國家發展改革委修訂發佈了《産業結構調整指導目錄（2024年本）》，“基因治療和細胞治療藥物”被列入鼓勵類産業目錄。全國多地相繼出臺政策，推動細胞與基因治療發展與産業化。

上海市張江細胞與基因産業園集聚了近百家産業鏈相關企業，實現了細胞存儲、研發、製造、應用、裝備全産業鏈覆蓋。這裡不僅誕生了國內最先上市的兩款CAR-T藥物，還有一批細胞與基因藥物處於不同臨床階段。

《上海市促進基因治療科技創新與産業發展行動方案（2023—2025年）》提出，以張江細胞與基因産業園等為核心，建設比肩國際的基因産業地標，打造基因治療科技創新與産業發展聚集區。

天津市正在建設集研發、轉化、應用、生産于一體的細胞産業聚集區。2021年9月，京津冀特色細胞谷試驗區率先在天津濱海高新區掛牌；同年，細胞生態海河實驗室掛牌成立。京津冀特色細胞谷試驗區創新成果不斷涌現。不久前，合源生物研發的中國首款白血病治療領域CAR-T産品獲批上市。細胞生態海河實驗室搭建起一站式細胞與基因治療産品創新平臺，研發自主智慧財産權專利技術，已申請專利26項。

“AI大夫”加速上崗

河南省立眼科醫院有一位經常“出差”的“AI大夫”——“嵩嶽”。“嵩嶽”是眼底病人工智慧輔助診斷機器人醫生，經常跟隨醫生到基層問診，進行眼病篩查。

經過對海量數據學習訓練，人工智慧醫生可以輔助醫生進行臨床診斷。身份證一放，拍張眼底照片，5分鐘後，“嵩嶽”即可給出診斷報告。截至目前，這位人工智慧醫生已經為5萬多名患者“看病”。

“‘嵩嶽’能夠對黃斑病變、糖尿病視網膜病變、青光眼等13種眼底病變進行診斷，診斷準確率在95%以上。”河南省立眼科醫院教授雷博説，人工智慧醫生的出現緩解了基層醫院眼科醫生缺乏的問題。

近年來，人工智慧等技術加速賦能新型醫療服務。中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發的《關於進一步完善醫療衛生服務體系的意見》提出，加快推進網際網路、區塊鏈、物聯網、人工智慧、雲計算、大數據等在醫療衛生領域中的應用。工業和資訊化部等10部門印發的《“十四五”醫療裝備産業發展規劃》提出，加快智慧醫療裝備發展。

中國醫學科學院阜外醫院院長胡盛壽認為，精準把握醫學領域人工智慧前沿及發展趨勢，是助力行業高品質發展的有效途徑，發展醫學人工智慧要用好“人工智慧+醫療”、探索“人工智慧+場景”、管好“人工智慧+倫理”，賦能智慧外科手術平臺建設、實現醫療大數據對手術室精準化管理。

如今，人工智慧與醫療健康行業融合日益深入，“AI醫療”“AI健康”逐漸走入人們日常生活。

近日，劉女士在浙江省台州市一家醫院進行了甲狀腺切除手術。出院前，劉女士購買了術後全週期管理服務。線上服務平臺根據醫生開具的管理處方，向劉女士定時推送用藥、運動、復診等方面的健康指導。在居家恢復階段，劉女士不時向管理服務團隊提出各種問題：“最近總沒胃口，該怎麼辦？”“刀口護理有什麼要注意的地方？”……短短幾秒鐘後，劉女士便收到文字、圖片及短視頻答覆，這得益於一款健康管理領域大語言模型應用——CareGPT。

2023年，微脈技術有限公司發佈了CareGPT。在訓練階段，CareGPT以循證醫學為基礎，使用了超10億條醫學文本數據以及百萬條微脈個案管理數據，形成專科專病管理的醫療健康知識庫。通過對患者聊天內容的分析，CareGPT能夠相對準確地還原患者健康狀況全貌，輔助個案管理師快速、高效地解答相應健康管理類問題，並進行智慧化資訊推送。有了CareGPT的支援，後臺個案管理師可以同時服務更多患者，極大提升了健康管理效率及覆蓋面。

4月15日，美年健康集團上線了健康管理AI機器人——“健康小美”數智健管師內測版。“健康小美”基於數字孿生技術，通過為用戶創建數字孿生人，全面模擬用戶在現實生活中的健康狀況，提前發現潛在健康問題，並提供解決方案。通過這款産品，用戶在上傳個人生活習慣、運動情況等資訊後，可以一鍵生成適合自己的健康管理計劃，也可以基於個人健康數據、家族病史等獲取個性化的體檢、預防方案。

業內人士表示，“AI+醫療健康”正加快商業化。在産業鏈中，上游的數據採集和處理、中游的演算法模型開發和優化以及下游的醫療服務提供和市場推廣密切合作，推動越來越多場景落地。