2019生物工程與大健康?？蜓?/h1>
2019-12-28 03:04:06葉海峰
生物工程學(xué)報(bào) 2019年12期
葉海峰
序 言
葉海峰 華東師范大學(xué)研究員、博士生導(dǎo)師。2007–2013年于瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院(ETH Zurich) 從事博士和博士后研究工作。2013年被授予ETH Zurich最高榮譽(yù)獎(jiǎng)?wù)拢骸癊TH Silver Medal”。2014年入選國家“青年千人計(jì)劃”。2015年獲國家自然科學(xué)基金“優(yōu)青”項(xiàng)目資助。擔(dān)任中國生物工程學(xué)會(huì)合成生物學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員、中國生物工程學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)委員、上海市生物工程學(xué)會(huì)第七屆理事會(huì)理事、上海市生物工程學(xué)會(huì)合成生物學(xué)專業(yè)委員會(huì)副主任委員。主要從事合成生物學(xué)與生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域的研究。主要研究內(nèi)容為光遺傳學(xué)與疾病治療、代謝疾病智能診療器件、腫瘤免疫治療智能診療器件、合成生物學(xué)與再生醫(yī)學(xué)。相關(guān)研究成果以第一或通訊作者身份發(fā)表在、(2篇封面)、、(2篇) 等期刊。申請發(fā)明專利10項(xiàng)。
2019生物工程與大健康?？蜓?/p>
葉海峰
華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 上海市調(diào)控生物學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 華東師范大學(xué)醫(yī)學(xué)合成生物學(xué)研究中心，上海 200241
健康是人類生存和發(fā)展的基礎(chǔ)，提高人類健康水平是可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要目標(biāo)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物工程作為一門綜合性學(xué)科，正日益成為驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的重要推手。本?？瘡墓こ淘O(shè)計(jì)、疾病診斷、基因治療、細(xì)胞治療等方面闡述了生物工程技術(shù)在健康領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，展望了未來的發(fā)展趨勢，為推動(dòng)生物工程研究應(yīng)用于人類的生命健康事業(yè)提供參考。
生物工程，疾病診療，基因治療，細(xì)胞治療，人類健康
隨著生活水平的提高，人們對生命健康和醫(yī)療保障日益關(guān)注。國內(nèi)外科學(xué)家已紛紛將重心投入到利用現(xiàn)代生物學(xué)知識服務(wù)于人類醫(yī)療健康事業(yè)的研究。我國政府也高度重視，十九大提出“實(shí)施健康中國戰(zhàn)略”，指出“國民健康是國家可持續(xù)發(fā)展能力的重要標(biāo)志”，“健康中國”戰(zhàn)略已正式寫入國家“十三五”規(guī)劃。以生物工程技術(shù)為主導(dǎo)的健康產(chǎn)業(yè)已成為21世紀(jì)引導(dǎo)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要產(chǎn)業(yè)[1-4]。
目前，一些重大疾病 (如惡性腫瘤、心腦血管疾病等) 嚴(yán)重威脅人類的健康和生存，也是阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要原因之一，因此能夠快速準(zhǔn)確地診斷和治療疾病，對人類健康尤為重要。現(xiàn)階段重大疾病的診療正面臨許多挑戰(zhàn)，如惡性腫瘤的治療，以手術(shù)、化學(xué)治療和放射治療為主的治療手段，目前存活率僅為50%左右，亟需研發(fā)更多、更快速有效的檢測和治療方法來幫助人類克服這些重大疾病。生物工程技術(shù)的發(fā)展為解決人類疑難疾病治療等一系列健康問題帶來了希望[5-6]。生物工程是在四大理論 (微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)以及細(xì)胞學(xué)) 的基礎(chǔ)之上建立起來的，通過結(jié)合多種現(xiàn)代工程技術(shù) (包括電子、軟件、機(jī)械工程技術(shù)、化工技術(shù)等)，并應(yīng)用分子工程學(xué)實(shí)現(xiàn)定向操縱，實(shí)現(xiàn)改變生物特征和功能的目的[7]。