—— 從技術(shù)提供者到創(chuàng)新合伙人，看科技如何重塑醫(yī)藥研發(fā)生態(tài)
在第十三屆中國人類蛋白質(zhì)組組織(CNHUPO)大會(huì)期間，賽默飛中國分析儀器事業(yè)部商務(wù)副總裁周曉斌先生接受了 BioArt 的獨(dú)家專訪。在這場(chǎng)深度對(duì)話中，周曉斌先生分享了蛋白組學(xué)在藥物研發(fā)中的核心價(jià)值、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，以及賽默飛在 AI 賦能、質(zhì)譜技術(shù)突破、中國產(chǎn)業(yè)布局等方面的實(shí)踐，展現(xiàn)了科技巨頭對(duì)中國醫(yī)藥創(chuàng)新生態(tài)的深刻洞察。
一、蛋白組學(xué)在藥物研發(fā)中的核心價(jià)值
多組學(xué)整合的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)
生命發(fā)展機(jī)理包含多層次、多水平和多功能的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系。在后基因時(shí)代，多組學(xué)的磅礴發(fā)展成為研究浪潮最前沿。如何通過基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、脂質(zhì)組學(xué)等多組學(xué)進(jìn)行高通量分析，并借助大量多組學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，能幫助對(duì)生命開展更全面的認(rèn)識(shí)，攻克科研領(lǐng)域的全新高地。
“多組學(xué)融合是一個(gè)很好的研究方向，因?yàn)閱我唤M學(xué)的研究是有局限性的。” 周曉斌分析道，基因組 / 轉(zhuǎn)錄組能提示潛在可能性，但不能保證蛋白質(zhì)一定表達(dá)或起作用；代謝組揭示了功能性分子的動(dòng)態(tài)狀態(tài)，但缺乏對(duì)上游調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的解釋。
基于此，賽默飛能夠提供完整的多組學(xué)解決方案，從樣本制備、儀器采集到軟件分析、數(shù)據(jù)融合，形成閉環(huán)。通過完整產(chǎn)品線，幫助研發(fā)團(tuán)隊(duì)更準(zhǔn)確地評(píng)估靶點(diǎn)成藥性，真正從基因型走到表型。
靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證的關(guān)鍵作用
從靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)到候選藥物篩選，蛋白組學(xué)在藥物研發(fā)早期鏈條中具有不可替代的價(jià)值，主要體現(xiàn)在靶點(diǎn)驗(yàn)證和生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)。
在免疫治療藥物開發(fā)中，質(zhì)譜檢測(cè)明確了 PD-L1 的真實(shí)表達(dá)情況，幫助確認(rèn)其作為可成藥靶點(diǎn)。在阿爾茨海默癥研究中，腦脊液中的 tau 蛋白修飾被發(fā)現(xiàn)可作為早期診斷和藥效評(píng)價(jià)的標(biāo)志物。
新興領(lǐng)域的應(yīng)用突破
在生殖醫(yī)學(xué)等新興領(lǐng)域，蛋白組學(xué)也展現(xiàn)出巨大潛力。通過超靈敏的質(zhì)譜平臺(tái)，可以在單個(gè)胚胎水平實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)組分析。研究發(fā)現(xiàn)，在早期胚胎發(fā)育過程中，如果母源蛋白降解失調(diào)，就可能導(dǎo)致胚胎發(fā)育受阻，這為解釋不孕不育現(xiàn)象提供了新的分子證據(jù)。
二、蛋白組學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
技術(shù)突破的前沿方向
