近年来，我国医药卫生领域工程科技步发展迅速，政策推动效果显著，全面增强了疾病防治与健康产业的科技支撑，在多个方面取得了显著成效。与国际先进水平相比，我国当前医药卫生工程体系的能力与发展水平仍存在差距，亟需强化医药卫生领域工程科技发展，为健康中国建设提供了强有力的保障。

 

中国工程院陈香美、李松、徐建国、王红阳、顾晓松、黄璐琦、付小兵和张伯礼院士研究团队在中国工程院院刊《中国工程科学》2024年第5期发表《新时代我国医药卫生领域工程科技发展研究》一文。文章深入分析了国际医药卫生领域工程科技发展态势，探讨了我国医药卫生领域工程科技的发展形势与面临的挑战，并提出推动我国医药卫生领域工程科技发展的对策建议。文章建议：强化医药卫生战略与制度建设，打造全生命周期健康服务体系；加速药品创新与成果转化，强化全生命周期管理；改革疾病预防控制体系，建立公共卫生保障管理办法；推动医学技术革新与标准化，构建关键技术平台；强化中医药发展战略，促进科技创新与基层服务提升；优化人才培养与学科交叉，创新资助评价与激励机制，旨在推动我国医药卫生领域工程科技水平迈向新高度，更好地满足人民的健康需求。

 

一、前言

 

“十三五”以来，我国更加重视医药卫生科技的发展，医药卫生领域工程科技步入了快速发展阶段。2016年国务院印发的《“健康中国2030”规划纲要》提出，启动实施健康保障等重大科技项目和重大工程，显著增强了重大疾病防治和健康产业发展的科技支撑能力。“十四五”以来，我国医药卫生科技创新能力进一步增强，卫生健康信息化建设加快推进。2022年国务院印发的《“十四五”国民健康规划》指出，推进医学科技创新体系的核心基地建设，启动卫生健康领域科技创新2030 - 重大项目。国家对医药卫生领域工程科技发展的战略部署，显著提高了我国的医疗健康服务能力，为健康中国建设提供了强有力的保障。

 

近年来，我国医药卫生领域工程科技发展取得了显著进展，医药卫生科技实力持续增强。疾病防治的科技支撑体系进一步完善，建立了全国性疾病防治网络，实施了疾病防治科技创新战略，重大疾病的基础研究和临床治疗不断取得新成绩；新药申报数量持续增长，药品研发质量和水平明显提升；公共卫生体系建设提升了疾病防控能力，降低了重大疾病及重大公共卫生事件对人民健康造成的危害；生物医学工程研究取得了长足进步，部分医疗器械产品已实现进口替代；远程信息技术和人工智能在中医药循证医学领域的应用，促进了中医药治疗优势病种的证据链形成。

 

同时也应看到，我国当前医药卫生工程体系的能力与发展水平仍存在差距。缺乏高水平的临床研究尤其是临床前研究和临床试验研究，对精准化医疗的需求尚未得到满足；缺乏国家级开放合作技术创新平台，优势资源的集成、流动与共享不充分，对肿瘤、罕见病、糖尿病等严重威胁生命疾病或衰弱性疾病发病机理的基础研究尚未有根本性突破，基因编辑技术在提高操控和改造生命的效率、准确性、安全性上有待提高；缺乏完善的干细胞、组织工程及再生医学的法规和法律体系，公共卫生和预防领域的基础研究投入不足，先进医疗器械研究能力有差距；缺乏以临床为导向的中医诊断、疗效评价、安全性评价技术以及方法和标准。

 

本文聚焦国内外医药卫生领域工程科技的发展态势，系统分析我国医药卫生领域工程科技发展面临的问题与挑战，提出推动我国医药卫生领域工程科技发展的措施与建议，以推动我国医药卫生领域工程科技高质量发展。

 

二、国际医药卫生领域工程科技发展态势

 

（一）疾病智能及早期诊断与治疗成为医药卫生领域工程科技的发展热点

 