生物工程技術(shù)在大健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用主要是利用生物體及其組成成分作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品，或者利用生物技術(shù)改進(jìn)或創(chuàng)新疾病的預(yù)防、診斷和治療的技術(shù)方法。近年來，生物工程技術(shù)在臨床疾病診斷、藥物開發(fā)、醫(yī)療保健、食品安全等領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[8-10]?！渡锕こ虒W(xué)報(bào)》于本期出版“生物工程與大健康”專刊，共13篇，分別從工程設(shè)計(jì)、生物檢測、基因治療、細(xì)胞治療等方面闡述生物工程技術(shù)在健康領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，展望未來的發(fā)展趨勢，推動(dòng)生物工程研究為人類的生命健康事業(yè)提供更加強(qiáng)有力的保障。
醫(yī)藥健康與人類息息相關(guān)，在開發(fā)過程中往往需要利用工程學(xué)的研究思路及手段去設(shè)計(jì)改造基因元件、生物途徑，甚至合成基因組以獲得最佳的功能和理化性質(zhì)[11-12]。隨著生物科學(xué)研究的發(fā)展，對需要調(diào)控的基因功能需求越來越大，尤其是近年來快速發(fā)展的基因組設(shè)計(jì)合成領(lǐng)域，更需要超大DNA片段的組裝技術(shù)的支撐。天津大學(xué)李炳志課題組闡述了依賴于DNA聚合酶或DNA連接酶、非酶依賴以及體內(nèi)同源重組三類DNA組裝技術(shù)，為不斷探索更長更復(fù)雜片段的組裝提供了指導(dǎo)。為了更好地治療一些重大危害的疾病，蛋白質(zhì)、多肽類藥物近幾年來在臨床上的應(yīng)用越來越廣泛，異源蛋白的表達(dá)已成為酶工業(yè)和疫苗制造過程的重要內(nèi)容。北京理工大學(xué)霍毅欣從基因水平、轉(zhuǎn)錄水平、翻譯水平、翻譯后水平以及代謝水平等多方面考慮出發(fā)，提供了一個(gè)較為全面的密碼子優(yōu)化策略，為異源蛋白高效表達(dá)提供了技術(shù)支持，也為酶工業(yè)和生物藥物提供了新策略。葉海峰課題組結(jié)合光遺傳學(xué)，利用基因編碼蛋白質(zhì)表達(dá)并結(jié)合光控的手段動(dòng)態(tài)調(diào)控細(xì)胞信號通路，并探討其在癌癥、糖尿病以及神經(jīng)性疾病等重大疾病中的應(yīng)用，為細(xì)胞在不同空間和時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化的研究提供了一種全新、無損、可逆、非侵入、時(shí)空特異性的研究手段。
隨著生物科技的發(fā)展，疾病的治愈率有了很大的提升，但是整體死亡人數(shù)卻有上升的趨勢，主要原因是發(fā)病人數(shù)急劇增加。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，80%的心腦血管疾病、80%的2型糖尿病、絕大部分的原發(fā)性高血壓，甚至40%的腫瘤都是可以預(yù)防的。因此疾病的早期檢測關(guān)乎數(shù)以萬計(jì)患者的性命，早期診斷和早期治療是預(yù)防疾病發(fā)生和保障健康最為有效的辦法。早期診斷最有效的方法是通過體外診斷尋找體液中的標(biāo)志物，具有速度快、靈敏度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)。中國科學(xué)院過程工程研究所羅建泉團(tuán)隊(duì)圍繞膜技術(shù)在樣品制備和檢測過程中的應(yīng)用，闡述了構(gòu)建更加靈敏和實(shí)用的生物檢測器件，建立“適應(yīng)”檢測環(huán)境的高效、穩(wěn)定檢測平臺的設(shè)計(jì)原理及方法。隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，基于生物傳感器的檢測手段特別是即時(shí)檢驗(yàn) (Point of care testing，POCT) 診斷技術(shù)，因特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)得到快速發(fā)展。