文|動脈網(wǎng)
當(dāng)我們回顧2022年，發(fā)現(xiàn)幾乎所有的投資機構(gòu)，都布局了生命科學(xué)。
生命科學(xué)是一個古老的概念，始于遠古時期，縱觀人類文明的漫長發(fā)展史。曾經(jīng)西方的觀察和哲學(xué)參半、描述和思辨混合，古代中國的神農(nóng)嘗百草是生命科學(xué)，如今實驗室中琳瑯滿目的儀器、試劑，計算機里復(fù)雜的數(shù)據(jù)、代碼，也是生命科學(xué)。我們嘗試從全球生命科學(xué)的發(fā)展脈絡(luò)中去找答案，我們發(fā)現(xiàn)，無論遠古的生命科學(xué)何等玄妙、現(xiàn)代的生命科學(xué)何等紛繁盤錯，生命科學(xué)的本質(zhì)始終都是觀察生命現(xiàn)象，而生命科學(xué)的任務(wù)則始終都是為人與自然、人與他人、人與自身的可持續(xù)交互尋找更好的解決方案。
核心觀點
進入21世紀，生命科學(xué)的研究和應(yīng)用都呈現(xiàn)出標(biāo)準化、系統(tǒng)化的特征。具體而言，這些研究和應(yīng)用仍以經(jīng)過專業(yè)設(shè)計的實驗為主，需要專業(yè)人員使用專業(yè)儀器、試劑在特定場景下完成。但不同于1.0時代、2.0時代的生命科學(xué)探索，現(xiàn)代研究者可以選擇的生命科學(xué)工具更加多元，更符合垂直應(yīng)用場景下的獨特需求。
2022年，生命科學(xué)行業(yè)吸金熱度不減。再生醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)、精準醫(yī)學(xué)等賽道的創(chuàng)新項目相繼完成近100起融資，全年累計超過100億資金涌入這一領(lǐng)域。完成融資的94個生命科學(xué)創(chuàng)新項目中，有39個項目處于B輪融資前的早期階段，在全年融資項目中占比41.4%。其中，處于種子輪、天使輪的項目14個。
在投資機構(gòu)重金入局的推動下，創(chuàng)新企業(yè)也加大了產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局的力度。自動化技術(shù)解決了如何產(chǎn)生數(shù)據(jù)的問題，數(shù)字化技術(shù)則完成收集、定量描述、記錄和分析數(shù)據(jù)的工作，而互聯(lián)網(wǎng)的普及，則為研究者擴大范圍交流學(xué)習(xí)提供了平臺，腦科學(xué)、再生醫(yī)學(xué)、類器官與器官芯片技術(shù)的應(yīng)用迭代，則為早前的臨床空白領(lǐng)域提供了新的解決思路。
細分領(lǐng)域方面，2022年，伴隨數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)介入，智慧試驗全流程實現(xiàn)了降本增效，國內(nèi)侵入腦科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新幾乎與全球同步，而非侵入腦科學(xué)技術(shù)則突破應(yīng)用邊界。生物再生材料、干細胞修復(fù)等再生醫(yī)學(xué)關(guān)鍵領(lǐng)域創(chuàng)新層出，類器官與器官芯片技術(shù)則經(jīng)歷了從材料標(biāo)準建立到應(yīng)用邊界突破的關(guān)鍵1年。落地最早的精準用藥，呈現(xiàn)出多元應(yīng)用場景，并持續(xù)向院內(nèi)、藥企收斂。
以史為鑒，生命科學(xué)內(nèi)涵再解讀
生命科學(xué)，是研究自然界中各種生命現(xiàn)象及其規(guī)律的科學(xué)，又稱生物學(xué)，它是自然科學(xué)中的一個重要分支。長久以來，人類在與自然界的不斷博弈中生存與繁衍，憑借自己的智慧和創(chuàng)意，不斷創(chuàng)造生命的奇跡。從遠古時期火的使用到如今的太陽能、核能利用，從早期狩獵、放牧到現(xiàn)代的人類基因組計劃，無一不體現(xiàn)出人類的聰明才智和創(chuàng)新精神。
如今，生命科學(xué)已成為最熱門的前沿科學(xué)之一。在《科學(xué)》雜志的編輯團隊評選出的1項年度科學(xué)突破冠軍和9項年度科學(xué)突破入圍獎中，除了新型太空望遠鏡、美國氣候法、行星防御實驗、和創(chuàng)造性的AI工具外，超過半數(shù)的科學(xué)突破都屬于生命科學(xué)領(lǐng)域。
當(dāng)然，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迭代，在極大程度上帶動了生命科學(xué)的研究向縱深發(fā)展，同時也因為生命科學(xué)的發(fā)展而取得更大進步。實際上，最近數(shù)十年間，生命科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展超過了歷史上任何一個時期。