在全球范围内，一系列重大科技计划正致力于深化疾病研究，特别是聚焦于疾病智能化诊断和早期精准治疗的分子机制与技术革新。这些计划旨在通过多维度的科学研究，揭示疾病发生、发展过程中的关键分子调控网络及其功能特性，为疾病的早期发现、精准分类及有效治疗提供科学依据。

 

深入解析疾病演进过程中的关键调控分子与功能甄别是重要的研究方向，利用高通量分子筛选、生物信息学分析以及功能验证等先进技术，发现疾病不同阶段发挥核心作用的分子靶点，并阐明其具体的生物学功能及调控机制。

 

构建分子信息网络与病理表型之间的紧密联系是另一重要研究方向。通过系统生物学的方法，揭示疾病发生和发展过程中分子间复杂的相互作用关系，以及这些相互作用如何共同塑造疾病的病理表型。这一过程不仅有助于理解疾病的异质性及其演化规律，还为疾病的分类、分期及个性化治疗策略的制定提供了重要依据。

 

基于分子功能可视化的诊断技术成为当前研究的热点之一，通过开发先进的成像技术和分子探针，能够实现对疾病生物学特征的直观展示与精准评估。这种技术的应用，不仅提高了疾病诊断的敏感性和准确性，还为疾病的早期发现、治疗和监测提供了强有力的支持。

 

在诊疗技术创新方面，智能医疗与智能诊断技术的快速发展为疾病的精准治疗带来了前所未有的机遇。大数据分析、人工智能等技术的应用，能够实现对患者治疗反应的实时监测与预测，从而优化治疗方案，提高治疗效率和质量；同时，这些技术的应用还有助于改善患者的诊疗体验，提高诊疗过程的安全性和可靠性。

 

（二）创伤组织修复与再生是国际医学发展的重要研究方向

 

再生医学组织工程的研究方向，主要是实现干细胞的体外快速、高效扩增，提升细胞外基质的人工模拟物——支架的性能，以及优化组织器官的构建及环境。

 

美国和欧洲一直把再生医学的重要领域——干细胞、生物材料、组织工程和器官再造等作为生物学与医学发展的重点。日本、韩国等近年来把利用诱导性多能干细胞作为组织修复与再生手段进行深入研究，并且在视网膜、心脏等的修复与再生方面取得了突破性进展。

 

（三）脑科学和类脑智能技术研究已成为各国必争的战略前沿

 

脑科学作为理解人类智能和认知本质的学科，其研究成果对于揭示大脑工作机制、防治神经精神疾病、提升人类生活质量具有重要意义。近年来，随着神经成像、基因编辑、大数据分析等技术的飞速发展，脑科学研究在解析大脑结构、功能及认知机制方面取得了显著进展，为类脑智能技术的发展奠定了坚实基础。

 

美国、欧盟和日本均对脑科学及类脑智能技术的研究有大量投入。该技术用于鉴定神经细胞的类型，绘制大脑结构图谱，研制新的大规模神经网络电活动记录技术，研究调控神经环路电活动规律，建立神经元电活动与行为的联系，整合理论、模型和统计方法，解析人脑成像技术的基本机制，建立人脑数据采集机制，进行脑科学知识传播与人员培训等，已成为各国的重点发展方向。

 

（四）药学科技计划与生命科学、医学及生物经济相融合

 

为了培育医药健康产业发展的新动力，各国相继发布了促进医药生物技术创新突破的政策和举措。美国聚焦于生物医学研究、科研能力提升及科技管理体系建设，明确将新药研发作为未来优先的发展方向；日本则加大对医药领域的投入，旨在加速技术融合与新药研发；欧盟国家继续深化科研合作，其生物领域重点涵盖食品、生物经济等多个方向，旨在通过跨国界合作来推动医药科技前沿突破。

 

