2024：生物科技的丰收年
2024年是生物科技和临床研究成果层出不穷的一年。从新型抗生素到人工智能模型的迭代更新，再到突破性的T细胞和mRNA疗法，这些研究不仅体现了科技的飞速发展，也彰显了科学家在解决全球健康挑战方面的非凡智慧和决心。
《Nature Biotechnology》杂志的编辑们回顾了2024年在生物技术和临床研究领域最受关注的十项科技进展。这些成果涵盖了从人工智能到mRNA疗法，从新型抗生素开发到T细胞疗法的诸多前沿技术，不仅体现了研究的深度与广度，更预示了生物科技未来发展的无限可能。以下为编辑精选的十大科技进展及其亮点解读。
AI赋能：生物分子交互的全面预测
今年，AlphaFold和RoseTTAFold的更新版本再度吸引了全世界的目光。这些人工智能模型不仅可以预测蛋白质的三维结构，还能模拟蛋白质与DNA、RNA和小分子之间的交互作用，为药物设计和蛋白质功能预测提供了全新可能。未来，随着更多高质量训练数据的加入，这些模型的表现将更加精准，甚至可能颠覆传统的药物开发流程。
点评：AI正在改变蛋白质科学的研究方式，这不仅加速了基础研究的进展，也直接推动了精准医学的发展，其潜力不可估量。
“聪明”胰岛素：糖尿病管理的突破
糖尿病患者长期面临血糖波动和胰岛素调整的双重挑战。今年，一种全新的胰岛素复合物被研发出来，能够根据血糖浓度动态调整活性，从而有效降低低血糖风险。这一技术在动物实验中表现优异，为患者的日常管理带来了更安全、更便捷的选择。
点评：40年的研究难题终于看到曙光，“聪明”胰岛素将是糖尿病治疗史上的里程碑式进展，其临床潜力值得期待。
软组织癌的T细胞疗法
今年，美国FDA批准了一种针对软组织癌的T细胞疗法，这标志着工程化T细胞首次被用于治疗实体瘤。这种疗法将CAR-T和肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）的优点结合在一起，使患者的T细胞能够识别肿瘤特异性抗原MAGE-A4-peptide–HLA复合物，为晚期患者提供了新的生存希望。
点评：这一突破进一步拓展了免疫疗法的应用范围，也让人对未来更多实体瘤疗法的出现充满期待。
寻找新型抗生素
面对日益严重的抗生素耐药性问题，科学家们开发了一种靶向革兰氏阴性菌外膜脂多糖转运机制的新型抗生素。这一策略跳脱了传统抗生素设计思路，针对难以治疗的病原菌提供了新颖且有效的解决方案。
点评：新型抗生素的开发证明了“另辟蹊径”在解决全球健康危机中的重要性，这一思路可能为更多耐药菌的治疗打开新局面。
从微生物组中挖掘抗菌肽（素）
抗菌肽因其低耐药性和高效抗菌能力而备受关注。今年，两项研究分别从人类和全球微生物组中挖掘出功能强大的抗菌肽，为抗生素替代品的开发提供了丰富的资源。这些抗菌肽不仅对病原体有效，还能避免破坏共生微生物的生态平衡。
点评：微生物组是天然的“药物宝库”，合理开发这些资源将为抗菌治疗提供更加绿色和高效的替代方案。
mRNA疗法：超越疫苗的新用途
mRNA技术在疫苗之外的应用正逐步扩展。今年，一项针对丙酸血症患者的临床试验取得了突破性进展。通过脂质纳米颗粒递送mRNA，这项疗法成功恢复了患者体内关键酶的活性。这一成果进一步验证了mRNA技术在遗传代谢疾病治疗中的潜力。
点评：mRNA疗法正在逐步突破其应用边界，其灵活性和高效性让人对更多遗传疾病的治疗前景充满期待。
空间组学进入临床
空间组学技术为单细胞层面的组织结构和细胞交互研究提供了精准的分析手段。今年，研究人员首次将深度视觉蛋白质组学技术应用于临床，用于快速验证针对严重药物不良反应的特异性抑制剂。这一进展标志着空间组学从实验室走向临床的关键一步。
点评：空间组学正在从“科学探索工具”转变为“临床转化利器”，其未来应用潜力不可小觑。
基础模型：AI在生物学中的新应用
今年，AI基础模型如scGPT在生物学研究中展现了强大的跨领域适应能力。通过海量单细胞数据的训练，这些模型不仅揭示了基因交互模式，还为生物学问题提供了新的研究视角。与此同时，生物技术公司也开始关注并应用这些基础模型。
点评：基础模型的出现标志着AI与生物学研究进一步融合，它的通用性将为多领域生物问题提供解决方案。加拿大多伦多大学的华人学者Wang Bo实验室Cui Haotian博士领衔的这项Nature methods上的工作展现了AI不同的魅力。
保护造血干细胞
血液癌症治疗的一大挑战是健康与癌变造血干细胞同样易受化疗影响。今年，一项研究通过CD45靶向抗体-药物偶联物选择性杀伤癌细胞，同时移植经过基因编辑的抗药性造血干细胞，为患者提供了创新的治疗方式。
点评：这一策略不仅改善了治疗选择，还展示了基因编辑技术在精准医学中的应用潜力。
生物科技与艺术的跨界融合
2024年，生物技术与艺术设计实现了精彩碰撞。从用折纸艺术开发神经类器官的电记录平台，到用工程菌合成天然染料用于纺织品，这些创新案例展现了科学与艺术交织的无限可能。
点评：生物科技与艺术的跨界不仅丰富了技术应用场景，也让科学研究焕发出更加人性化的色彩。其中华人学者美国斯坦福大学Cui Bianxiao实验室Yang Xiao领衔开发的一种电子学用于人类神经类器官和组合体的长期电生理记录的技术无疑将是一项引领未来脑科学研究的开创性突破，展现出科技与艺术结合的无限可能。
总结：2024年的生物技术研究不仅为多个领域注入了新动能，也为解决人类健康和环境问题提供了重要线索。这一年展示了科学与创新结合的巨大潜力，未来的探索更加值得期待。