總體而言，生命科學(xué)的任務(wù)，就是有效觀察人類周邊豐富多彩的生命現(xiàn)象，探索生物的結(jié)構(gòu)與功能，研究生命活動的本質(zhì)與特征，分析生命繁衍與代謝的分子生物學(xué)機制，揭示生物個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)生的規(guī)律，掌握生物與環(huán)境之間的辯證關(guān)系，從而使人類能夠從本質(zhì)上認識生命現(xiàn)象，理清生命世界的運動規(guī)律，并運用這些規(guī)律更好地改造客觀世界，為人類的生存發(fā)展帶來更好的解決方案。
現(xiàn)代生命科學(xué)，是經(jīng)過漫長的歷史階段而逐步發(fā)展形成的。按照所采用的主要工具復(fù)雜性、完整性和主流學(xué)術(shù)分支出現(xiàn)的節(jié)奏，通?？梢詫⑸茖W(xué)的歷程總結(jié)為3大主要階段。
全球生命科學(xué)發(fā)展的3大階段
20世紀中葉至今，生命科學(xué)進入發(fā)展的新紀元。分子生物學(xué)的建立，是生命科學(xué)進入20世紀最偉大的成就。遺傳學(xué)的研究預(yù)示了生物遺傳載體分子的存在，而DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)直接促進了對生物DNA→RNA→蛋白質(zhì)中心法則（central dogma）的揭示。人們因此探索到了生命運作的基礎(chǔ)框架和生物世代更替的聯(lián)系方式。
從此，以基因組成、基因表達和遺傳控制為核心的分子生物學(xué)的思想和研究方法迅速地深入到生命科學(xué)的各個領(lǐng)域，極大地推動了生命科學(xué)的發(fā)展。分子生物學(xué)是生物學(xué)向微觀方向的發(fā)展，生態(tài)學(xué)則是生物學(xué)向宏觀方向的發(fā)展。在新的科學(xué)技術(shù)條件下，其他傳統(tǒng)的生物學(xué)各分支學(xué)科也改變了面貌。無論是在理論上還是在應(yīng)用上，生命科學(xué)都在迅猛發(fā)展 。
值得注意的是，在生物學(xué)研究中，由于各種原因，通常不能直接用研究對象，比如人體，來做實驗，需要使用模型或替代物。比如，研究人類的生物學(xué)問題時，往往以動物替代。而對生理過程，比如視覺、聽覺、思維過程等的研究、對生命起源問題的研究，直接研究難以進行，則使用模式生物加以模擬。而這種差異，催生了當(dāng)下生命科學(xué)研究中如日中天的模式動物，甚至類器官、器官芯片技術(shù)。
如今，越來越多的研究者們已經(jīng)習(xí)慣與運用計算機手段，直接模擬、探索思維活動規(guī)律的研究。比如，將生物信息輸入計算機，來分析高級神經(jīng)活動的規(guī)律；函數(shù)化了的數(shù)學(xué)模型可以模擬許多生態(tài)結(jié)構(gòu)變化的動力學(xué)過程，從而提示我們生態(tài)變遷的可能性并給出對它的預(yù)測。
用計算機模擬生物生長發(fā)育過程的“實驗”也有報道，實驗者以生物發(fā)育過程中特定成分，比如鈣離的濃度分布為指標(biāo)，在給定初始條件、作用法則和生長限定的情況下，通過計算機運算的迭代操作，直觀地顯現(xiàn)了一幅生動的傘藻頂端生長發(fā)育的畫面，揭示了這一過程的動力學(xué)成因；用模擬遠古地球表面可能存在的物理和化學(xué)環(huán)境的辦法，在反應(yīng)瓶里觀察到簡單的化學(xué)組成成分可以產(chǎn)生出多種重要的生物大分子；用生物演化適應(yīng)度模型，即考察在對環(huán)境適應(yīng)的過程中引起生物有序改變的內(nèi)在總體因素（包括基因 、蛋白質(zhì)及其他）和它們之間的相互制約性，來研究生命計劃匯總的有序起源等。
2022生命科學(xué)行業(yè)創(chuàng)新洞察
進入21世紀，生命科學(xué)的研究和應(yīng)用都呈現(xiàn)出標(biāo)準化、系統(tǒng)化的特征。具體而言，這些研究和應(yīng)用仍以經(jīng)過專業(yè)設(shè)計的實驗為主，需要專業(yè)人員使用專業(yè)儀器、試劑在特定場景下完成。但不同于1.0時代、2.0時代的生命科學(xué)探索，現(xiàn)代研究者可以選擇的生命科學(xué)工具更加多元，更符合垂直應(yīng)用場景下的獨特需求。
通常，現(xiàn)代生命科學(xué)研究者可以細分為部分在高校、科研機構(gòu)、生物醫(yī)藥企業(yè)、生物科技企業(yè)、醫(yī)藥外包企業(yè)及相關(guān)政府機構(gòu)的研究者。他們運用不斷迭代的儀器設(shè)備、試劑、耗材來完成各類生命科學(xué)的前沿實驗。
根據(jù)研究者所在機構(gòu)性質(zhì)不同，他們所執(zhí)行的生命科學(xué)試驗可以分為基礎(chǔ)科研試驗和應(yīng)用開發(fā)實驗，涉及反應(yīng)、分離提純、樣品前處理、分析檢測、動物實驗、細胞培養(yǎng)基轉(zhuǎn)染、細胞分析、生化分析、分子及核酸分析、離心、過濾、層析等環(huán)節(jié)。
吸金破百億，最火熱生命科學(xué)賽道何在？2022年，生命科學(xué)行業(yè)吸金熱度不減，再生醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)、精準醫(yī)學(xué)等賽道的創(chuàng)新項目相繼完成近100起融資，全年累計超過100億資金涌入這一領(lǐng)域。
