中國科學院院士、上海交通大學校長丁奎嶺

➤結合強大的化學、醫學和生命科學知識，AI或將有能力打破制藥行業“十年、十萬個分子、十億美元”的研發模式

➤生物醫藥産業領域跨越非常大，需要高校、科研機構和企業等多方共同參與

➤培養生物醫藥領域的拔尖人才需要打破傳統的教育模式，打開“四個邊界”：學科邊界、學院邊界、學習邊界，甚至是學校邊界

➤上海交通大學創立了獨具特色的集中區、自由區和融合區的“三區模式”，建設高水平研究型大學自主創新體系

  文 |《瞭望》新聞周刊記者 吳振東 董雪

  在2024中國醫藥工業發展大會與上海國際生物醫藥産業周上，全國醫藥工業持續高質量發展引發廣泛關注。

  從産品來看，國産創新藥數量、質量齊升，國産高端醫療器械、生物醫藥産業技術加速突破。“十四五”以來，我國共113個國産創新藥獲批上市，是“十三五”期間的2.8倍，市場規模達1000億元；共165個國産創新醫療器械獲批上市，産品融合運用深度學習、磁懸浮、增材製造等前沿技術。

  從市場來看，我國在全球醫藥工業發展中的角色已從參與者轉變為推動者，持續為全球醫藥健康事業的發展貢獻中國智慧和中國方案。截至2024年上半年，我國醫藥工業海外授權事件達370件，涉及金額超過1200億美元。

  值得關注的是，或創始團隊，或核心技術，其中許多標杆性創新藥械成果和企業背後，都有上海交通大學的身影。“高水平研究型大學是國家戰略科技力量，生物醫藥是戰略性新興産業。助力生物醫藥産業高質量發展，高水平研究型大學需要在人才培養和創新策源兩方面持續發力。”《瞭望》新聞周刊專訪中國科學院院士、上海交通大學校長丁奎嶺，探討高水平研究型大學如何更好地促進生物醫藥産業高質量發展。

  技術更新興、領域更跨越

  《瞭望》：合成科學是如何影響生物醫藥産業的？

  丁奎嶺：合成科學是分子創制的核心和基礎，旨在利用化學或生物手段，精確地合成具有特定結構和功能的分子，在生物醫藥領域的貢獻尤為顯著。它不僅幫助我們發現了像青蒿素這樣的救命藥物，拯救了無數生命，也極大地推動了醫學進步，有望在未來形成創新“核爆點”。

  目前，新藥的研發過程相當複雜，平均需要篩選10萬個化合物，耗時超過10年，成本高達10億美元。但隨着新興技術的出現，我們有望簡化藥物分子合成路徑，實現更精準、高效和綠色的合成方法。

  具體來説，合成科學包括化學合成和生物合成兩大領域。比如，在生物合成中，我們可以將細胞視為“細胞工廠”，通過改造如大腸桿菌這樣生長速度快、培養成本低的微生物，使其更快更好地生産我們所需的物質。展望未來，化學合成和生物合成的融合將使我們更自由地創造物質，這也將加深人類對生命和自然的認識，有助於我們從新的角度去思索生命進化、健康和疾病等基礎問題，提出創造性的解決方案。

  以青蒿素的合成為例，上海交通大學已經取得了顯著進展。上海交通大學先利用合成生物學途徑得到青蒿酸，再經兩步化學合成使青蒿酸變為青蒿素，現階段得到的青蒿素結晶純度為65%。未來能不能把結晶純度做到80%或更高？能不能把成本降到每千克1000元以下？如果這些目標得以實現，我們將不再需要依賴種植青蒿來提取青蒿素。目前，該項目正在與生物醫藥企業合作，積極推進産業化進程。

  《瞭望》：如何才能讓新興技術更好地發揮作用？

  丁奎嶺：為了進一步提升合成科學的作用，合成生物學家需要深入理解生物合成反應的機制，包括酶的結構與催化功能的關係、酶的動態催化機制、生物轉化的化學原理以及複雜分子的生物合成策略。同時，化學家應該學習並模擬生物體系中能量和物質轉化的機制，構建高效的倣生催化劑和人工酶，發展高效的倣生反應，以實現功能分子的高效、精準合成。我們還需要特別關注那些具有重大戰略價值的合成轉化和功能分子，解決那些單一合成手段難以攻克的挑戰性問題。

  同時，我們要認識到人工智能會把科研範式從“經驗+試錯”模式逐步轉變為“平台科研+垂直整合”的模式。所謂“平台科研”是指使用AI賦能的基礎設施來開展科研，“垂直整合”是指以實際場景作為牽引，整合涵蓋多個層面的團隊來共同解決真問題、大問題。

  AI將對合成科學等多個領域産生深遠影響。AI顯著提升了科研效率，根據相關統計，AI已經能將藥物發現、臨床前研究時間縮短近40%，將臨床新藥成功率從12%提升到14%。我堅信，結合強大的化學、醫學和生命科學知識，AI有能力打破制藥行業“十年、十萬個分子、十億美元”的研發模式。

  為了抓住這一機遇，我們需要採取以下措施：首先，發揮新型舉國體制的優勢做好頂層設計，建議成立高級別的AI驅動科學研究戰略諮詢專委會，制定AI驅動科學研究的重大科技計劃，把AI賦能科學研究和産業創新作為一個主題貫穿在“十五五”規劃之中。其次，加快基礎設施建設，基礎設施不僅是涵蓋AI賦能的文獻庫、數據庫等基礎科研工具，更重要的是建設一個以科學發現為目標、全流程自動化智能化的“超級實驗室”。最後，加大對青年交叉人才的支持力度，加快遴選一批具有交叉背景和國際視野的頂尖青年人才，以“揭榜挂帥”“賽馬制”等方式在算力、經費、工程團隊等方面給予穩定支持。

