中國工程科技醫藥衛生與人口健康領域2035技術預見研究

孫殿軍，孫長顥，張鳳民，叢斌，喬杰，高彥輝，張勇，吳立軍，金焰，趙世光，申寶忠，高旭，李霞，田野，牛玉梅，趙麗軍，李冬梅，徐建國，楊寶峰

（1.哈爾濱醫科大學，哈爾濱150081；2.河北醫科大學，石家莊050017；3.北京大學，北京100191；4.中國工程院，北京100088；5.中國疾病預防控制中心，北京102206）

中國工程科技醫藥衛生與人口健康領域2035技術預見研究

孫殿軍1，孫長顥1，張鳳民1，叢斌2，喬杰3，高彥輝1，張勇1，吳立軍1，金焰1，趙世光1，申寶忠1，高旭1，李霞1，田野1，牛玉梅1，趙麗軍1，李冬梅4，徐建國5，楊寶峰1

（1.哈爾濱醫科大學，哈爾濱150081；2.河北醫科大學，石家莊050017；3.北京大學，北京100191；4.中國工程院，北京100088；5.中國疾病預防控制中心，北京102206）

為了把握醫藥衛生和人口健康領域國內外技術發展趨勢，適應國家重大戰略需求，開展未來20年我國醫藥衛生和人口健康領域關鍵技術預見，旨在促進我國居民健康及經濟、社會發展。以國內外現有技術預見成果、文獻計量和專利分析等為基礎，提出備選技術需求清單，向領域內科技專家和產業專家進行德爾菲問卷調查。根據問卷調查結果，結合專家研判，提出了面向2035年我國工程科技醫藥衛生和人口健康領域的前10項重要關鍵技術、重要共性技術和重要顛覆性技術，分析了關鍵技術的實現時間、發展水平和制約因素，為醫藥衛生和人口健康領域重大工程建設提供了科學依據。

醫藥衛生；人口健康；2035；德爾菲調查；技術預見

一、前言

21世紀以來，我國的人口結構、國民生活方式、疾病譜系、健康需求和主要醫療衛生問題已發生明顯的變化[1, 2]，疾病的預防模式、診療手段和管理技術等都正在發生深刻變革[3～5]。2016—2035年，是我國社會經濟發展的又一重大關鍵轉折時期，將突破未來醫藥衛生和人口健康領域所面臨的重大瓶頸問題，并對醫藥衛生和人口健康領域工程科技的跨越式發展提出迫切需求。

本課題按照“中國工程科技2035發展戰略研究”項目總體組的要求，由中國工程院醫藥衛生學部負責，組織領域內院士、專家，以國內外現有技術預見成果、文獻計量和專利分析等為基礎，提出備選技術需求清單，并針對醫藥衛生和人口健康12個子領域的75項技術，向領域內科技專家和產業專家進行德爾菲問卷調查。

二、德爾菲調查情況概述

在工程科技2035技術預見德爾菲問卷調查中，醫藥衛生與人口健康領域設立了12個子領域，共75個技術方向。調查邀請專家1 760人，其中填報人數484人，專家參與度為27.05 %。有479名專家填寫了單位信息，各領域具體比例見圖1。

圖1 參調專家所在單位分布

收回的問卷中，對所有填報的技術項，62 %的回函專家選擇“很熟悉”或“熟悉”，總體看回函具有一定專業性，統計分析有較高的參考價值，結果見圖2。

圖2 參調專家對調查技術熟悉程度的分布

三、醫藥衛生和人口健康領域關鍵技術方向

經技術預見結果統計和領域專家研討分析，提出本領域綜合重要性最高的前10項技術方向，見表1。排名前3位的技術方向描述如下。

表1 醫藥衛生和人口健康領域關鍵技術方向

（一）新藥發現研究與制藥工程關鍵技術

目前，新藥研究還處于發展階段，與美國等發達國家相比仍然存在較大差距。新藥研發需借助藥物敏感性、毒性、耐藥性等一系列指標，從而實現和發展包括基于表觀遺傳調控的新藥發現技術，完善并促進我國制藥工程的發展。

（二）人工智能與大腦模擬關鍵技術（交叉）

人工智能的目的，就是研究和完善等同于或超過人的思維能力的人造思維系統。目前，被人們廣泛關注的技術有助聽、助視等交流輔助技術，以及認知計算與神經系統關鍵技術，基于腦認知的視覺加工模型技術，基于視覺的自然環境感知技術，多層次神經信息檢測技術，自動語言識別技術，利用計算機視覺原理開發出人造視網膜和仿腦制導系統技術等。人工智能和大腦模擬將成為未來科技進步的重要標志之一。為此，以美國為代表的一些發達國家設立了項目開展研究，并取得飛速進展。在“十三五”期間，我國將加大該技術方向的研究，但仍需長期加大跨學科合作研究的力度，不斷解決神經系統疾病臨床治療和康復難以解決的問題。