展望未來 3-5 年，蛋白組學(xué)技術(shù)的幾個(gè)突破方向：靶向蛋白組學(xué)將讓蛋白組學(xué)走上 “基于通路” 的新路線，而不僅僅是現(xiàn)在的 “發(fā)現(xiàn)型蛋白組學(xué)” 階段；空間蛋白組學(xué)、單細(xì)胞蛋白組學(xué)在現(xiàn)有鑒定深度的情況下，通量將得到極大提高。
要達(dá)成上述蛋白組學(xué)技術(shù)突破，需依托兩大核心支撐：一是能滿足 “高通量、高精度、低樣本量” 需求的前沿質(zhì)譜設(shè)備，二是可實(shí)現(xiàn) “數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理、科學(xué)假設(shè)生成” 的 AI 技術(shù)。二者協(xié)同將打破現(xiàn)有科研瓶頸，推動(dòng)蛋白組學(xué)從 “基礎(chǔ)研究” 向 “臨床轉(zhuǎn)化” 加速落地。
三、技術(shù)革新篇：
質(zhì)譜技術(shù)的突破性進(jìn)展
質(zhì)譜技術(shù)：從分析工具到藥物發(fā)現(xiàn)核心引擎的蛻變
作為蛋白組學(xué)研究的 “硬件核心” ，質(zhì)譜技術(shù)正從單純的分析工具升級(jí)為藥物發(fā)現(xiàn)的核心引擎 —— 這一蛻變的關(guān)鍵，在于賽默飛針對(duì)科研痛點(diǎn)推出的三款核心產(chǎn)品，精準(zhǔn)匹配 “大規(guī)模樣本檢測(cè)、精細(xì)結(jié)構(gòu)分析、精準(zhǔn)標(biāo)志物鎖定” 三大需求。
1.Thermo Scientific™ Orbitrap™ Astral™ Zoom超高分辨質(zhì)譜系統(tǒng)(簡稱：Orbitrap Astral Zoom)
針對(duì) “大規(guī)模樣本快速處理” 需求，憑借增強(qiáng)的動(dòng)態(tài)分析覆蓋范圍，科學(xué)家可將 6000 例研究樣本的處理時(shí)間從 1000 天壓縮至 100 天，大幅加速阿爾茨海默病與癌癥等關(guān)鍵領(lǐng)域的研究進(jìn)程。
2.Thermo Scientific™ Orbitrap™ Excedion™ Pro組合型質(zhì)譜儀(簡稱：Orbitrap Excedion Pro)
聚焦 “蛋白質(zhì)精細(xì)分析” 需求，作為 Orbitrap 家族新成員，其配備電子轉(zhuǎn)移解離技術(shù)(EASY-ETD)，可助力研究人員拆解復(fù)雜分子，深入解析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與序列。幫助研究人員深入理解單克隆抗體(mAbs)等藥物與蛋白質(zhì)治療劑，加速心臟病學(xué)、神經(jīng)學(xué)、腫瘤學(xué)領(lǐng)域的治療研發(fā)。
3.Olink™ Target 48 Neurodegeneration靶向蛋白檢測(cè)panel
為 “精準(zhǔn)鎖定疾病標(biāo)志物” 提供補(bǔ)充支持，基于 Olink PEA技術(shù)，能一次性精準(zhǔn)檢測(cè) 41 種核心神經(jīng)退行性標(biāo)志物(如阿爾茨海默病、帕金森病相關(guān)標(biāo)志物)。更實(shí)用的是，每次檢測(cè)僅需1微升血液或腦脊液，可最大限度節(jié)省珍貴的臨床樣本。
解決行業(yè)痛點(diǎn)：成本與效率的雙重突破
“質(zhì)譜設(shè)備成本高昂一直是行業(yè)痛點(diǎn)。” 周曉斌坦言，賽默飛近年來在降低用戶成本方面取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。通過高通量質(zhì)譜平臺(tái)(如 Orbitrap Astral Zoom)的應(yīng)用，單個(gè)蛋白組學(xué)樣品的分析成本已從約2000元降至約500元，兩年內(nèi)成本降低至原來的四分之一，顯著降低了蛋白組學(xué)分析的門檻。
應(yīng)對(duì)技術(shù)挑戰(zhàn)：從微量檢測(cè)到標(biāo)準(zhǔn)化解決方案
針對(duì)蛋白質(zhì)豐度跨度超過十個(gè)數(shù)量級(jí)的技術(shù)挑戰(zhàn)，周曉斌表示，通過樣品前處理和儀器創(chuàng)新雙管齊下，Orbitrap Astral 在對(duì)納米磁珠富集樣品時(shí)可以輕松鑒定超過 5000 個(gè)蛋白，針對(duì)純血漿，在 180SPD 的情況下能鑒定超過 900 種蛋白。