这些全球性的战略与政策，不仅体现了各国对医药及生物技术创新的重视，也为全球医药健康产业的持续繁荣注入了新动力。

 

（五）对未知病原体的主动探索已成为实现传染病主动防御的共识

 

世界各国持续加大对传染病防控与生物安全领域的经费投入，建立了多种传染病主动监测数据实时获取与自动化监测预警系统，以及二十多个基于本国／全球的野生动物和密接高危人群中重要病原体或更大范围的监测网络与研究体系，以摸清自然界中重要病原的种类及演化感染人类的特征和规律。

 

欧洲、美国等发达国家和地区还竞相加大投入，开展基于大数据和人工智能的传染病监测预警技术研究，创新传染病预测预警的新方法与新技术。

 

（六）生物医学工程作为新兴高技术产业受到各国的高度关注

 

通过对美国正在进行的生物医学工程基金项目进行大数据分析，结果显示，其生物医学工程领域正积极研究中枢神经系统、乳腺癌及前列腺癌等疾病，干细胞、T细胞及纳米颗粒等成为热门研究方向。其中，中枢神经系统研究尤为突出，涵盖核磁共振成像（MRI）、老年性痴呆治疗技术等。乳腺癌研究则聚焦于生长因子、临床试验等领域的技术方法。干细胞机制研究受青睐，涉及生长因子、糖尿病等多领域的技术治疗方法。

 

通过对英国生物科学项目的分析显示，创新的数据驱动方法是开启生物学新认知和最大限度地利用来自先进技术数据价值的关键途径。

 

（七）中医药现代化研究得到越来越多国家的认可

 

21世纪以来，国际社会逐步意识到传统医药，特别是中医药的健康观念、医疗实践与现代医学的结合可能为人类提供医疗卫生保健新模式。许多国家也开展了一些中医药研究，其中与我国合作较多的国家有美国、澳大利亚、英国、加拿大、日本、德国、巴基斯坦、韩国等，但目前在中医领域开展重大科技计划的国家仍以我国为主，研究内容涉及中医原创理论系统化诠释与创新、中医药防治疾病临床价值提升、中医药产业高质量发展关键技术攻关等方面，并取得了一定的研究成果。

 

据世界卫生组织统计，目前有113个国家认可使用针灸，其中29个国家设立了相关法律法规，20个国家将针灸纳入医疗保险体系。在英国、荷兰、加拿大、澳大利亚等国家注册的中医药诊所逾1万个，在海外建立的中医医疗机构达8万多家，各类中医药从业人员约有30万人。

 

三、我国医药卫生领域工程科技发展态势

 

（一）重大复杂疾病研究和诊疗水平全面提升

 

疾病的病因、危险因素、发病机制、干预与治疗策略等研究成果将逐步应用于临床。聚焦心脑血管疾病、糖尿病、肾脏疾病、恶性肿瘤（包括血液系统肿瘤）、慢性肺部疾病、肝脏病等危害人群健康的重大疾病，从基础研究、临床转化研究、循证评价和示范应用等方面，开展疾病的早期筛查预警、精准诊疗、疗效评价、综合干预等关键技术研究，促进重大复杂慢病诊疗技术的合理、规范应用，提高重大复杂疾病的诊治水平，改善重大复杂慢病患者的长期预后。

 

通过深化疾控体系改革、医防融合和开展多学科交叉研究，实现以降低危险因素水平、生活方式干预为主要措施的疾病防治，提升人群健康水平，降低医疗和社会负担。免疫疗法等新兴技术将惠及癌症病患人群，实现带瘤生存的高质量生活，五年生存率大大提高。

 

（二）再生医学防治理论与技术不断发展

 

在严重创伤多脏器损害机制预警、筛选评估、损伤控制策略与器材的研究和应用中，率先揭示了创伤多器官损害发生的免疫负向调节机制，创建了复杂神经损伤的修复与功能重建方法，视神经、视网膜等重要组织的发育和再生修复取得重大突破，多项成果在国内外学术界产生了广泛影响。