近4成融資投向中早期輪次，熱門項目估值水漲船高
據(jù)動脈網(wǎng)統(tǒng)計，2022年，完成融資的94個生命科學(xué)創(chuàng)新項目中，有39個項目處于B輪融資前的早期階段，在全年融資項目中占比41.4%。其中，處于種子輪、天使輪的項目14個。
融資估值方面，2022年，39個早期項目的平均融資金額約3600萬元，相比過往年度顯著提升。值得注意的是，在腦虎科技、衍微科技等明星項目加持下，2022年，生命科學(xué)行業(yè)的種子輪、天使輪項目單次融資平均金額就達到近3000萬元，刷新歷史記錄，更吸引了紅杉中國、峰瑞資本等醫(yī)療創(chuàng)新賽道的頭部資本加入。
再生醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)、上游原料成2022年度最熱門賽道。據(jù)動脈網(wǎng)統(tǒng)計，在2022年發(fā)生融資時間最密集TOP3的細分領(lǐng)域中，再生醫(yī)學(xué)行業(yè)共發(fā)生28起融資事件，位列第一，腦科學(xué)行業(yè)發(fā)生16起融資事件，位列第二，精準用藥和核心原料領(lǐng)域均發(fā)生9起融資事件，共同位列第三。
頗有意思的是，2022年，從融資事件發(fā)生的次數(shù)來看，吸金能力與產(chǎn)品、市場成熟度呈現(xiàn)反比。尤其在融資事件數(shù)量TOP 3的領(lǐng)域，融資事件數(shù)量方面，再生醫(yī)學(xué)>腦科學(xué)>核心原料，而技術(shù)應(yīng)用成熟度方面，這個排序則是再生醫(yī)學(xué)<腦科學(xué)<核心原料。近2年，優(yōu)質(zhì)項目估值不斷走高，但創(chuàng)新項目的IPO表現(xiàn)卻并不理想，倒逼資金向更早期的項目聚集，而生命科學(xué)行業(yè)作為前沿科技創(chuàng)新密集的領(lǐng)域，早期項目作為投資避風(fēng)港的特性也更加明顯。
2022年，國內(nèi)共有22家再生醫(yī)學(xué)創(chuàng)新企業(yè)完成融資。其中，血霽生物、士澤生物、華衛(wèi)恒源均在1年內(nèi)快速完成2輪融資。在這個過程中，紅杉資本、禮來亞洲基金、北京廣創(chuàng)投、鼎暉投資、啟明創(chuàng)投等醫(yī)療創(chuàng)新領(lǐng)域的頂級投資機構(gòu)紛紛出局。機構(gòu)哄搶之下，血霽生物、士澤生物兩家成立不久的再生醫(yī)學(xué)企業(yè)估值迅速攀升，成了這一年度的再生醫(yī)學(xué)明星企業(yè)。
2022年再生醫(yī)學(xué)項目融資清單（1/2）
2022年再生醫(yī)學(xué)項目融資清單（2/2）
2022年，生命科學(xué)領(lǐng)域的另一個吸金熱點是腦科學(xué)。與再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域多為早期、中早期項目不同，國內(nèi)腦科學(xué)行業(yè)的整體成熟度略高一些。其中，博?？岛途瓣裴t(yī)療2家創(chuàng)立時間稍早的腦科學(xué)企業(yè)，在2022年完成了C輪和D+輪融資，有機會在2023年發(fā)起向資本市場的沖刺。
2022年腦科學(xué)項目融資清單
2022年的第三大吸金熱點領(lǐng)域核心原料，則更為成熟。自2021年以來，核心原料領(lǐng)域一直處于上升通道之中。盡管在2022年，醫(yī)療創(chuàng)新項目IPO整體表現(xiàn)不佳的背景下，這一趨勢有所放緩，但康為世紀、通用生物仍走到了IPO和PreIPO的階段。不過，相比再生醫(yī)學(xué)和腦科學(xué)，核心原料領(lǐng)域的早期項目，吸金能力明顯稍弱。
2022年核心原料項目融資清單
政策持續(xù)加持，科研經(jīng)費投入連年上漲。除了直接流入一級市場生命科學(xué)創(chuàng)新項目的創(chuàng)投資金外，國內(nèi)生命科學(xué)領(lǐng)域的基礎(chǔ)和科研科研資金也逐年上漲。隨著國家綜合國力的逐步提升和科技創(chuàng)新體系建設(shè)的不斷完善，國內(nèi)在科技創(chuàng)新和研發(fā)方面的投入不斷加大。根據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2010年至2019年間，國內(nèi)研究與試驗(R&D)經(jīng)費由7063 億元增長至21,737億元，年均復(fù)合增長率達到13.30%。目前，國內(nèi)研發(fā)經(jīng)費支出規(guī)模已經(jīng)位居全球第二，僅次于美國。
