生物学及医学与人类健康生活密切相关，生物医药领域的新突破将为我们带来更多安全、有效、便捷的临床新疗法。我们希望能在21世纪完全攻克癌症，让人类健康生活到120岁。癌症是一种异质性疾病，临床上对同类癌症不同患者，或者癌症患者治疗不同阶段，很多时候需要同病异治与异病同治相结合，中医与西医、中药与西药相结合，以实现个体化精准诊疗，让患者最大化受益，实现临床完全康复。我个人推测，未来10年，以下领域有望快速发展，这些领域之间相互交叉又各有侧重，从而推动整个生物医药领域的进步与迭代。
生物信息与精准靶向疗法
精准医学最终目的是提供针对个人遗传基因特性、个人生活方式及环境的最佳个性化诊疗策略与方法。生物信息学和大数据分析集成使研究人员能够处理和分析大量的生物和临床信息，这可以带来临床治疗靶点新发现、疾病生物标志物识别以及临床治疗策略的优化。个人基因组学、表型组学及对应的基于人工智能的大数据分析等领域的快速进步，使研究人员能够开发出可以进一步改善临床疗效并减少不良反应的创新靶向疗法。例如，研发针对恶性肿瘤患者存在的致癌基因（如EGFR、ALK、RAS等）突变的蛋白激酶抑制剂类药物。当下，药物设计相关的计算机辅助设计及生物信息领域发展迅猛，有望加速关键靶点药物发现，让之前不可成药靶点的新药发现成为可能。

基因编辑与核酸类药物疗法
锌指核酸酶（ZFN）技术、转录激活因子样效应物核酸酶（TALEN）技术及“基因魔剪”（CRISPR-Cas9）等基因编辑技术为精准基因编辑提供了可能性，使科学家能够修改或纠正与各种疾病相关的基因突变。基因编辑疗法及在基因水平上发挥作用的各种核酸药物，有望治疗β-地中海贫血症及杜氏肌营养不良症等遗传性疾病甚至某些后天性疾病。脱氧核糖核酸（DNA）疫苗，核糖核酸（RNA）疫苗，小核酸、环状核酸及非天然核酸等核酸类药物有望开启药物研发新浪潮。
组织工程与新型细胞疗法
组织工程和细胞3D打印培养技术、干细胞及免疫细胞疗法等，为患者提供了可移植的功能性细胞、组织和器官，为器官衰竭或组织损伤患者提供了新疗法。再生医学专注于开发修复或替换受损组织和器官的策略，有望为器官受损患者提供回归正常生活的新希望。过去10年，免疫细胞疗法为血液肿瘤患者治疗带来了革命性突破。未来10年，工程化免疫细胞疗法有望解决更多血液及实体瘤患者复发转移的临床难题。

人工智能与机器学习模型
人工智能（AI）、机器学习（ML）与生物医学相集成，有可能推动诊断、药物发现和患者护理等领域快速迭代发展。人工智能可以分析临床及化合物结构等大型数据集，识别模式并做出预测，推动疾病诊断、治疗选择和药物开发。以健康人及患者的时空单细胞组学数据为基础的人工智能和机器学习，将有望为人类疾病诊疗带来更加安全有效的药物新靶点及药物组合疗法。
数字健康和可穿戴设备
可穿戴设备、移动健康应用和远程监控技术的激增正在彻底改变医疗保健服务模式。这些技术可以实现持续的健康监测、发现早期异常情况并进行个性化干预，从而改善神经性疾病及其他重大慢性疾病的预防保健和临床管理。

人机接口与生物电子医学
人机接口是指人类与计算机之间进行信息交流和互动的方式和技术。人机接口的目标是实现更自然、直观的交互方式，使用户能够更轻松地使用计算机系统。然而，目前的人机接口仍然受物理设备和技术的限制，无法完全还原人类自然的交互方式。人机接口需要在保障用户数据安全和隐私的同时提供便利和良好的用户体验。更高层次有效的人机接口应该能够支持包括视觉、听觉、触觉在内的多种感官进行多模态交互。人机接口新技术开发还需要重视免疫系统对接入设备的免疫耐受。生物电子医学涉及利用电刺激调节人体的神经回路，从而治疗疾病。这一新兴领域旨在开发能够与神经系统交互的设备，以调节器官功能并恢复健康，从而有可能为慢性疼痛、神经系统疾病和自身免疫性疾病等疾病提供新的治疗选择。
时空单细胞组学
时空单细胞组学结合单细胞测序技术和空间定位技术，可以同时获得组织微环境中单细胞遗传信息和其在组织中的空间位置。这些信息对深入理解相同组织中不同功能亚型单细胞间的通信及相互作用至关重要。研究人员正在开发整合多种时空信息的方法，例如将单细胞RNA测序数据与光学显微镜图像、组织切片等数据进行融合，实现多模态数据整合。通过高分辨率空间定位技术，单细胞时空表达信息可以被还原到组织结构中，从而实现组织重建与三维可视化。时空单细胞组学还可以捕获细胞增殖分化在时间上的动态变化，从而帮助研究人员还原细胞发育分化过程。时间轨迹分析可以更好地揭示细胞亚型转变和细胞命运决策机制，从而使研究人员能够更好地理解不同亚型细胞在组织微环境中的相互作用和生理病理功能。
个体化精准免疫疗法新策略
免疫疗法已成为人类重大疾病（如恶性肿瘤和自身免疫病）的突破性临床治疗方法。免疫检查点抑制剂疗法和CAR-T（嵌合抗原受体T细胞免疫治疗）等工程化免疫细胞疗法等技术利用人体的免疫系统更有效地识别和攻击癌细胞，从而在一些患者中产生持久的反应。科学家与医药界人士正在进行深入研究，旨在扩大免疫疗法在各类重大疾病中的临床应用。个体化精准免疫疗法旨在根据患者的个体特征和免疫系统状态，为患者设计定制化的免疫治疗方案。
在免疫监测和免疫力预测领域，通过开发高灵敏度的免疫监测技术，如循环肿瘤DNA测序和单细胞免疫测序分析，及早发现治疗效果并预测患者的免疫治疗反应。
在靶向肿瘤新抗原治疗肿瘤领域，通过发现和鉴定新的肿瘤特异性抗原、肿瘤相关抗原等，设计新的个体化、工程化免疫细胞，通过体外扩增及体内回输，提高免疫疗法效果，实现个体化精准治疗。
在个体化组合治疗领域，基于患者临床样本的个体化精准分析，将手术疗法与放疗、化疗、靶向治疗，以及小分子、大分子、工程化细胞免疫疗法联用，探索不同治疗方法的协同作用和最佳组合方案，以提高治疗效果和患者的生存率。未来10年，人工智能及临床大数据分析会对个体化精准免疫疗法有更加深刻的影响。
值得一提的是，随着生物医学的进步，解决创新技术在临床应用中涉及的伦理、法律和监管问题至关重要。例如，如何保护患者隐私？如何确保患者公平地获得使用新兴技术的权利？如何负责任地使用基因编辑等强大工具？解答这些问题对生物医学伦理进步非常重要。当前，这些医疗领域进展迅速，但产品开发和实施应用需要时间，并且需要广泛深入的基础研究突破、应用研究测试，以及监管部门批准。生物医药领域的未来令人兴奋，不同领域交叉协作有潜力以前所未有的新范式改变医疗保健模式，为维护人类身心健康作出更大贡献。

李斌，上海交通大学特聘教授，上海市免疫学研究所科研副所长、课题组长，上海市欧美同学会生物医药分会会长。