清華大學(xué)化學(xué)工程系盧元團(tuán)隊(duì)基于無細(xì)胞生物合成體系具有開放靈活、反應(yīng)迅速、便于調(diào)控、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，對無細(xì)胞合成生物學(xué)在便攜式醫(yī)療檢測和按需生物醫(yī)藥合成等方面的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述并探討了今后的研究方向。傳統(tǒng)的檢測方法僅僅能夠在組織水平或者細(xì)胞變異的后期發(fā)現(xiàn)癌癥，比如血清腫瘤標(biāo)志物、B超以及組織活檢等方法。隨著生物技術(shù)的進(jìn)展，無創(chuàng)液體活檢技術(shù)打破了這一局限，為腫瘤的早篩早診提供了新的思路。清華大學(xué)自動(dòng)化系汪小我團(tuán)隊(duì)通過對不同人、不同采血時(shí)間、不同凍存時(shí)間、不同建庫方式等變量分析，從血漿游離DNA全基因組甲基化測序的實(shí)用性和穩(wěn)定性角度出發(fā)，探究了血漿游離DNA的采集過程、不同甲基化建庫方式的異同點(diǎn)與質(zhì)量控制評價(jià)、甲基化測序中的片段化模式信息，為血漿游離DNA全基因組甲基化測序應(yīng)用于癌癥檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前檢測等液體活檢領(lǐng)域提供實(shí)用性的參考。雖然液體活檢的開發(fā)前景很大，整個(gè)產(chǎn)業(yè)仍然處于科研探索與驗(yàn)證的階段，隨著技術(shù)的深入研究，未來有望廣泛應(yīng)用于臨床診斷、疾病進(jìn)展和藥物療效評估等。
現(xiàn)代醫(yī)療越來越依賴于生物療法，隨著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，一些具有創(chuàng)新性、個(gè)性化的生物療法被不斷開發(fā)出來，如基因療法用于治療遺傳性疾病，細(xì)胞療法用于治療白血病、代謝性疾病，干細(xì)胞療法用于治療器官損傷等[13-15]。華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李大力團(tuán)隊(duì)對基因治療在臨床中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述并探討了未來的發(fā)展趨勢。北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院楊昭團(tuán)隊(duì)主要致力于腫瘤干細(xì)胞和腫瘤免疫治療研究，在本次?？袑Ω伟┟庖咧委燁I(lǐng)域的研究進(jìn)行了深入的探討，并對腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞在實(shí)體腫瘤中的功能、預(yù)后評估作用和臨床治療效果進(jìn)行了詳細(xì)的分析；針對腫瘤治療面臨的挑戰(zhàn)，提出了聯(lián)合治療的精準(zhǔn)醫(yī)療策略，并強(qiáng)調(diào)腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞亞群及功能的鑒定，是開發(fā)腫瘤免疫治療新方法的基礎(chǔ)。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院孫潔團(tuán)隊(duì)也從嵌合抗原受體T (CAR-T) 細(xì)胞療法在臨床應(yīng)用以及合成生物學(xué)對新型CAR的優(yōu)化方面闡述了CAR-T細(xì)胞療法治療腫瘤所面臨的挑戰(zhàn)及未來前景。天津大學(xué)羅云孜團(tuán)隊(duì)以腸道微生物與人類疾病健康的關(guān)系為切入點(diǎn)，闡述了利用合成生物學(xué)設(shè)計(jì)和改造腸道微生物在疾病診斷與治療中的應(yīng)用，并討論了現(xiàn)存問題以及今后的發(fā)展方向。
隨著人類對自身健康的關(guān)注和需求不斷提高，需要從多層次、多角度進(jìn)行綜合防控疾病。中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所李舟和北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院樊瑜波團(tuán)隊(duì)從植入式醫(yī)療器件(Implantable medical devices，IMDs) 的角度總結(jié)了納米發(fā)電機(jī)在健康監(jiān)測、生理功能調(diào)節(jié)方面的研究進(jìn)展，特別是收集人體及動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能并轉(zhuǎn)化為電能，用于自驅(qū)動(dòng)醫(yī)療器件方面的研究，作者進(jìn)行了系統(tǒng)綜述并探討了未來的研究方向。上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院鐘超團(tuán)隊(duì)介紹了如何運(yùn)用化學(xué)合成、合成生物學(xué)以及基因重組等手段制備各種生物靈感和生物仿生粘合材料，使其具有生物相容、生物降解、環(huán)境響應(yīng)、自修復(fù)可再生等優(yōu)越性能，應(yīng)用到傷口快速修復(fù)、骨組織粘合等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