在標(biāo)準(zhǔn)化方面，他強(qiáng)調(diào)賽默飛對(duì)每個(gè)客戶的驗(yàn)收指標(biāo)就是 180SPD，8000 蛋白。這不是市場(chǎng)宣傳語言，而是每個(gè)客戶都可以重現(xiàn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
他還特別分享了與中國科研機(jī)構(gòu)的合作成果：在深圳醫(yī)學(xué)科學(xué)院，賽默飛的儀器幾乎保持 24 小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，以應(yīng)對(duì)巨大的樣本處理需求；在與南京醫(yī)科大學(xué)的合作中，新技術(shù)的應(yīng)用使得積累十幾年的大隊(duì)列樣本價(jià)值得以充分釋放，成功克服了傳統(tǒng)技術(shù)下分析成本過高的障礙。
四、AI 賦能篇：
智能技術(shù)重塑科研范式
AI 驅(qū)動(dòng)的藥物研發(fā)新范式
“如果要用一個(gè)比喻來描述 AI 在科研中的角色演變，我認(rèn)為今天的 AI 還是一個(gè)優(yōu)秀的研究助手，但我們的目標(biāo)是讓它成長為能夠獨(dú)立提出科學(xué)假設(shè)的博士級(jí)伙伴。” 周曉斌如此形容 AI 技術(shù)的發(fā)展軌跡。
賽默飛的臨床試驗(yàn)預(yù)測(cè)套件已在 400 多項(xiàng)研究中得到驗(yàn)證，與傳統(tǒng)時(shí)間線管理相比，平均可節(jié)省 12 周時(shí)間。創(chuàng)新平臺(tái)運(yùn)用深度機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，算法會(huì)隨時(shí)間不斷迭代優(yōu)化，通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)整合與用戶反饋持續(xù)進(jìn)化。
實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的革命性突破
周曉斌期待 AI 將來應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的方向，例如在冷凍電鏡平臺(tái)，研究人員只需提出科學(xué)問題，系統(tǒng)就能自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)方案并執(zhí)行。這標(biāo)志著科研模式從 “工程師驅(qū)動(dòng)” 到 “科學(xué)家驅(qū)動(dòng)” 的根本轉(zhuǎn)變。
未來展望：從數(shù)據(jù)處理到科學(xué)發(fā)現(xiàn)
未來，賽默飛將重點(diǎn)推進(jìn) AI 技術(shù)在兩個(gè)方向的突破：一是科學(xué)假設(shè)的自動(dòng)生成，二是實(shí)驗(yàn)方案的自主優(yōu)化。周曉斌透露，正在開發(fā)能夠讓 AI 自主提出科學(xué)假設(shè)的系統(tǒng)，這將是科研范式的又一次革命。
五、生態(tài)構(gòu)建篇：
賽默飛的中國戰(zhàn)略與產(chǎn)業(yè)布局
定制化服務(wù)的創(chuàng)新模式
周曉斌介紹，針對(duì)不同客戶的顯著需求差異，賽默飛通過提供從入門到高端的全系列產(chǎn)品，如 Orbitrap Excedion Pro 和 Thermo Scientific Stellar(以下簡稱：Stellar)質(zhì)譜系統(tǒng)，滿足多樣化的應(yīng)用場(chǎng)景。
賽默飛在上海設(shè)立的客戶體驗(yàn)中心具有獨(dú)特價(jià)值，這里有數(shù)十臺(tái)持續(xù)開機(jī)的儀器和 100 多名應(yīng)用工程師，與客戶共同工作，開發(fā)解決方案。這種深度合作模式在全球都是獨(dú)一無二的。
支持藥企國際化發(fā)展