（三）中藥資源保護、先進制藥和療效評價技術

我國在該領域處于世界領先水平。目前，合理開發、利用和保護中藥資源，實現資源的可持續利用，已成為醫藥行業必須高度重視和亟待解決的問題。同時，還需探索天然活性成分鑒定、分離技術和科學的中藥療效評價技術，促進中醫制藥領域的發展。

四、醫藥衛生和人口健康領域共性技術方向

本領域前10項重要共性技術方向見表2。其中，前3項中，有1項技術與本領域關鍵技術相重合，其余2項技術方向描述如下。

表2 醫藥衛生和人口健康領域重要共性技術方向

（一）基于分子檢測和分子影像的精準診斷及療效評價技術

隨著分子檢測技術的不斷成熟以及分子影像學的發展，體外和活體的精準診斷及療效評價技術取得了進步。但是，目前分子影像學的發展較為滯后，對活體組織細胞分子進行精確定位和檢測還存在較大的缺陷。因此，亟待開發高精密度的光學分子成像系統，并與分子檢測技術聯合，用于疾病的早期預警、診斷、個體化療效評價。

（二）面向社區的健康大數據及智能健康管理系統

互聯網+與大健康產業的結合，使得基于計算機、通信、云計算、大數據等技術的健康產業呈現高速發展的態勢。以個人為中心的健康數據正進行著快速積累，預計未來的5～10年將形成龐大的健康大數據，并通過與醫院診療數據的互聯互通形成海量的醫療健康大數據。建立基于大數據分析的智能健康管理服務系統，將在面向智能醫療的健康管理與服務的海量數據分析及處理領域取得突破性進展。

五、醫藥衛生和人口健康領域顛覆性技術方向

本領域前10項重要顛覆性技術方向見表3。其中，前3項中，有1項技術與本領域關鍵技術或重要共性技術相重合，其余2項技術方向描述如下。

（一）生物3D打印技術與生物4D打印技術的研發及應用

生物3D打印是3D打印技術最前沿的研究領域，在生物醫療領域的發展勢頭迅猛，而引入時間維度可自動變形材料發展起來的生物4D打印技術為生物醫療領域的應用帶來無窮空間。突破共性的關鍵科學問題并開發高合成率的技術，是實現構建復雜、全功能組織器官，實現組織與器官完美再生的重要手段。通過在本技術方向的研究和積累，使3D、4D打印技術盡快實現臨床轉化。

表3 醫藥衛生和人口健康領域重要顛覆性技術方向

（二）基于聲、光、電、磁的新型診斷治療技術

通過原位生物作用定點合成對腫瘤和心腦血管等疾病相關病灶部位精準靶向快速標記的成像分子探針，建立活體原位生物合成近紅外熒光探針及其生物靶向成像技術等醫學診斷、治療新技術，實現非侵入式的活體病灶實時動態的高靈敏快速示蹤和多模態監測與治療。

六、醫藥衛生和人口健康領域技術實現時間分布

（一）預期實現時間分布

醫藥領域技術的世界技術實現時間、我國技術實現時間和我國社會實現時間分別見圖3。

對所有技術的預期，世界技術實現時間為2019—2031年，主要集中在2022—2026年，有55項，約占全部技術的73 %。

總體上來看，我國技術實現時間平均晚于世界3～5年，我國社會實現時間晚于技術實現時間2～3年。

（二）中國技術實現時間與世界技術實現時間跨度分析

75項技術中，除了中醫藥學7項技術，其他子領域的絕大多數技術在中國的技術實現時間均晚于世界技術實現時間，平均晚2.6年，結果見圖4。

預計不孕不育治療體系優化技術和新型中醫診療器械及設備技術中國與世界會同步實現。

新藥發現研究與制藥工程關鍵技術、智能藥物遞送體系與新型藥物制劑技術、大（超）型人群隊列研究及數據集挖掘與分析技術、神經系統疾病防控新技術、兒童和青少年發育行為學測量與干預技術和基于合成生物學的人工生物系統建立技術等6項技術在中國技術實現時間是2026—2030年，比世界技術實現時間晚4～5年。可見上述技術中國與世界的差距較大。

