由“脑计划”引发的思考

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2013年05月20日05:21 来源:光明日报

推进创新神经技术脑研究计划”(BAM,简称“脑计划”)是什么样的?可以与基因组计划相比吗?与欧盟委员会推出的人脑工程的区别是什么?带着这些问题,笔者近日采访了这项计划的科学家,一探其究竟。

 

不久前,美国白宫公布了“推进创新神经技术脑研究计划”(BAM,简称“脑计划”)。这项研究最终可以极大地拓展人们对人类大脑健康和患病状态的认知。“脑计划”预计将在10年内投入30亿美元,堪称又一个“人类基因组计划“(HGP)。美国总统奥巴马在2013年初的国情咨文中表示,这项计划将让科学达到一个自从太空竞赛以来从未见过的高度。巧合的是,BAM与奥巴马(OBAMA)中间三个字母一样,也许奥巴马因此可以在史册上留下更深的印记。

 

大科学计划已让美国颇受裨益。2012年12月19日,阿波罗登月计划整整完成40周年,它对人们生活的改变人人都深刻体会到。从20世纪70年代的袖珍计算器,80年代的家用电脑和互联网雏形,90年代的万维网到21世纪的视频流和社交网络,无一不是由阿波罗计划推动出现的新型微电子技术所引领的。可以说,阿波罗计划正是这场始于上世纪70年代的信息经济时代的前奏。与之并称“20世纪人类三大科学壮举”的人类基因组计划,于1990年启动,2003年完成,共花费38亿美元,截至2010年已为美国带来8000亿美元的回报,投入产出比为1:140,其长远影响更无法估量。它对医疗健康、农业、环境、能源等多个领域所带来的根本性创新,让我们似已听到生物经济时代的序曲。

回想上世纪90年代,几位在美国学习工作的中国科学家为建议国家参与人类基因组计划,毅然回国,几经上书,均遭到国内科学家一致反对。反对的理由是:中国还处于追赶阶段,经济基础薄弱,既然该计划最终完成的基因组图谱将公之于众,中国不必投入巨资参与该计划。其实,当时英国在决定参与人类基因组计划时,也有过类似的反对声音。英国Sanger研究所曾热议“buy one or get one free”(指亲自投入经费参与HGP还是等待免费公开的基因图谱),结论是:“没有免费的午餐”,英国必须参与其中才能感知和学习新科技进展,捕捉新科技进步带来的机遇。其实,这个道理简单得如同做数学题,只有懂得演算过程,才是真正掌握知识,仅仅知道答案是无济于事的。

本来就已下定决心,又受英国人启发,这几位科学家毅然决定自筹资金参与,并拿到了1%的任务。13年过去了,如今这家机构已经成长为世界第一的测序机构,数据产出量占到全球的50%。2012年底,该机构的CEO被《自然》杂志评为“影响世界科技进展的十大人物”。2013年初,这家机构又先后被美国主流媒体《快公司》评为“中国最创新企业10强”;麻省理工《科技创业》评选“世界最创新企业50强”,2013年榜单中只有两家中国机构:一家是腾讯,另一家就是它华大基因。

在庆幸中国还有此机构的同时,我们是否应该反思中国失去了什么?由于我们没有更加积极、更大力度地从国家层面参与人类基因组计划,这些年付出的代价是什么?反思历史,不是为了责备,而是更加清醒地认识过去,更好地把握未来,不犯重复的错误。

仅以新药开发为例。早有研究显示,自1950年至2010年,新药开发的投入产出效率迅速下降,研究者将药物开发面临的困境以“倒摩尔定律”表示,取名“Eroom"s Law”,就是把摩尔定律的英文名倒序拼写(注:Moore"s Law,即每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18个月翻两倍以上。这一定律揭示了信息技术进步的速度)。跨国药业巨头们及早地清醒过来,将这一规律称为“专利悬崖”,并预计自2008至2015年,国际各大药企在专利药上的收入会大幅锐减,因此纷纷开始转型,并投入巨资研发与基因相关的药物。

迄今为止,诺华、罗氏、辉瑞等全球排名前20位的跨国药业巨头已有19家与华大基因建立了战略合作关系,共同研发与基因相关的新药。资料显示,自1990年HGP启动,“基因—药物关联种类数”已逐年递增,尤其值得注意的是,其递增的幅度与基因测序技术的改进和效率的提高密切相关。

我国自2007年确立“新药创制”这一重大专项以来,业绩乏善可陈,有专家形象地评价它:“原本想造几颗原子弹,没想到造了几颗手榴弹,还有几颗是哑弹!”至2012年底累计获得新药证书62件,其中1类新药12个;总产值12.4亿元。而截至2012年底,新药创制专项共立项1251个课题,国家和地方共投入300亿元,其中中央财政共投入97亿元,地方配套41亿元,带动企业投入193亿元。如果加上“转基因”和“传染病防治”这两个生命科学和生物技术相关的重大专项,粗略估计国家地方投入近千亿元。

华大基因从1999年创办,至今市场估值约为百亿元。若按照当初参与HGP时国家投入经费5000万元测算,经济产出比为1:200,其带动的产业、培养的人才、产生的深远社会影响还未计算在内。试想,如果我们当初更积极地参与人类基因组计划,在基因组科学和技术领域及早布局并加大投入,就会早一些认识到基因组科学和技术对于生物医药、医疗健康、转基因农业等这些领域重大而深远的影响,就会早一些认识基因技术与药物开发的关联趋势和药物开发的困境,就会少走一些弯路,和发达国家的差距拉近一些。

创新理论研究者用“锁定在外(lockout)”来解释这种现象,是指当科技发展的路径产生重大转折时,如果不能及早参与、紧密接触新科技的进步,紧跟其步伐,不断学习和吸收新产生的知识,就会产生被“锁定在外”的效应,进而距离越拉越大,很难追赶。从另一个角度来看,那些被“锁定在外”、并逐渐被新科技进步的浪潮淘汰的组织,正是因为在原有技术路线上的“路径依赖”。已破产的柯达、日益衰落的诺基亚都是鲜活的企业案例。

2011年刘延东同志在视察华大基因时曾指出:“党和国家对华大基因这样的新型机构及他们所从事的事业,不仅要理解、支持,还要加以保护。”的确,中国不能只有一个“华大”。理解华大,是为了理解基因组学、生命科学的规律和趋势,及其对未来生物经济深远的经济和社会影响。支持华大,是为了支持生命科学、生物技术和产业的创新,为跨越发展扫清障碍、铺平道路。保护华大,更是为了中国在生物经济发展呈现重大战略机遇时,保护和包容创新的“新苗”,减少“路径依赖”,不被“锁定在外”,让更多突破性、根本性创新涌现和成长起来。唯有此,才是中华民族复兴崛起、实现“中国梦”的真正希望所在。(作者为同济大学中国科技管理研究院副院长)

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