 

在干细胞诱导分化与组织损伤的完美修复和再生研究与应用中，我国科研人员首先利用自体干细胞在人体再生汗腺中获得成功，为解决严重创烧伤患者后期的出汗难题提供了基础。

 

（三）脑科学与产业支撑体系基本形成

 

类脑机器人、仿生科学等在医疗、军事、教育和娱乐等方面应用的广度与深度有极大拓展，类脑计算和芯片技术处于国际前沿水平，在国际市场占据一定份额。

 

非侵入式脑机接口技术在医疗、教育等领域开始得到应用，形成了一定的产业规模，并培育了一批具有国际知名度的以脑科学与类脑科学为核心技术的本土品牌，与全球龙头企业对齐，上、中、下游产业链基本实现了有效衔接。

 

（四）制药工程保障体系更加完善

 

大力发展生物医药，推动生物医药和信息技术融合创新，集中优势资源攻关新发突发传染病，推动医药制造业优化升级。形成了初步完善的生物医药高科技产业链，构建了从理论到技术，从技术到产品，从产品到商品，从商品到品牌、精品的创新发展链。

 

近十年来，我国累计申报临床新生物药超过500个，获批上市新生物药超过40个，原研新药数量已经位居全球第二位，双抗、抗体融合蛋白，抗体偶联药物等新产品不断涌现，靶向药物、免疫治疗技术等已逐步成熟，人工智能辅助药物开发等逐步得到应用。

 

（五）传染病主动监测数据实时自动获取能力增强

 

深度融合大数据与人工智能技术，实现传染病监测智能感知、时空风险即时评估、全景态势立体研判、智能化预测预警与精准推送。

 

智能化技术在新型传染病主动监测预警体系中得到大规模应用，实现监测预警的高度智能化，基本具备重大新发、突发传染病全天候一体化监测和预警能力，能够做到比现有直报系统提前2~3周预警、预警精度达到85%以上，我国传染病监测预警综合能力接近同期欧美发达国家水平。

 

（六）高新医学技术及应用水平全面提升

 

生物医学工程高新技术的快速发展，为医学研究和应用水平的全面升级提供了有力的支持。核磁共振前沿成像技术在微米尺度及毫秒分辨率方面的高精度快速成像，可实现同步术中MRI技术、三维高分辨MRI的脑神经网络成像。医学影像大数据与非影像临床数据的融合分析技术，可有效提高影像特征与病理切片、临床数据（认识功能等）跨模态融合分析方法、多模态数据融合提高诊断和预后的精准度。

 

可穿戴医学智能设备技术的发展，应用于医疗监测、医学诊断、施药治疗、临床研究、药物研发、慢病管理等多个领域。听觉与平衡觉相关疾病的新型器械研究，已完成新一代多通道国产人工耳蜗的研发，并利用联合干细胞植入对现有人工耳蜗进行迭代升级。针对双侧重度平衡功能障碍的患者，研发了具有自主知识产权的人工前庭植入设备；针对因听神经和耳蜗严重缺陷或损伤的患者，研发了具有自主产权的听觉脑干植入设备。

 

（七）中医药优势充分凸显，更好地满足人民群众的需求

 

中医药防治重大疾病的能力进一步提升，常见病、慢性病、老年病的中医药疗效优势得到进一步彰显。中医“治未病”理论体系及实践能力进一步提升，大部分常见病治疗关口前移，中医预防疾病的医疗资源投入占比提升。

 

在重大突发公共卫生事件应对体系和机制的建设中，中医药在重大传染病应对中的作用进一步增强，中医药的参与更加广泛，真正发挥好中医药在传染病前期预防、临床救治和后期康复中的作用。

 

中医药对人体、药物的系统性和复杂性等关键问题的突破，对生物医学、生命科学发展产生重要启示，推动我国生命科学前沿拓展；中药产业高质量发展，成为我国医药产业的重要优势领域。高品质的中药产品“走出去”，开拓国际市场，引领世界传统医药和天然药物市场发展，成为代表我国传统产业走向世界的“国家名片”。