同時，由于生物技術(shù)在引領(lǐng)未來經(jīng)濟社會發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益凸顯，國家先后出臺一系列鼓勵政策和措施，積極鼓勵全社會在生命科學(xué)領(lǐng)域進行研究，國內(nèi)生命科學(xué)領(lǐng)域的研究資金投入隨之迅猛增長。據(jù)統(tǒng)計，這筆費用由2015年的434億元增長至2019年的866億元，年復(fù)合增長率高達18.8%。此前，有研究機構(gòu)預(yù)測，在科技強國戰(zhàn)略下，國內(nèi)科研經(jīng)費支出預(yù)計維持10%左右的年復(fù)合增長率。
2022年，生命科學(xué)等到了政策層面的大力加持。國家發(fā)展改革委印發(fā)《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》（以下簡稱：《規(guī)劃》）明確提出，推動生物技術(shù)和信息技術(shù)融合創(chuàng)新，加快發(fā)展生物醫(yī)藥、生物育種、生物材料、生物能源等產(chǎn)業(yè)，做大做強生物經(jīng)濟。
《規(guī)劃》表示，生物經(jīng)濟以生命科學(xué)和生物技術(shù)的發(fā)展進步為動力，以保護開發(fā)利用生物資源為基礎(chǔ)，以廣泛深度融合醫(yī)藥、健康、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、能源、環(huán)保、材料等產(chǎn)業(yè)為特征。在行動規(guī)劃方面，《規(guī)劃》提出了發(fā)展5項原則、4大重點發(fā)展領(lǐng)域、階段目標(biāo)和5方面重點任務(wù)。
5大熱門領(lǐng)域看生命科學(xué)新趨勢
◆ 智慧實驗：數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)介入，全流程降本增效
在國內(nèi)，實驗室數(shù)字化、自動化發(fā)展較晚，不過發(fā)展速度較快。早期，國內(nèi)實驗室主要通過大力購買儀器、招募團隊等方式擴張科研力量。隨著創(chuàng)新藥企、檢驗檢測等機構(gòu)的大量涌現(xiàn)，實驗室基礎(chǔ)建設(shè)日趨完善，國內(nèi)實驗室開始向數(shù)字化、智能化迭代升級，逐漸從野蠻生長向精耕細作進化，從勞動密集型向腦力密集型轉(zhuǎn)變。
2022年，實驗室智慧化站上了行業(yè)風(fēng)口。在投資機構(gòu)重金入局的推動下，創(chuàng)新企業(yè)也加大了產(chǎn)品開發(fā)和產(chǎn)業(yè)布局的力度。為更好地發(fā)力實驗室自動化創(chuàng)新，2022年3月，青軟青之全資成立了子公司青軟智控，加速環(huán)境監(jiān)測、疾病控制、新藥研發(fā)、基因測序、臨床診斷等行業(yè)用戶的數(shù)字化智能化發(fā)展，并在合規(guī)性、儀器集成、實驗室自動化及產(chǎn)品國際化方面發(fā)力。
為了讓實驗室工作人員從大量重復(fù)、枯燥的實驗中解放出來，讓其專注于更有價值的設(shè)計、分析工作。青軟智控推出的King's AUTO智慧實驗室中控系統(tǒng)為用戶提供輕松定義實驗的能力，智能調(diào)度算法驅(qū)動機械臂和自動化實驗設(shè)備在符合實驗操作要求的前提下高效的完成實驗操作。目前，King's AUTO已應(yīng)用到NGS相關(guān)流程、核酸檢測、藥物篩選、生物樣本庫、ELISA、自動喂板等領(lǐng)域。
與此同時，互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化、自動化技術(shù)在其他領(lǐng)域得到了成功驗證。以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算和人工智能為代表的數(shù)字技術(shù)，為生命科學(xué)實驗走向智慧化、智能化奠定了基礎(chǔ)。比如，璞睿生命將數(shù)字技術(shù)應(yīng)用到臨床研究中，幫助浙江大學(xué)附屬第二醫(yī)院臨平院區(qū)完成基于E2E模式下的數(shù)字化智能臨床研究加速器系統(tǒng)試點，提升患者篩選入組效率的同時，提高了數(shù)據(jù)的安全性和準確性。
自動化技術(shù)解決了如何產(chǎn)生數(shù)據(jù)的問題，數(shù)字化技術(shù)則完成收集、定量描述、記錄和分析數(shù)據(jù)的工作，而互聯(lián)網(wǎng)的普及，則為研究者擴大范圍交流學(xué)習(xí)提供了平臺。這些新興技術(shù)多在工業(yè)、軍事和消費領(lǐng)域得到成功落地后才會在醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用。
基于科研用戶不斷學(xué)習(xí)的需求，丁香園自 2021 年 9 月正式推出了“實驗內(nèi)容搜索工具” ——“丁香實驗”，截止 2022 年底，累計已有 52 萬科研人員使用?！岸∠銓嶒灐睘樯茖W(xué)研究者提供在實驗過程中遇到的各種實驗方法和熱門經(jīng)典專題，同時，開設(shè)的“問答廣場”為跨地區(qū)、跨領(lǐng)域的研究者提供垂直的在線交流場景，也為高年資研究者提供分享與展示的舞臺，提升了生命科學(xué)實驗開展的效率。
