中国科学院院士、上海交通大学校长丁奎岭
结合强大的化学、医学和生命科学知识，ai或将有能力打破制药行业“十年、十万个分子、十亿美元”的研发模式
生物医药产业领域跨越非常大，需要高校、科研机构和企业等多方共同参与
培养生物医药领域的拔尖人才需要打破传统的教育模式，打开“四个边界”：学科边界、学院边界、学习边界，甚至是学校边界
上海交通大学创立了独具特色的集中区、自由区和融合区的“三区模式”，建设高水平研究型大学自主创新体系
文 |《瞭望》新闻周刊记者 吴振东 董雪
在2024中国医药工业发展大会与上海国际生物医药产业周上，全国医药工业持续高质量发展引发广泛关注。
从产品来看，国产创新药数量、质量齐升，国产高端医疗器械、生物医药产业技术加速突破。“十四五”以来，我国共113个国产创新药获批上市，是“十三五”期间的2.8倍，市场规模达1000亿元；共165个国产创新医疗器械获批上市，产品融合运用深度学习、磁悬浮、增材制造等前沿技术。
从市场来看，我国在全球医药工业发展中的角色已从参与者转变为推动者，持续为全球医药健康事业的发展贡献中国智慧和中国方案。截至2024年上半年，我国医药工业海外授权事件达370件，涉及金额超过1200亿美元。
值得关注的是，或创始团队，或核心技术，其中许多标杆性创新药械成果和企业背后，都有上海交通大学的身影。“高水平研究型大学是国家战略科技力量，生物医药是战略性新兴产业。助力生物医药产业高质量发展，高水平研究型大学需要在人才培养和创新策源两方面持续发力。”《瞭望》新闻周刊专访中国科学院院士、上海交通大学校长丁奎岭，探讨高水平研究型大学如何更好地促进生物医药产业高质量发展。
技术更新兴、领域更跨越
《瞭望》： 合成科学是如何影响生物医药产业的？
丁奎岭： 合成科学是分子创制的核心和基础，旨在利用化学或生物手段，精确地合成具有特定结构和功能的分子，在生物医药领域的贡献尤为显著。它不仅帮助我们发现了像青蒿素这样的救命药物，拯救了无数生命，也极大地推动了医学进步，有望在未来形成创新“核爆点”。
目前，新药的研发过程相当复杂，平均需要筛选10万个化合物，耗时超过10年，成本高达10亿美元。但随着新兴技术的出现，我们有望简化药物分子合成路径，实现更精准、高效和绿色的合成方法。
具体来说，合成科学包括化学合成和生物合成两大领域。比如，在生物合成中，我们可以将细胞视为“细胞工厂”，通过改造如大肠杆菌这样生长速度快、培养成本低的微生物，使其更快更好地生产我们所需的物质。展望未来，化学合成和生物合成的融合将使我们更自由地创造物质，这也将加深人类对生命和自然的认识，有助于我们从新的角度去思索生命进化、健康和疾病等基础问题，提出创造性的大阳城集团app官网版的解决方案。
以青蒿素的合成为例，上海交通大学已经取得了显著进展。上海交通大学先利用合成生物学途径得到青蒿酸，再经两步化学合成使青蒿酸变为青蒿素，现阶段得到的青蒿素结晶纯度为65%。未来能不能把结晶纯度做到80%或更高？能不能把成本降到每千克1000元以下？如果这些目标得以实现，我们将不再需要依赖种植青蒿来提取青蒿素。目前，该项目正在与生物医药企业合作，积极推进产业化进程。
《瞭望》： 如何才能让新兴技术更好地发挥作用？
丁奎岭： 为了进一步提升合成科学的作用，合成生物学家需要深入理解生物合成反应的机制，包括酶的结构与催化功能的关系、酶的动态催化机制、生物转化的化学原理以及复杂分子的生物合成策略。同时，化学家应该学习并模拟生物体系中能量和物质转化的机制，构建高效的仿生催化剂和人工酶，发展高效的仿生反应，以实现功能分子的高效、精准合成。我们还需要特别关注那些具有重大战略价值的合成转化和功能分子，解决那些单一合成手段难以攻克的挑战性问题。
同时，我们要认识到人工智能会把科研范式从“经验 试错”模式逐步转变为“平台科研 垂直整合”的模式。所谓“平台科研”是指使用ai赋能的基础设施来开展科研，“垂直整合”是指以实际场景作为牵引，整合涵盖多个层面的团队来共同解决真问题、大问题。
ai将对合成科学等多个领域产生深远影响。ai显著提升了科研效率，根据相关统计，ai已经能将药物发现、临床前研究时间缩短近40%，将临床新药成功率从12%提升到14%。我坚信，结合强大的化学、医学和生命科学知识，ai有能力打破制药行业“十年、十万个分子、十亿美元”的研发模式。
为了抓住这一机遇，我们需要采取以下措施：首先，发挥新型举国体制的优势做好顶层设计，建议成立高级别的ai驱动科学研究战略咨询专委会，制定ai驱动科学研究的重大科技计划，把ai赋能科学研究和产业创新作为一个主题贯穿在“十五五”规划之中。其次，加快基础设施建设，基础设施不仅是涵盖ai赋能的文献库、数据库等基础科研工具，更重要的是建设一个以科学发现为目标、全流程自动化智能化的“超级实验室”。最后，加大对青年交叉人才的支持力度，加快遴选一批具有交叉背景和国际视野的顶尖青年人才，以“揭榜挂帅”“赛马制”等方式在算力、经费、工程团队等方面给予稳定支持。