生物工程技術(shù)作為一門交叉學(xué)科，包含著多方面的內(nèi)容，所應(yīng)用的大多是前沿技術(shù)及理論。生物工程技術(shù)需要在時(shí)代的推動(dòng)下加強(qiáng)自我研究和與其他行業(yè)的結(jié)合與應(yīng)用。本專刊的出版希望能夠起到“拋磚引玉”的作用，吸引更多力量發(fā)展新的生物工程技術(shù)，促進(jìn)人類的健康和延長人類的生存壽命，從而改善人們的生活水平并且提高人們的生活質(zhì)量。同時(shí)因?yàn)槠退接邢?，作品遺漏、不準(zhǔn)確之處還望同行見諒。
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Preface for special issue on bioengineering and human health (2019)
Haifeng Ye
,,,,200241,
Human health is the foundation of human survival and development. It is an important objective of sustainable development to enhance human health level. With the development of science and technology, bioengineering, as an interdisciplinary biological technology, is becoming the key driver of these goals. This special issue reviewed and discussed the recent progress and future perspectives of bioengineering technologies in the biomedical applications from the aspects of engineering design, disease diagnosis, gene- and cell-based therapies. We hope this special issue could provide valuable references for promoting bioengineering technologies used for the healthcare applications.
bioengineering, disease diagnosis and treatment, gene-based therapy, cell-based therapy, human health
December 14, 2019
葉海峰. 2019生物工程與大健康?？蜓? 生物工程學(xué)報(bào), 2019, 35(12): 2211–2214.
Ye HF. Preface for special issue on bioengineering and human health (2019). Chin J Biotech, 2019, 35(12): 2211–2214.
Haifeng Ye. Tel: +86-21-54341058; E-mail: hfye@bio.ecnu.edu.cn
(本文責(zé)編 郝麗芳)
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葉海峰
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生物工程，疾病診療，基因治療，細(xì)胞治療，人類健康
隨著生活水平的提高，人們對生命健康和醫(yī)療保障日益關(guān)注。國內(nèi)外科學(xué)家已紛紛將重心投入到利用現(xiàn)代生物學(xué)知識服務(wù)于人類醫(yī)療健康事業(yè)的研究。我國政府也高度重視，十九大提出“實(shí)施健康中國戰(zhàn)略”，指出“國民健康是國家可持續(xù)發(fā)展能力的重要標(biāo)志”，“健康中國”戰(zhàn)略已正式寫入國家“十三五”規(guī)劃。以生物工程技術(shù)為主導(dǎo)的健康產(chǎn)業(yè)已成為21世紀(jì)引導(dǎo)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要產(chǎn)業(yè)[1-4]。