 

四、我国医药卫生领域工程科技发展面临的挑战

 

（一）医药卫生领域发展不均衡，人才与设施不完善

 

近年来，随着经济发展和国际化水平的提高，我国医药卫生领域高水平研究机构和人才大量涌现，与实际需求相比，在物质、人才以及基础设施建设方面，仍然存在地区间、机构间的不均衡，重要设备、试剂未实现国产化，相关产业链不完善等不足。许多医疗机构还缺乏充足的科研教学用设施、器械、材料，信息化设施陈旧或欠缺，无法提供高质量的研究和交流的机会。

 

中西部等欠发达地区普遍缺乏高水平人才，尤其是具备宽广视野的医疗、教育、研究复合型人才，对新一代医科人才的科学研究思维、科学研究伦理规范等方面的引导不足。

 

（二）疾病防治技术与管理水平有待提升

 

缺乏高水平的临床研究，尤其是临床前研究和临床试验研究，使得疾病防治领域的研究不够全面和系统；缺乏先进的检测技术，使得疾病防治领域的病理诊断和疾病诊断水平不够精准；缺乏先进的治疗技术，使得疾病防治领域的治疗效果不够理想；缺乏先进的护理技术，使得疾病防治领域的护理水平不够完善；缺乏科学的管理技术，使得疾病防治领域的管理水平不够高效。

 

（三）医学基础研究存在差距，迫切需要进一步加强

 

重要疾病包括肿瘤、糖尿病、慢性肾脏病等严重威胁生命疾病的发病机制研究与世界先进水平存在一定差距，癌症早筛早诊技术中对应适应症关键标志物及相关研究积累不足，基因编辑技术的大片段基因序列精准整合还未实现，基因疗法的靶向性、安全性、稳定性、分子承载量递送能力等有待提高。

 

类器官技术随细胞发育过程进展的各时间段可精确定向诱导细胞的干预因素发现及验证研究（细胞发育早期尤甚）未系统完成，空间多组学技术的多组学间数据处理及整合需要有效的解决方法，脑科学研究中脑信号的采集与脑机接口硬件、系统范式、配套算法等发展尚需完善和发展。

 

（四）原创药物研发滞后，临床试验体系有待完善

 

原创药物研发仍存在高质量的临床试验机构匮乏、研究者的临床科研训练不足、临床试验设计的合理性和科学性不足、临床试验管理体系不健全、研究者责任不明确、伦理委员会独立性不强等问题。

 

第三方监管力量有待加强，临床试验审批流程过于复杂、繁琐、耗时长，医疗机构对临床试验的推动不足。临床研究全链条高水平人才缺乏，难以按照国际化标准设计和实施临床研究，导致国内临床研究相关资源无法充分利用，制约了原创药物研发和产业化发展。

 

（五）传染病防控能力较弱，应对重大突发事件能力不足

 

生物安全是推进国家安全战略的前提，全球主要经济体都在积极推进传染病、流行病的防控和治疗研究。我国在传染病防控和慢病防治中的研发投入与发达国家存在差距。

 

同时，我国公共卫生和预防领域的基础研究资助主要来自传染病重大专项、重点研发计划等国家专项经费，研发投入不足。国家法定传染病名录之外的病种，或者研究新发、突发传染病的团队需要国家相关部门等的进一步资助与支持。

 

（六）医学装备关键核心技术掌握不足，创新能力相对薄弱

 

自主创新的医学设备／产品多数集中在中低端市场，自主创新研发能力尚需进一步提高，核心技术和关键部件依赖国外进口，迫切需要国产自有技术的创新升级与标志性的高端医疗器械。

 

生物医学工程产业发展不平衡不充分的问题仍然存在，在医疗产品的产业链和供应链的安全稳定、创新产品的推广应用等方面还存在弱项。

 