精準醫(yī)學(xué)時代，形態(tài)學(xué)、分子診斷、AI等技術(shù)高度整合的綜合病理診斷模式開啟，病理科業(yè)務(wù)量、數(shù)量成倍增長，全流程數(shù)字化管理及質(zhì)控等都要求我們變革傳統(tǒng)病理信息化系統(tǒng)。在這方面，康芮數(shù)智結(jié)合NCI及國內(nèi)知名三甲醫(yī)院大量臨床實踐，提出“數(shù)質(zhì)病理”全景解決方案，整合病理流程、設(shè)備、數(shù)據(jù)實現(xiàn)病理整合診斷與智慧服務(wù)，助力“下一代診斷病理學(xué)”建設(shè)及醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展?，F(xiàn)階段，國內(nèi)智慧實驗室行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)兩大顯著特征。
一方面，國內(nèi)智慧實驗室創(chuàng)業(yè)團隊多具備跨學(xué)科的復(fù)合背景。實驗室場景是一個交叉性極強的領(lǐng)域，對人才技能的需求也不僅限于生命科學(xué)、生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)等行業(yè)專業(yè)技能，也需要掌握數(shù)據(jù)科學(xué)、AI、軟硬件工程等技能的人才。同時，他們還要真正理解科學(xué)家工作路徑、熟悉實驗室場景的科研人才。
另一方面，軟硬件一體的整體解決方案更受終端用戶青睞。生命科學(xué)領(lǐng)域行業(yè)很大，客戶的定制化程度非常高。企業(yè)每服務(wù)一家客戶，都需要深度理解客戶的科研場景、需求等，思客戶之所思，發(fā)現(xiàn)并解決客戶的顧慮，如此才能獲得客戶的認可和持續(xù)復(fù)購。不同的生命科學(xué)實驗室場景會有不同的使用需求，最難的一點是如何計劃和設(shè)計模塊化的設(shè)備，滿足客戶的非標(biāo)需求，比如粉劑、液體、膠狀和凝固狀等不同樣本，抓取方式不同，所需要的產(chǎn)品方案也不同。
◆腦科學(xué)：侵入技術(shù)與全球同步、非侵入技術(shù)突破應(yīng)用邊界
在全球生命科學(xué)應(yīng)用場景中，腦科學(xué)一直是熱門研發(fā)領(lǐng)域。2022年，國內(nèi)生命科學(xué)行業(yè)的另一個熱點，便是腦科學(xué)密集為臨床治療提供了新的解決方案。
2022年，腦科學(xué)在國內(nèi)醫(yī)療健康領(lǐng)域的地位進一步提升。7月，我國“腦健康行動”正式啟動。“腦健康行動”目標(biāo)明確，即到2025年，有序推進重點人群腦健康篩查、腦健康體檢與腦健康監(jiān)測，大力促進腦健康學(xué)科基礎(chǔ)知識的發(fā)展，研究和驗證腦健康篩查方法、生物標(biāo)志物、數(shù)字療法和防治藥物等。就在此前一年，“中國腦計劃”正式啟程，加速推進探索大腦秘密、攻克大腦疾病為導(dǎo)向的腦科學(xué)研究以及以建立和發(fā)展人工智能技術(shù)為導(dǎo)向的類腦研究。
在宏觀政策的大力推動下，2022年的國內(nèi)腦科學(xué)創(chuàng)新，邁出走向臨床應(yīng)用的關(guān)鍵步伐。2022年3月，佳量醫(yī)療Epilcure?于宣武醫(yī)院完成中國首例“腦機接口”反應(yīng)性閉環(huán)神經(jīng)刺激系統(tǒng)3期臨床植入手術(shù)。更早以前佳量醫(yī)療其旗下諾為醫(yī)療與浙江大學(xué)聯(lián)合研發(fā)生產(chǎn)用于難治性癲癇反應(yīng)性神經(jīng)電刺激器Epilcure已于2021年3月完成亞洲首例臨床植入，療效顯著。2021年8月，植入式閉環(huán)自響應(yīng)神經(jīng)刺激系統(tǒng)Epilcure的前瞻性、多中心、對照臨床試驗的研究者會議順利召開，這標(biāo)志著由復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院院長毛穎教授與首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院院長趙國光教授聯(lián)合領(lǐng)銜的Epilcure中國注冊臨床試驗的正式啟動。
通常認為，侵入式腦機接口是腦科學(xué)未來發(fā)展的重要方向。這類腦機接口需要采用神經(jīng)外科手術(shù)方法將采集電極植入大腦皮層、硬腦膜外或硬腦膜下。根據(jù)是否植入皮層內(nèi)或創(chuàng)傷的程度，可分為完全植入式腦機接口和微創(chuàng)腦機接口。而侵入式腦機接口的采集電極又可以分為剛性和柔性電極。其中，剛性電極是侵入式電極的代表，其技術(shù)較成熟、穩(wěn)定性好、電極密度高、耐體液腐蝕。不過，剛性電極硬度遠高于腦組織，難以隨大腦運動，容易形成愈傷組織從而減弱信號，這讓柔性電極將成為未來發(fā)展的趨勢。