目前，一些重大疾病 (如惡性腫瘤、心腦血管疾病等) 嚴(yán)重威脅人類的健康和生存，也是阻礙社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要原因之一，因此能夠快速準(zhǔn)確地診斷和治療疾病，對人類健康尤為重要。現(xiàn)階段重大疾病的診療正面臨許多挑戰(zhàn)，如惡性腫瘤的治療，以手術(shù)、化學(xué)治療和放射治療為主的治療手段，目前存活率僅為50%左右，亟需研發(fā)更多、更快速有效的檢測和治療方法來幫助人類克服這些重大疾病。生物工程技術(shù)的發(fā)展為解決人類疑難疾病治療等一系列健康問題帶來了希望[5-6]。生物工程是在四大理論 (微生物學(xué)、生物化學(xué)、遺傳學(xué)以及細(xì)胞學(xué)) 的基礎(chǔ)之上建立起來的，通過結(jié)合多種現(xiàn)代工程技術(shù) (包括電子、軟件、機(jī)械工程技術(shù)、化工技術(shù)等)，并應(yīng)用分子工程學(xué)實(shí)現(xiàn)定向操縱，實(shí)現(xiàn)改變生物特征和功能的目的[7]。生物工程技術(shù)在大健康產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用主要是利用生物體及其組成成分作為生物反應(yīng)器生產(chǎn)醫(yī)藥產(chǎn)品，或者利用生物技術(shù)改進(jìn)或創(chuàng)新疾病的預(yù)防、診斷和治療的技術(shù)方法。近年來，生物工程技術(shù)在臨床疾病診斷、藥物開發(fā)、醫(yī)療保健、食品安全等領(lǐng)域都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用[8-10]?！渡锕こ虒W(xué)報(bào)》于本期出版“生物工程與大健康”專刊，共13篇，分別從工程設(shè)計(jì)、生物檢測、基因治療、細(xì)胞治療等方面闡述生物工程技術(shù)在健康領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀，展望未來的發(fā)展趨勢，推動(dòng)生物工程研究為人類的生命健康事業(yè)提供更加強(qiáng)有力的保障。
醫(yī)藥健康與人類息息相關(guān)，在開發(fā)過程中往往需要利用工程學(xué)的研究思路及手段去設(shè)計(jì)改造基因元件、生物途徑，甚至合成基因組以獲得最佳的功能和理化性質(zhì)[11-12]。隨著生物科學(xué)研究的發(fā)展，對需要調(diào)控的基因功能需求越來越大，尤其是近年來快速發(fā)展的基因組設(shè)計(jì)合成領(lǐng)域，更需要超大DNA片段的組裝技術(shù)的支撐。天津大學(xué)李炳志課題組闡述了依賴于DNA聚合酶或DNA連接酶、非酶依賴以及體內(nèi)同源重組三類DNA組裝技術(shù)，為不斷探索更長更復(fù)雜片段的組裝提供了指導(dǎo)。為了更好地治療一些重大危害的疾病，蛋白質(zhì)、多肽類藥物近幾年來在臨床上的應(yīng)用越來越廣泛，異源蛋白的表達(dá)已成為酶工業(yè)和疫苗制造過程的重要內(nèi)容。北京理工大學(xué)霍毅欣從基因水平、轉(zhuǎn)錄水平、翻譯水平、翻譯后水平以及代謝水平等多方面考慮出發(fā)，提供了一個(gè)較為全面的密碼子優(yōu)化策略，為異源蛋白高效表達(dá)提供了技術(shù)支持，也為酶工業(yè)和生物藥物提供了新策略。葉海峰課題組結(jié)合光遺傳學(xué)，利用基因編碼蛋白質(zhì)表達(dá)并結(jié)合光控的手段動(dòng)態(tài)調(diào)控細(xì)胞信號通路，并探討其在癌癥、糖尿病以及神經(jīng)性疾病等重大疾病中的應(yīng)用，為細(xì)胞在不同空間和時(shí)間的動(dòng)態(tài)變化的研究提供了一種全新、無損、可逆、非侵入、時(shí)空特異性的研究手段。