  打開“四個邊界”培養拔尖人才

  《瞭望》：在助力生物醫藥産業發展的過程當中，高水平研究型大學應該發揮什麼作用？

  丁奎嶺：生物醫藥産業是一個多維度、跨領域的戰略性新興産業，它不僅僅關乎單一藥物或醫療器械的研發，而是涵蓋了從基礎研究到臨床應用的全鏈條。從醫療器械到藥物、疫苗，從小分子藥物到生物大分子藥物、細胞治療，從實驗室到生産線、醫院……生物醫藥産業領域跨越非常大，需要高校、科研機構和企業等多方共同參與。

  高校有人才培養、科技創新、社會服務、國際合作和文化傳承等幾大功能。對於生物醫藥産業來説，高水平研究型大學是培養拔尖人才的“搖籃”，也是科技創新的策源。

  拔尖人才培養是頭部高校的重要使命。上海交通大學在醫理交叉、醫工交叉、人工智能、附屬醫院等方面有很強的優勢，已經培養出國內生物醫藥行業的眾多領軍人物和技術骨幹。

  《瞭望》：高校應該怎樣培養生物醫藥領域的拔尖人才？

  丁奎嶺：培養生物醫藥領域的拔尖人才需要打破傳統的教育模式，打開“四個邊界”：學科邊界、學院邊界、學習邊界、學校邊界。我們正在積極探索這一全新的教育模式，超常規布局了未來技術學院，未來健康是學院的重點發展方向之一。

  首先，打破學科邊界。科學和技術的發展有其自身規律，不會受人為設定的學科方向所限。因此，在未來技術學院，我們為學生提供了多樣化的知識模塊，除核心模塊外，學生可以根據自己的興趣自由選擇其他知識模塊。這樣的教育模式不僅會拓寬學生的知識視野，也能使每位學生構建起獨特的知識體系，從而實現人才培養模式的革新。

  其次，打破學院邊界。各學院都有自己的“領地”，所以我們選擇建一個新的未來技術學院，並建立了自己的教師隊伍，同時邀請醫學院等不同學院的教師兼職授課。

  第三，打破學習邊界。學習不應局限於校內，學生也可以在醫院、企業、實踐基地等場所進行學習。例如，上海交通大學在上海市閔行區新建了瑞金醫院分部，與未來技術學院合作推動拔尖人才培養不斷提升能級。

  最後，打破學校邊界。這意味着要破除學校的“圍墻”，與企業深度合作，共同解決實際問題。

  目前，我們正在設計一個國內首創的培養體系，把醫學博士與理學博士或工學博士融合起來做雙學位，為理學或工學博士加兩年到三年的學習時間。

  我們研究發現，跨國公司高管、研發部門主管大多擁有雙重背景，既懂醫學臨床，又具備理學或工學的知識。我們最近開始小規模探索，比如第一屆先培養10名學生，希望他們未來能成為創業者或藥械企業的高層管理者，這將是教育引領未來生物醫藥發展邁出的關鍵一小步。

  構建“三區模式”打造創新策源新高地

  《瞭望》：在創新策源方面，你認為大學助力生物醫藥産業有哪些優勢？

  丁奎嶺：對於大學而言，關鍵在於開展有組織的科研工作。生物醫藥産業的創新涵蓋了設計藥物發現、臨床前研究、臨床試驗、市場應用等環節，大學，尤其是高水平研究型大學在這個鏈條上都有布局。

  上海交通大學擁有進行藥物發現所需的生命科學、基礎醫學和化學領域專業能力，也具備工程控制領域所需的AI技術。此外，學校還擁有臨床研究所需的醫療機構，以及在基礎研究和臨床之間架起“橋梁”的轉化醫學國家重大科技基礎設施，等等。

  《瞭望》：為了打造科技創新策源新高地，上海交通大學提出了構建“三區”模式。什麼是“三區”模式？

  丁奎嶺：服務高水平科技自立自強，上海交通大學加強前沿探索和前瞻布局，圍繞戰略導向、前沿導向、市場導向，創立了獨具特色的集中區、自由區和融合區的“三區模式”，建設高水平研究型大學自主創新體系。

  一是打造戰略導向“集中區”，布局未來新格局。近年來，學校把自身建設和創新發展需求緊密對接，帶來發展的“乘數效應”。一批重要原創成果應用於關鍵領域。同時，學校聚焦健康中國等戰略需求，啟動“大健康”等專項行動，全面提升學校科技創新效能和貢獻。

  二是探索前沿導向“自由區”，推動“大科學”新範式。原創策源端，學校在上海市科委的支持下布局“基礎研究特區計劃”，長期穩定支持基礎研究。學校還統籌近2億元自有資金啟動“交大2030”計劃，支持高風險大膽探索和非共識研究、顛覆性技術，支持學者勇闖無人區勇攀科技高峰。學校還建立了思源研究院，建立10年長周期穩定投入機制，讓科研人員潛心自由探索。同時，學校在張江建設上海交通大學高等研究院，以交叉融合為核心布局前沿方向。

  三是建設市場導向“融合區”，打造産教融合新高地。學校通過一系列改革打通科技策源的“第一公里”和成果轉化的“最後一公里”。比如，整合成立科學技術發展研究院，作為綜合性管理機構積極推動科技創新制度建設；承擔國家改革試點任務建設成果轉化的“小崗村”，2020年賦權改革試點以來，形成了一套科技成果轉化政策體系，完成轉讓、許可、作價投資等項目340余項，合同總額近30億元，比改革前翻了兩番。

  目前，學校全面對接上海科創中心建設，服務區域創新發展，推進科技成果服務地方産業轉型升級和經濟社會發展。□