打开“四个边界”培养拔尖人才
《瞭望》： 在助力生物医药产业发展的过程当中，高水平研究型大学应该发挥什么作用？
丁奎岭： 生物医药产业是一个多维度、跨领域的战略性新兴产业，它不仅仅关乎单一药物或医疗器械的研发，而是涵盖了从基础研究到临床应用的全链条。从医疗器械到药物、疫苗，从小分子药物到生物大分子药物、细胞治疗，从实验室到生产线、医院……生物医药产业领域跨越非常大，需要高校、科研机构和企业等多方共同参与。
高校有人才培养、科技创新、社会服务、国际合作和文化传承等几大功能。对于生物医药产业来说，高水平研究型大学是培养拔尖人才的“摇篮”，也是科技创新的策源。
拔尖人才培养是头部高校的重要使命。上海交通大学在医理交叉、医工交叉、人工智能、附属医院等方面有很强的优势，已经培养出国内生物医药行业的众多领军人物和技术骨干。
《瞭望》： 高校应该怎样培养生物医药领域的拔尖人才？
丁奎岭： 培养生物医药领域的拔尖人才需要打破传统的教育模式，打开“四个边界”：学科边界、学院边界、学习边界、学校边界。我们正在积极探索这一全新的教育模式，超常规布局了未来技术学院，未来健康是学院的重点发展方向之一。
首先，打破学科边界。科学和技术的发展有其自身规律，不会受人为设定的学科方向所限。因此，在未来技术学院，我们为学生提供了多样化的知识模块，除核心模块外，学生可以根据自己的兴趣自由选择其他知识模块。这样的教育模式不仅会拓宽学生的知识视野，也能使每位学生构建起独特的知识体系，从而实现人才培养模式的革新。
其次，打破学院边界。各学院都有自己的“领地”，所以我们选择建一个新的未来技术学院，并建立了自己的教师队伍，同时邀请医学院等不同学院的教师兼职授课。
第三，打破学习边界。学习不应局限于校内，学生也可以在医院、企业、实践基地等场所进行学习。例如，上海交通大学在上海市闵行区新建了瑞金医院分部，与未来技术学院合作推动拔尖人才培养不断提升能级。
最后，打破学校边界。这意味着要破除学校的“围墙”，与企业深度合作，共同解决实际问题。
目前，我们正在设计一个国内首创的培养体系，把医学博士与理学博士或工学博士融合起来做双学位，为理学或工学博士加两年到三年的学习时间。
我们研究发现，跨国公司高管、研发部门主管大多拥有双重背景，既懂医学临床，又具备理学或工学的知识。我们最近开始小规模探索，比如第一届先培养10名学生，希望他们未来能成为创业者或药械企业的高层管理者，这将是教育引领未来生物医药发展迈出的关键一小步。
构建“三区模式”打造创新策源新高地
《瞭望》： 在创新策源方面，你认为大学助力生物医药产业有哪些优势？
丁奎岭： 对于大学而言，关键在于开展有组织的科研工作。生物医药产业的创新涵盖了设计药物发现、临床前研究、临床试验、市场应用等环节，大学，尤其是高水平研究型大学在这个链条上都有布局。
上海交通大学拥有进行药物发现所需的生命科学、基础医学和化学领域专业能力，也具备工程控制领域所需的ai技术。此外，学校还拥有临床研究所需的医疗机构，以及在基础研究和临床之间架起“桥梁”的转化医学国家重大科技基础设施，等等。
《瞭望》： 为了打造科技创新策源新高地，上海交通大学提出了构建“三区”模式。什么是“三区”模式？
丁奎岭： 服务高水平科技自立自强，上海交通大学加强前沿探索和前瞻布局，围绕战略导向、前沿导向、市场导向，创立了独具特色的集中区、自由区和融合区的“三区模式”，建设高水平研究型大学自主创新体系。
一是打造战略导向“集中区”，布局未来新格局。近年来，学校把自身建设和创新发展需求紧密对接，带来发展的“乘数效应”。一批重要原创成果应用于关键领域。同时，学校聚焦健康中国等战略需求，启动“大健康”等专项行动，全面提升学校科技创新效能和贡献。
二是探索前沿导向“自由区”，推动“大科学”新范式。原创策源端，学校在上海市科委的支持下布局“基础研究特区计划”，长期稳定支持基础研究。学校还统筹近2亿元自有资金启动“交大2030”计划，支持高风险大胆探索和非共识研究、颠覆性技术，支持学者勇闯无人区勇攀科技高峰。学校还建立了思源研究院，建立10年长周期稳定投入机制，让科研人员潜心自由探索。同时，学校在张江建设上海交通大学高等研究院，以交叉融合为核心布局前沿方向。
三是建设市场导向“融合区”，打造产教融合新高地。学校通过一系列改革打通科技策源的“第一公里”和成果转化的“最后一公里”。比如，整合成立科学技术发展研究院，作为综合性管理机构积极推动科技创新制度建设；承担国家改革试点任务建设成果转化的“小岗村”，2020年赋权改革试点以来，形成了一套科技成果转化政策体系，完成转让、许可、作价投资等项目340余项，合同总额近30亿元，比改革前翻了两番。
目前，学校全面对接上海科创中心建设，服务区域创新发展，推进科技成果服务地方产业转型升级和经济社会发展。■
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