（三）中國技術實現時間與社會實現時間跨度分析

我國75項技術從技術實現到社會實現的時間跨度為1～4年，平均為2.3年，結果見圖5。

“不孕不育治療體系優化”和“植入前、產前無創遺傳學診斷”兩項技術將率先在2020年左右實現，2021年將應用于臨床。

干細胞介導生物口腔和五官組織再生技術、基于發育學原理的口腔和五官組織再生技術、可控生命體構建與重塑技術、人工智能及大腦模擬關鍵技術（交叉）等技術實現時間相對較晚，為2032—2033年。

七、醫藥衛生和人口健康領域技術發展水平與約束條件

（一）研發水平指數

醫藥衛生領域各子領域技術方向研發水平指數分析結果見表4。75項技術研發水平指數均值為33.29。其中，中醫藥學子領域7個技術方向研發水平指數均值為82.54。除去中醫藥學，其他11個子領域研發水平指數均值下降到28.22。可見，我國醫藥衛生領域技術方向總體研發水平不高。

圖3 三類預期實現時間的比較分析

圖4 中國技術實現時間與世界技術實現時間差距

圖5 中國技術實現時間與社會實現時間差距

（二）技術領先國家

醫藥衛生領域各項技術領先國家的判斷如下：除中醫藥學子領域外，美國在其他所有子領域擁有絕對技術優勢，其次為歐盟和日本；中醫藥學方面，除中國外，日本具有一定優勢。結果見圖6。

（三）制約因素分析

整體來看，人才隊伍及科技資源是醫藥領域技術發展的首要制約因素，其次是研發投入，而醫藥領域技術的發展受工業基礎能力的影響不大，結果見圖7。各子領域的制約因素情況結果見圖8。

表4 醫藥衛生領域各子領域技術方向研發水平指數分析結果

圖6 技術領先國家的分布

圖7 醫藥衛生領域制約因素情況

圖8 各子領域制約因素情況

八、結語

本課題根據德爾菲調查的結果，結合專家研判，提出了面向2035年我國工程科技醫藥衛生和人口健康領域的前10項重要關鍵技術、重要共性技術和重要顛覆性技術。總體上來看，我國醫藥領域技術實現時間平均晚于世界3～5年。總體研發水平不高，除去中醫藥學領域，處于較落后和落后的領域占到80.88 %。人才隊伍及科技資源是我國醫藥衛生與人口健康領域技術發展的首要制約因素，其次是研發投入。據此，加大人才隊伍建設是首要任務，也是持續、長期的任務；其次科研投入應不斷增加，而不能削弱；三要加強法律法規政策和標準規范的制定，以促進或保障關鍵技術的發展[6～8]。

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Technology Foresight Research on China’s Medical and Population Health Engineering Science and Technology to 2035

Sun Dianjun1, Sun Changhao1, Zhang Fengmin1, Cong Bin2, Qiao Jie3, Gao Yanhui1, Zhang Yong1, Wu Lijun1, Jin Yan1, Zhao Shiguang1, Shen Baozhong1, Gao Xu1, Li Xia1, Tian Ye1, Niu Yumei1, Zhao Lijun1, Li Dongmei4, Xu Jianguo5, Yang Baofeng1
(1. Harbin Medical University, Harbin 150081, China; 2. Hebei Medical University, Shijiazhuang 050017, China; 3. Peking University, Beijing 100191, China; 4. Chinese Academy of Engineering, Beijing 100088, China; 5.Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China)

Key technology foresight in the felds of medical and population health is very important to China’s population health, economy, and social development. Such foresight permits technological development trends in medical and population health to be grasped, thereby meeting major national strategic demands. In this paper, a list of alternative technologies is put forward on the basis of technology foresight, bibliometrics, and patent analysis (both domestic and international). A Delphi investigation of the list was carried out among experts in the felds of medical technology and medical industry all over the country. A total of 10 major key technologies, 10 major common technologies, and 10 major disruptive technologies were put forward, by analyzing the results of the Delphi investigation in combination with the experts’ judgment. The realization time, development level, and limiting factors of these major technologies were also analyzed. The results of this study provide a scientifc basis for the raising of major projects in the felds of medical and population health.

medical health; population health; 2035; Delphi method; technology foresight

R-1

A

2016-12-12；

2017-01-10

楊寶峰，中國工程院，院士，哈爾濱醫科大學，校長，主要研究方向為藥理學；E-mail: yangbf@ems.hrbmu.edu.cn

中國工程院咨詢項目“中國工程科技2035發展戰略研究”(2015-ZD-14)

本刊網址：www.enginsci.cn

DOI 10.15302/J-SSCAE-2017.01.014