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生命科学走上融合之路:微能量医学引领第三次革命

2015-06-10 00:58 中国科学报 中国科学报 阅读 0
核心摘要: 生命科学正迎来第三次大发展,核心是生命科学、物理学与工程学的深度融合。微能量医学作为融合科学的范例,利用冲击波、超声波和旋磁激活内源性干细胞,实现组织修复与再生,有望继药物和手术治疗后开辟新领域。文章回顾了生命科学的两次革命(分子生物学和基因组学),指出交叉学科的关键作用,并探讨了我国应对第三次革命的策略,包括鼓励交叉学科教育、建立多学科研究中心、经费倾斜和政府联合支持。

生命科学正迎来第三次大发展,其核心驱动力是生命科学、物理学与工程学的深度融合。微能量医学作为这一融合的典型成果,有望继药物治疗和手术治疗之后,开辟全新的治疗领域。中国工程院院士、北京大学第一医院名誉院长郭应禄在第二届北京国际生物医学峰会上指出,微能量医学不仅可用于治疗明确疾病,还能前移至疾病预防和亚健康干预,这将是健康事业的革命性进展。

微能量医学:融合科学的范例

微能量包括冲击波、超声波和旋磁。目前,冲击波已广泛应用于泌尿系结石、骨科、心血管疾病、抗炎、伤口愈合、整形外科及神经科等领域。郭应禄强调,应通过大协作开展微能量医疗的基础与临床研究,建立人体器官功能修复医学。微能量医学的核心机制在于激活内源性干细胞,动员其归巢至病理组织器官,实现组织修复与再生。低能量冲击波可激活并吸引内源性干细胞至病变部位,改善血液循环,促进神经末梢再生,从而修复病理性组织。这一方法被认为是最安全有效的方案,为肾脏、心脏、胰腺等常见疾病的治疗带来新契机。

生命科学的三次革命

分子生物学的创立与发展被视为生命科学的第一次革命(20世纪70-80年代),其基础是DNA双螺旋结构的发现(1953年,沃森和克里克)以及血红蛋白和肌红蛋白三维结构的解析(佩鲁茨和肯德鲁)。第二次革命是基因组学的创立,得益于数学家、计算机科学家的参与。这两次革命均源于生命科学与其他学科的交叉。麻省理工学院原校长苏珊·霍克菲尔德指出,物理学家进入生物学领域对分子生物学的创立至关重要,他们带来了计算工具、理论并改进了分析仪器(如电镜、高速离心机)。如今,工程、物质科学与生命科学正在多方面融合,第三次生命科学大发展时期已经来临。

微能量医学的优势

与传统肿瘤治疗设备(如直线加速器)相比,大型旋磁治疗机具有显著优势:治疗过程无痛苦,无射线伤害,反而有固本保健功效;可同时进行全身治疗,覆盖癌细胞转移的任何部位,降低复发风险。郭应禄表示,微能量医学运用高科技尖端技术,使高效自然能量服务于生命健康,摒除药物副作用,迅速与生命体生物能相呼应,提高免疫力和自愈力。

抓住改革契机

生物力学对生命现象的影响已受到世界科学界广泛重视。2014年美国科学年会明确将生命科学、物理学、工程学的融合列为生命科学第三次革命,并发布白皮书。中国科学院院士施一公指出,我国生命科学研究基本处于跟随国外潮流的阶段,缺乏创新性,面对第三次革命应迅速应对。苏珊·霍克菲尔德提出四点倡议:鼓励年轻人进入交叉学科,建立新型融合多学科的研究中心(如上海交通大学Med-X研究院),经费支持倾斜以鼓励交叉合作,以及建立政府部门间的联合支持。郭应禄呼吁:“我们要抓住这个契机,积极参与其中,努力成为第三次生命科学革命的领导者。”

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