隨著生物科技的發(fā)展，疾病的治愈率有了很大的提升，但是整體死亡人數(shù)卻有上升的趨勢，主要原因是發(fā)病人數(shù)急劇增加。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)，80%的心腦血管疾病、80%的2型糖尿病、絕大部分的原發(fā)性高血壓，甚至40%的腫瘤都是可以預(yù)防的。因此疾病的早期檢測關(guān)乎數(shù)以萬計(jì)患者的性命，早期診斷和早期治療是預(yù)防疾病發(fā)生和保障健康最為有效的辦法。早期診斷最有效的方法是通過體外診斷尋找體液中的標(biāo)志物，具有速度快、靈敏度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)。中國科學(xué)院過程工程研究所羅建泉團(tuán)隊(duì)圍繞膜技術(shù)在樣品制備和檢測過程中的應(yīng)用，闡述了構(gòu)建更加靈敏和實(shí)用的生物檢測器件，建立“適應(yīng)”檢測環(huán)境的高效、穩(wěn)定檢測平臺的設(shè)計(jì)原理及方法。隨著生物工程技術(shù)的發(fā)展，基于生物傳感器的檢測手段特別是即時(shí)檢驗(yàn) (Point of care testing，POCT) 診斷技術(shù)，因特異性強(qiáng)、靈敏度高等特點(diǎn)得到快速發(fā)展。清華大學(xué)化學(xué)工程系盧元團(tuán)隊(duì)基于無細(xì)胞生物合成體系具有開放靈活、反應(yīng)迅速、便于調(diào)控、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)，對無細(xì)胞合成生物學(xué)在便攜式醫(yī)療檢測和按需生物醫(yī)藥合成等方面的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述并探討了今后的研究方向。傳統(tǒng)的檢測方法僅僅能夠在組織水平或者細(xì)胞變異的后期發(fā)現(xiàn)癌癥，比如血清腫瘤標(biāo)志物、B超以及組織活檢等方法。隨著生物技術(shù)的進(jìn)展，無創(chuàng)液體活檢技術(shù)打破了這一局限，為腫瘤的早篩早診提供了新的思路。清華大學(xué)自動(dòng)化系汪小我團(tuán)隊(duì)通過對不同人、不同采血時(shí)間、不同凍存時(shí)間、不同建庫方式等變量分析，從血漿游離DNA全基因組甲基化測序的實(shí)用性和穩(wěn)定性角度出發(fā)，探究了血漿游離DNA的采集過程、不同甲基化建庫方式的異同點(diǎn)與質(zhì)量控制評價(jià)、甲基化測序中的片段化模式信息，為血漿游離DNA全基因組甲基化測序應(yīng)用于癌癥檢測、無創(chuàng)產(chǎn)前檢測等液體活檢領(lǐng)域提供實(shí)用性的參考。雖然液體活檢的開發(fā)前景很大，整個(gè)產(chǎn)業(yè)仍然處于科研探索與驗(yàn)證的階段，隨著技術(shù)的深入研究，未來有望廣泛應(yīng)用于臨床診斷、疾病進(jìn)展和藥物療效評估等。
現(xiàn)代醫(yī)療越來越依賴于生物療法，隨著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展，一些具有創(chuàng)新性、個(gè)性化的生物療法被不斷開發(fā)出來，如基因療法用于治療遺傳性疾病，細(xì)胞療法用于治療白血病、代謝性疾病，干細(xì)胞療法用于治療器官損傷等[13-15]。華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院李大力團(tuán)隊(duì)對基因治療在臨床中的應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)的綜述并探討了未來的發(fā)展趨勢。北京化工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院楊昭團(tuán)隊(duì)主要致力于腫瘤干細(xì)胞和腫瘤免疫治療研究，在本次?？袑Ω伟┟庖咧委燁I(lǐng)域的研究進(jìn)行了深入的探討，并對腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞在實(shí)體腫瘤中的功能、預(yù)后評估作用和臨床治療效果進(jìn)行了詳細(xì)的分析；針對腫瘤治療面臨的挑戰(zhàn)，提出了聯(lián)合治療的精準(zhǔn)醫(yī)療策略，并強(qiáng)調(diào)腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞亞群及功能的鑒定，是開發(fā)腫瘤免疫治療新方法的基礎(chǔ)。浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院孫潔團(tuán)隊(duì)也從嵌合抗原受體T (CAR-T) 細(xì)胞療法在臨床應(yīng)用以及合成生物學(xué)對新型CAR的優(yōu)化方面闡述了CAR-T細(xì)胞療法治療腫瘤所面臨的挑戰(zhàn)及未來前景。天津大學(xué)羅云孜團(tuán)隊(duì)以腸道微生物與人類疾病健康的關(guān)系為切入點(diǎn)，闡述了利用合成生物學(xué)設(shè)計(jì)和改造腸道微生物在疾病診斷與治療中的應(yīng)用，并討論了現(xiàn)存問題以及今后的發(fā)展方向。