柔性電極的彈性模量和剪切模量與腦組織類似,可以適應(yīng)大腦的彎曲拓撲結(jié)構(gòu)，柔性材料應(yīng)具備良好的生物相容性、柔韌性和微加工工藝兼容性，聚二甲基硅氧烷(PDMS) 、聚酰亞胺(PI) 、聚對二甲苯(Parylene) 等是常用材料。
在這方面，腦虎科技主攻柔性電極，其侵入式腦機接口領(lǐng)域已完成了核心技術(shù)突破以及關(guān)鍵器件制造。產(chǎn)品在單器件通道數(shù)（2640）、在體時間（8個月）、電極厚度（1.5μm）、植入方式（免開顱）、植入創(chuàng)口（小于0.7mm）等部分性能上已超過Neuralink，具有領(lǐng)先優(yōu)勢。
據(jù)動脈網(wǎng)統(tǒng)計，在國內(nèi)43個國家重點實驗室中，有4個實驗室專注于腦科學(xué)方向，他們的研究領(lǐng)域覆蓋從腦認知到類腦技術(shù)。具體而言，國內(nèi)有約70%的相關(guān)科研人員從事腦認知（探知大腦的功能、結(jié)構(gòu)及原理）方向的研究，腦保護（針對腦部疾病治療開展的發(fā)病機制探索）相關(guān)研究熱度排名第2，腦科學(xué)研究者中的27%，而腦創(chuàng)造（類腦研究、腦機接口等）相關(guān)的研究占比僅3%。這些腦科學(xué)的基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化到臨床應(yīng)用之上，則推動了國內(nèi)腦科學(xué)領(lǐng)域在腦機接口之外的創(chuàng)新應(yīng)用。
◆ 再生醫(yī)學(xué)：生物再生材料、干細胞修復(fù)創(chuàng)新層出
2022年，再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域熱度不言而喻。
根據(jù) FDA 統(tǒng)計，現(xiàn)階段，約20%的人體組織已經(jīng)具備了可商業(yè)化的再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品。另有 70% 的人體器官細胞、支架再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品進入II期以上臨床試驗階段。預(yù)計未來10年間，將有超過一半人體組織和單一器官，比如腎臟、血管、胰腺等等，會陸續(xù)出現(xiàn)可商業(yè)化的產(chǎn)品。
生物再生材料區(qū)別于傳統(tǒng)生物醫(yī)用材料，是采用組織工程技術(shù)，通過維持組織原有構(gòu)型而進行固定、滅菌和消除抗原性等輕微處理，以及拆散原有構(gòu)型、重建新的物理形態(tài)等特殊處理加工而成的新型高技術(shù)材料。這種材料具有優(yōu)異的組織誘導(dǎo)性，主要應(yīng)用于骨科、神經(jīng)外科、心血管、眼科、口腔、醫(yī)美等領(lǐng)域，包括皮膚缺損修復(fù)、軟組織修復(fù)、關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)、血管及導(dǎo)管涂層應(yīng)用、醫(yī)療美容等。
在再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，生物再生材料是發(fā)展相對成熟的方向，各國在監(jiān)管層面也制定了嚴格的明確要求。2022年，國內(nèi)多家生物再生材料創(chuàng)新企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)與注冊取得重大進展。
10月，立心科學(xué)的HercuRegenTM可吸收界面螺釘獲國家藥監(jiān)局（NMPA）批準上市，該產(chǎn)品擁有完備的自主知識產(chǎn)權(quán)，標(biāo)志著國產(chǎn)創(chuàng)新企業(yè)在醫(yī)用級復(fù)合原材料領(lǐng)域的又一突破。該產(chǎn)品是立心科學(xué)基于新一代高性能可降解復(fù)合材料推出的首款重磅產(chǎn)品，可用于膝、肩、肘、足踝和手腕部關(guān)節(jié)手術(shù)中將骨-肌腱-骨或軟組織移植物固定到骨組織中。
由于生物再生材料需要依靠人體的可再生能力，而角膜、神經(jīng)細胞、心臟等不可再生的組織和器官無法通過這種方式實現(xiàn)再生，這就需要依靠干細胞技術(shù)來進行修復(fù)?，F(xiàn)階段，基于干細胞修復(fù)的再生醫(yī)學(xué)產(chǎn)品的應(yīng)用疾病領(lǐng)域包括脊髓損傷、I型糖尿病、帕金森病、阿爾茲海默癥、心臟病、中風(fēng)、燒傷、癌癥和骨關(guān)節(jié)炎等。
2022年，8月，上海兒童醫(yī)學(xué)中心付煒團隊在國際權(quán)威的基因與細胞治療學(xué)會官方雜志《Molecular Therapy》在線發(fā)表“mRNA技術(shù)+細胞治療”這一雙新概念，在該項研究中，一方面人誘導(dǎo)多能干細胞分化來源的心肌細胞，能為心梗后心臟提供了新的心肌細胞來源，同時心肌細胞本身又為mRNA的表達提供了遞送和表達的載體，不再需要脂質(zhì)納米顆粒的包埋遞送；另一方面通過mRNA來高效，瞬時特異性地表達血管再生的因子，促進新生血管迅速形成，為促進移植的心肌細胞存活提供了營養(yǎng)和局部微環(huán)境，大幅度增強了細胞治療的效果。
