前天舉行的2021上海“芯”醫學高峰論壇上，上海張江生物銀行二期正式啟用。上海張江生物銀行總投資近1億元，是獲得國家人類遺傳資源行政許可的國內最先進協力廠商生物樣本存儲機构。項目二期啟用後，張江生物銀行將具備1000萬份生物樣本存儲能力，實現生物樣本庫全自動、智能化、專業化的安全管理。

  3至5年國內建數十家分行

  上海張江生物銀行於2016年8月獲批，由張江管委會立項，生物晶片上海國家工程研究中心旗下上海芯超生物科技有限公司承建，是大型醫院、高校與醫學院的重要樣本保存庫、備份庫，也是醫藥企業樣本的儲存中心。2017年10月，張江生物銀行一期工程啟動，2019年獲得科技部人類遺傳資源管理辦公室的行政許可，成為支撐藥物研發、臨床診療技術研發、健康研究與產業化的重要平臺。截至2020年底，生物銀行樣品資訊達75338條，樣品源資訊7091條，出庫資訊9367條。

  新落成的張江生物銀行二期樣本存儲中心、細胞中心和運營中心總面積超2500平方米，設計存儲能力超1500萬份樣本，在一期項目的基礎上，儲存與服務能力有巨大提升。張江生物銀行採用國際一流的軟硬體與管理標準，打造更加安全的智能化、信息化運營體系，有望成為全國最重要的生物樣本資源儲存中心。未來3至5年，國內將建成數十家上海張江生物銀行分行。

  精准醫學向數位醫學發展

  生物銀行是實現精准醫療的重要基礎設施之一，上海生物晶片有限公司（生物晶片上海國家工程研究中心）負責人介紹，精准醫療是通過基因組、蛋白質組等組學科技和醫學前沿技術，精確尋找疾病原因和治療靶點，以實現疾病和特定患者個性化治療為目的。資料顯示，2019年全國精准醫療市場規模超600億元，到2022年有望突破千億元。“十四五”期間，我國精准醫療行業將在政策、科技、市場需求、資本等多方合力推動下快速發展。

  近年來，人才湧入和金融加持掀起精准醫療商業化、產業化的熱潮，但產品轉化與產業化進程依然較緩慢。如何釋放商業價值、將潜力轉化為現實成果，是當前行業發展亟待探討的話題。

  在以“從‘樣品’到‘產品’的轉化研究與精准醫療”為主題的上海“芯”醫學高峰論壇上，中國工程院院士、生物晶片上海國家工程研究中心專家委員會主任楊勝利表示，隨著大資料分析、人工智慧等新一代資訊技術的興起，精准醫學可以向數位醫學發展。“我們要通過組學平臺，研究基因、環境、錶型三類大數據，最終建立‘數字人’模型。”楊勝利院士說，“現時，我們已基本完成解剖學‘數字人’模型，未來還需建立生理學、組學、類腦等領域的‘數字人’，為精准治療提供更精確的數位化地圖。”

  新藥研發速度將大幅提升

  以穀歌AlphaFold（阿爾法折疊）為代表的蛋白質三維結構預測系統，也值得我國科技界關注。“沒想到AlphaFold發展得這麼快，估計很快就能進入商用階段，用於新藥研發。”楊勝利說。

  據介紹，蛋白質由一系列胺基酸折疊而成。胺基酸線性排列成一條長鏈，把它放到水裏，整條鏈會在微秒至毫秒內折疊成一個穩定的三維結構。胺基酸長鏈如何自發地折疊成三維結構，是一個長期困擾科學界的問題。對科學家來說，測定胺基酸序列相對容易，但解析蛋白質結構的難度很大，因為蛋白質結構取決於幾千個胺基酸各個原子間的相互作用力。根據已知胺基酸序列，用電腦預測蛋白質結構的運算量，連超級電腦也很難承受。如今，人工智慧系統AlphaFold已能根據胺基酸序列，準確預測蛋白質結構。

  這意味著，新藥研發速度有望大幅提升，因為小分子化學藥的作用靶點大部分在蛋白質上，這類藥物的研發離不開蛋白質結構解析。過去，生物學家用X光晶體繞射、冷凍電鏡等設備測定蛋白質結構，耗時長、難度大。如果人工智慧系統成為主角，解析結構的時間將會明顯縮短。

  楊勝利認為，從大資料獲取到數據標準化，再到人工智慧輔助研發新藥，這是數位醫學研究的一種模式，將對精准醫學未來發展產生深遠影響。