（七）中医临床评价体系缺失，缺少精准定位与药效机制研究的技术平台

 

缺乏以临床为导向的中医诊断、疗效评价、安全性评价技术、方法和标准。体现国家水平的高质量中医证候研究前沿技术平台尚属空白。

 

中医药源于临床实践，用药人群、适应症、用法用量以及合并用药等表现出多变性、复杂性，较难明晰其临床精准定位与药效机制。中医药参与到现代医疗体系的临床实践中，需要基于临床精准定位及其药效机制彰显的临床价值。

 

五、推动我国医药卫生领域工程科技发展的对策建议

 

（一）强化医药卫生战略与制度建设，打造全生命周期健康服务体系

 

加强医药卫生领域发展的战略研究，研究制定国家卫生与健康法，建立重大疾病防治结合工作机制和健康管理的长效工作机制，积极应对我国人口老龄化和生育政策的变化，以实现生命全周期流程的健康管理。

 

不断完善国民健康促进政策，创新更加有效的社会动员方式，加强卫生城镇、健康城市、健康村镇建设。不断完善医药卫生、人口政策与制度建设，织牢国家公共卫生防护网，为人民提供全方位、全生命期的健康服务。

 

（二）加速药品创新与成果转化，强化全生命周期管理

 

促进药品创新，加强药品、试剂、医疗器械全生命周期管理，进一步实施创新和专利战略，制定政策加快科研成果转化，促进新技术、新产品的示范推广和应用。

 

积极有效地开展专利战略，加大政策扶持力度，支持高新技术及产业技术的发明，鼓励单位或个人掌握自主知识产权的核心技术和关键技术。同时完善成果转化全链条，尤其在新技术、新疗法等方面，加强科研成果转化和利用的法律和法规建设。

 

（三）改革疾病预防控制体系，建立公共卫生保障管理办法

 

改革疾病预防控制体系，强化监测预警、风险评估、流行病学调查、检验检测、应急处置等职能。建立针对新发重大传染病的公共卫生保障管理办法，加快推进疾控机构改革和能力建设，优化和完善职能设置。

 

建立适应现代化疾控体系的人才培养使用评价机制，拓展职业发展空间，吸引更多人才参与公共卫生事业。

 

（四）推动医学技术革新与标准化，构建关键技术平台

 

鼓励生物医学工程新技术、新方法和新装备的原创性研究，加强我国在生物医学工程与技术方面的自主创新能力，积极争取不同渠道资源，进一步提升现有装备水平。

 

注重已有装备的二次开发和升级换代，重视与产业界密切相关的生物医学工程与技术基地建设，形成若干国家级旨在开发具有自主知识产权产品的重要研究基地。

 

（五）强化中医药发展战略，促进科技创新与基层服务提升

 

把中医药发展纳入国民经济和社会发展总体规划，纳入国家卫生事业发展的整体规划中，继续实行计划和财政单列政策。

 

设立中医药领域工程科技创新专项基金，对高新技术成果转化和技术改造项目，提高支持力度。加大中医药政策扶持力度，继续加大对基层中医药公共卫生服务技术、设备、人才的投入和倾斜，尤其是在创新医疗器械申报、注册审批等方面给予政策鼓励，推动中医药领域开展原创性研究。

 

（六）优化人才培养与学科交叉，创新资助评价与激励机制

 

进一步出台政策优化人才培养和学术梯队建设形式，创新资助机制和评价体系，从政策上对优势学科方向和优秀团队给予长期稳定与足够的支持。

 

建立交叉融合创新人才评价机制和管理办法，鼓励并促进理、工、医的融合。通过设置关键科学问题专项任务规划，引导不同学科团队集成攻关，加强复合型人才和团队的培养力度，造就国际一流跨学科科研创新团队，提升医药卫生领域整体竞争力。

来源：《中国工程科学》

关键词： 医药卫生 工程科技