再生器官，被認為是再生醫(yī)學(xué)的終極解決方案，它以細胞為基礎(chǔ)，制造出的具有生物活性的人造器官，不需要電池等外界動力、使用周期長，也不會如傳統(tǒng)器官移植，讓患者產(chǎn)生排斥反應(yīng)，是人造器官的“金字塔尖”。
目前，再生醫(yī)學(xué)企業(yè)大都聚焦于組織和器官的修復(fù)，布局再生器官的企業(yè)寥若晨星。動脈網(wǎng)曾統(tǒng)計，現(xiàn)階段，布局再生器官的國內(nèi)企業(yè)僅6家，他們主要從事人造血管、人造胰腺、人造腎臟、人造肝臟等單一再生器官開發(fā)。
2022年3月，南開大學(xué)孔德領(lǐng)教授和王愷副教授在《Science Advances》上發(fā)表了一篇關(guān)于人工血管的研究論文，其結(jié)論為：聚合物纖維骨架增強的體內(nèi)工程化人工血管在大動物血管移植實驗中展現(xiàn)了良好的通暢性和再生性。為再生器官這個破解傳統(tǒng)器官移植痛點的終極解決方案，提供了新的可能。
◆ 類器官：從材料標(biāo)準建立到應(yīng)用邊界突破的關(guān)鍵一年
2022年，類器官行業(yè)發(fā)生了一些堪稱里程碑的節(jié)點事件。
8月，F(xiàn)DA批準了全球首個基于器官芯片研究獲得臨床前數(shù)據(jù)的新藥進入臨床試驗，打通類器官在新藥研發(fā)中應(yīng)用的監(jiān)管環(huán)節(jié)。隨后，在9月末，美國參議院通過了FDA現(xiàn)代化法案，提出推動減少臨床前試驗對動物的應(yīng)用，選擇現(xiàn)代科學(xué)的替代方案，比如器官芯片，將類器官賽道熱度推向風(fēng)口。彼時，人們甚至將類器官和器官芯片視為價格水漲船高的大實驗動物，在新藥研發(fā)中理想的替代方案。
但實際上，無論是在精準醫(yī)學(xué)場景下，還是在監(jiān)管要求更為嚴苛的新藥研發(fā)中，類器官與器官芯片這項創(chuàng)新技術(shù)都還需要做大量的初始化工作，才能實現(xiàn)真正的廣泛產(chǎn)業(yè)化。2022年，國內(nèi)類器官與器官芯片企業(yè)在數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準化、產(chǎn)業(yè)生態(tài)等方面取得了可謂出色的成績。
此外，作為國內(nèi)較早進入類器官領(lǐng)域的公司，科途醫(yī)學(xué)已經(jīng)培養(yǎng)出近30種類器官模型，服務(wù)多家醫(yī)院開展類器官活庫建設(shè)，并支持10余項臨床研究，同時，科途醫(yī)學(xué)通過創(chuàng)新抗癌新藥研發(fā)服務(wù)平臺的建設(shè)，支持制藥企業(yè)及研究機構(gòu)抗癌新藥研發(fā)。
其次，2022年，國內(nèi)首個類器官臨床應(yīng)用標(biāo)準正式發(fā)布。9月，陳曄光院士團隊和丹望醫(yī)療團隊聯(lián)合多家單位制定的《人腸癌類器官》《人腸道類器官》團體標(biāo)準。文件規(guī)定了人腸癌類器官及人腸道類器官的定義、倫理要求、技術(shù)要求和檢測方法，為患者來源的人腸癌類器官的制備和檢測提供了技術(shù)支持。
動脈新醫(yī)藥曾判斷，類器官當(dāng)前的發(fā)展階段，被認為可類比2014年或者2015年的NGS。在技術(shù)的快速發(fā)展前期，標(biāo)準化和政策紅利是重要推力：推進行業(yè)標(biāo)準制定可以幫助提升客戶對技術(shù)的認可度，而政策放開將能為商業(yè)化進一步打開窗口。
基質(zhì)材料方面，國產(chǎn)企業(yè)也取得了顯著的創(chuàng)新成果。現(xiàn)階段，類器官產(chǎn)品客戶主要提供給高校、醫(yī)院、研究機構(gòu)等的實驗室或個人以及藥企。產(chǎn)品的關(guān)鍵在于規(guī)?；?、工業(yè)化，穩(wěn)定性水平與生產(chǎn)成本都是類器官公司的關(guān)鍵競爭力。但當(dāng)下限制類器官行業(yè)的一個問題就是“資源有限性”，受制于技術(shù)與材料，類器官公司很難脫離臨床樣本形成可持續(xù)的系統(tǒng)化平臺。
在適應(yīng)癥的選擇上，國內(nèi)類器官與器官芯片企業(yè)正嘗試突破邊界。比如，樸衡科技開發(fā)了NAC-Organ技術(shù)，基于核酸材料和AI研發(fā)的全新體外3D培養(yǎng)技術(shù)，來實現(xiàn)復(fù)雜疾病模型的高通量、標(biāo)準化生產(chǎn)。據(jù)了解，NAC-Organ可以使用編程化方法實現(xiàn)二次、三次組裝，多次刺激細胞產(chǎn)生生化和生理反應(yīng)。
在臨床適應(yīng)癥的選擇上，樸衡科技瞄準以非酒精性脂肪肝炎（NASH）為代表的慢性病、復(fù)雜多因素疾病的研發(fā)。現(xiàn)階段，NASH晚期的解決方案迄今仍然是移植，從而類器官技術(shù)將是一個很好的替代修復(fù)手段，樸衡科技也正在利用NAC-Organ技術(shù)在結(jié)構(gòu)性調(diào)控方面優(yōu)勢，嘗試解決免疫排斥問題。