在支持中國藥企出海方面，周曉斌分享道，中國藥企的創(chuàng)新能力正獲全球認(rèn)可，但出海過程中最大的挑戰(zhàn)之一是數(shù)據(jù)的國際認(rèn)可度。使用賽默飛平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在全球范圍內(nèi)具有很高接受度，為客戶國際化提供了重要支撐。去年，賽默飛幫助多家中國藥企完成了早期研發(fā)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化和國際化整理，使他們成功與跨國藥企達(dá)成了授權(quán)合作協(xié)議。
產(chǎn)學(xué)研協(xié)同的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)
周曉斌強(qiáng)調(diào)，賽默飛通過與高校建立聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，共同開發(fā)方法，并在已有的設(shè)備安裝基礎(chǔ)上去匹配目標(biāo)客戶，促成 “藥企-高校-臨床” 的協(xié)同創(chuàng)新平臺(tái)。
例如，2024年，賽默飛與中國科學(xué)院上海高等研究院國家蛋白質(zhì)科學(xué)研究(上海)設(shè)施攜手成立的“蛋白質(zhì)動(dòng)態(tài)分析實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，整合了賽默飛的全球技術(shù)優(yōu)勢(shì)與本地科研人才的研究力量，產(chǎn)生了顯著的協(xié)同效應(yīng)。
對(duì)中國創(chuàng)新生態(tài)的堅(jiān)定信心與青年支持
基于與全球科研機(jī)構(gòu)的廣泛合作，周曉斌認(rèn)為未來五到十年，中國將在全球醫(yī)藥創(chuàng)新中扮演更加重要的角色。在蛋白組學(xué)領(lǐng)域，中國已經(jīng)與國際先進(jìn)水平并跑，在樣本資源和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析方面甚至展現(xiàn)出領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。
周曉斌特別強(qiáng)調(diào)了對(duì)年輕科學(xué)家的支持，賽默飛正與多家高校合作，設(shè)立專門的培養(yǎng)計(jì)劃，每年支持優(yōu)秀的青年科學(xué)家使用前沿平臺(tái)開展創(chuàng)新研究。他相信，這些年輕人將是中國醫(yī)藥創(chuàng)新的未來。
他對(duì)剛進(jìn)入該領(lǐng)域的科研人員建議，要重視樣品的收集以及樣品的前處理，注意一致性?？梢愿鄧L試基于質(zhì)譜的靶向蛋白組學(xué)分析手段。
六、結(jié)語：攀登科學(xué)高峰的“夏爾巴人” 精神
周曉斌
賽默飛中國分析儀器事業(yè)部商務(wù)副總裁
采訪結(jié)束時(shí)，周曉斌分享了一個(gè)富有哲理的比喻：“在西藏，夏爾巴人原本不爬山，但現(xiàn)在他們成為了世界上最優(yōu)秀的登山向?qū)?。這個(gè)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵在于，他們發(fā)現(xiàn)了登山這項(xiàng)活動(dòng)的深層價(jià)值。”
同樣，技術(shù)的進(jìn)步解放了人類的創(chuàng)造力，讓我們能夠探索前所未有的科學(xué)高峰。周曉斌最后表示，在蛋白質(zhì)組學(xué)這個(gè)充滿希望的領(lǐng)域，賽默飛愿意成為中國科學(xué)家攀登科學(xué)高峰的 “夏爾巴人” 。不僅提供 “登山” 的工具，更分享 “攀登” 的經(jīng)驗(yàn)，最終目的是與科學(xué)家一起，征服更多科學(xué)高峰，為人類健康事業(yè)作出更大貢獻(xiàn)。
在蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，賽默飛正通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和深度的生態(tài)共建，與中國科研界攜手并進(jìn)，共同推動(dòng)醫(yī)藥研發(fā)進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代。
*全文轉(zhuǎn)載自BioArt
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