隨著人類對自身健康的關(guān)注和需求不斷提高，需要從多層次、多角度進(jìn)行綜合防控疾病。中國科學(xué)院北京納米能源與系統(tǒng)研究所李舟和北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院樊瑜波團(tuán)隊(duì)從植入式醫(yī)療器件(Implantable medical devices，IMDs) 的角度總結(jié)了納米發(fā)電機(jī)在健康監(jiān)測、生理功能調(diào)節(jié)方面的研究進(jìn)展，特別是收集人體及動(dòng)物體運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能并轉(zhuǎn)化為電能，用于自驅(qū)動(dòng)醫(yī)療器件方面的研究，作者進(jìn)行了系統(tǒng)綜述并探討了未來的研究方向。上?？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院鐘超團(tuán)隊(duì)介紹了如何運(yùn)用化學(xué)合成、合成生物學(xué)以及基因重組等手段制備各種生物靈感和生物仿生粘合材料，使其具有生物相容、生物降解、環(huán)境響應(yīng)、自修復(fù)可再生等優(yōu)越性能，應(yīng)用到傷口快速修復(fù)、骨組織粘合等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。
生物工程技術(shù)作為一門交叉學(xué)科，包含著多方面的內(nèi)容，所應(yīng)用的大多是前沿技術(shù)及理論。生物工程技術(shù)需要在時(shí)代的推動(dòng)下加強(qiáng)自我研究和與其他行業(yè)的結(jié)合與應(yīng)用。本專刊的出版希望能夠起到“拋磚引玉”的作用，吸引更多力量發(fā)展新的生物工程技術(shù)，促進(jìn)人類的健康和延長人類的生存壽命，從而改善人們的生活水平并且提高人們的生活質(zhì)量。同時(shí)因?yàn)槠退接邢?，作品遺漏、不準(zhǔn)確之處還望同行見諒。
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Preface for special issue on bioengineering and human health (2019)
Haifeng Ye
,,,,200241,
Human health is the foundation of human survival and development. It is an important objective of sustainable development to enhance human health level. With the development of science and technology, bioengineering, as an interdisciplinary biological technology, is becoming the key driver of these goals. This special issue reviewed and discussed the recent progress and future perspectives of bioengineering technologies in the biomedical applications from the aspects of engineering design, disease diagnosis, gene- and cell-based therapies. We hope this special issue could provide valuable references for promoting bioengineering technologies used for the healthcare applications.
bioengineering, disease diagnosis and treatment, gene-based therapy, cell-based therapy, human health
December 14, 2019
葉海峰. 2019生物工程與大健康?？蜓? 生物工程學(xué)報(bào), 2019, 35(12): 2211–2214.
Ye HF. Preface for special issue on bioengineering and human health (2019). Chin J Biotech, 2019, 35(12): 2211–2214.
Haifeng Ye. Tel: +86-21-54341058; E-mail: hfye@bio.ecnu.edu.cn
(本文責(zé)編 郝麗芳)
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