2022年，冠科生物（CrownBio）、Merus公司和巴塞羅那科學(xué)技術(shù)研究院的研究人員合作，首次在實體瘤類器官中篩選到臨床候選藥物，證明了類器官作為藥物研發(fā)新型工具的有效性。
◆ 精準用藥：多元應(yīng)用場景持續(xù)向院內(nèi)、藥企收斂
2022年，以伴隨診斷為代表的精準醫(yī)學(xué)技術(shù)，伴隨相關(guān)政策加速細化落地，正快速向院內(nèi)和藥企等更加貼近臨床的應(yīng)用市場進軍。
一方面，與醫(yī)院共建實驗室模式，成為基于NGS技術(shù)的伴隨診斷進院的關(guān)鍵方式。此前，在2021年3月，國家藥監(jiān)局曾發(fā)布關(guān)于實驗室自建（LDT）檢測項目的應(yīng)用規(guī)定，讓這種由技術(shù)創(chuàng)新向廣泛應(yīng)用的過渡形式開始走向規(guī)范化。彼時，修訂后的《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》，在第53條中明確規(guī)定，LDT應(yīng)該是國內(nèi)尚無同品種上市的體外診斷試劑種類，并且必須在醫(yī)療機構(gòu)內(nèi)自研自用，由執(zhí)業(yè)醫(yī)師指導(dǎo)下。
進入2022年，上海市率先試點LDT項目在院內(nèi)應(yīng)用。10月，上海市深化醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室印發(fā)《開展上海市公立醫(yī)院高質(zhì)量發(fā)展試點工作的通知》，遴選出40家公立醫(yī)療機構(gòu)作為試點單位、確定了20家公立醫(yī)院為輔導(dǎo)類試點單位參照實施。其中，針對產(chǎn)學(xué)研一體化方面，這份文件明確指出，鼓勵有條件的醫(yī)院開展自行研制體外診斷試劑試點。
受制于技術(shù)能力、樣本數(shù)量等因素，醫(yī)院在開展NGS等前沿的伴隨診斷項目時，多傾向于共建模式。院內(nèi)共建實驗室，是在醫(yī)院實驗室人、財、物所有權(quán)不變的前提下，有技術(shù)企業(yè)與醫(yī)院達成合作協(xié)議，為醫(yī)院實驗室提供技術(shù)與管理方面的咨詢建議和管理輸出，對醫(yī)院實驗室提供全方位管理建議并協(xié)助實施，包括提供檢驗外包服務(wù)、管理咨詢服務(wù)、試劑及設(shè)備銷售或 集中采購等各類服務(wù)。整體來看，院內(nèi)共建實驗室主要針對創(chuàng)新技術(shù)的臨床應(yīng)用，目的是促進創(chuàng)新技術(shù)的精進和推廣，和第三方醫(yī)學(xué)實驗室形成互補。
動脈網(wǎng)梳理發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段，國內(nèi)頭部的腫瘤NGS企業(yè)均紛紛與各地醫(yī)療機構(gòu)共建實驗室。對于企業(yè)而言，共建實驗室相比早前的樣本外送方式，效率更高、人力成本更少，而與醫(yī)院之間的相互關(guān)聯(lián)卻更強，為后續(xù)樣本上量奠定了更堅實的基礎(chǔ)。當(dāng)然，目前，共建實驗室這種模式的企業(yè)方參與者，主要集中在頭部企業(yè)，這無疑帶來了進一步的行業(yè)洗牌。
另一方面，2022年，以腫瘤NGS為代表的伴隨診斷企業(yè)，與藥企合作的關(guān)系進一步加深。這得益于政策的推動，也與創(chuàng)新生物標(biāo)志物靶向藥的層出不無關(guān)系。
2022年6月，《與抗腫瘤藥物同步研發(fā)的原研伴隨診斷試劑臨床試驗注冊審查指導(dǎo)原則》(以下簡稱《指導(dǎo)原則》)正式發(fā)布，督促藥品與伴隨診斷產(chǎn)品的協(xié)同開發(fā)，促進藥企與伴隨診斷開發(fā)企業(yè)從更早的臨床節(jié)點進行合作?！吨笇?dǎo)原則》中明確了適用范圍、伴隨診斷試劑/CTA相關(guān)要求、伴隨診斷試劑臨床性能研究、同步研發(fā)臨床試 驗設(shè)計、臨床試驗資料要求、伴隨診斷試劑及藥物產(chǎn)品說明書的要求、接受境外臨床試驗數(shù)據(jù)的要求等。
更創(chuàng)新的靶點是制藥企業(yè)與伴隨診斷企業(yè)合作的重心。藥物的潛在靶點眾多，其對應(yīng)的伴隨診斷試劑盒也同樣紛繁復(fù)雜，每一款不同靶點的藥物都必須與專屬于自己的伴隨診斷試劑盒聯(lián)合使用，才能真正實現(xiàn)治療的精準化。一些臨床應(yīng)用相對成熟的生物標(biāo)志物，如EGFR、ALK、PD-L1等，已經(jīng)有多款伴隨診斷產(chǎn)品上市。
例如，泛生子與基石藥業(yè)之間的合作，就圍繞著創(chuàng)新靶向藥物泰吉華(通用名:阿伐替尼)展開。阿伐替尼于 2021年3月獲得NMPA批準，用于治療PDGFRA外顯子18突變(包括PDGFRA D842V突變)不可切除或轉(zhuǎn)移性 GIST成人患者。