生命科学与技术领域深度影响未来的三大趋势

生命科学与技术领域深度影响未来的三大趋势

大趋势 (Megatrend) 是指孕育和囊括多种市场和技术发展的总体趋势。 当前生命科学、生物学及技术领域有三大趋势对每个人的未来都非常重要,并且在未来几年里将变得更加重要。

1) DNA 序列信息助力精准医疗并使细胞重编程成为现实

过去十年里,已测序的 DNA 碱基总数增加了 6 个数量级以上,而且这一趋势还将持续。大量的序列信息使新应用和更出色的多组学细胞分析技术成为可能。

掌握 DNA 序列信息加速了我们对生物通路的理解,并大大推动了精准医疗的发展。一旦我们能够读取 DNA 序列信息,便有可能对 DNA 序列进行靶向更改,以及对 DNA 进行编辑。正因如此,序列信息使细胞重编程(下一个大趋势)成为现实。

此外,序列信息正开启微生物组学和宏基因组学等全新领域。虽然我们认为自己是人类,但我们目前了解到,人身体所含有的微生物或微生物细胞,比人体细胞多出足足 100 倍。这些微生物细胞代表了我们每个人体内和身上超过 10000 种不同的物种。我们仍处于微生物组学研究的早期阶段,然而,微生物组学在维持人类健康和预防疾病等方面的重要性越来越明显。

2) 细胞重编程在各个行业呈爆炸式发展,并且正在变革医疗保健领域

细胞重编程正改变我们对许多行业的想象,即便对于一些我们通常认为与生物学并无紧密联系的行业,亦是如此。

细胞重编程的一个重要领域是 CRISPR,或称为“规律成簇的间隔短回文重复”。这些原核 DNA 片段在细菌免疫系统中起着重要的作用。最近,科学家们找到了利用其对所有生物体的 DNA 进行永久性修饰的方法。

CRISPR 不仅有助于获取广泛的序列信息,而且与以前的基因编辑方法相比,该技术速度更快、效率更高、使用起来也更简单。仅在过去五年,全球就有数千间实验室(涵盖学术、政府与行业研究领域)迅速采用了这项技术。

尤其得到促进的一个领域是基础研究与了解不同基因的作用。例如在模式生物中,研究人员借助 CRISPR 更有效地进行基因敲除,从而确定它们是否具有重要功能。

但细胞重编程远超出基因编辑范畴;它还包括了干细胞,是再生医学极为重要的一个组成部分。这一领域有望变革医疗保健领域,目前,在干细胞技术、混合型系统和仿生学的使用方面,相关研究正在迅速推进,旨在实现以前认为无法实现的功能。

3) 数据科学和物联网 (IoT) 正使我们的实验室变得更智能

数据科学与设备的连通不仅提高了科研能力,还提高了分析和临床实验室在实验室生产力和运营效率方面的经济效益。

它始于更智能的仪器 — 这些仪器根据实际使用情况,对样品和仪器数据进行实时分析,旨在提高性能、利用率和速度。然后,通过实时监控使用情况、采用错误避免技术以及追踪试剂工作流程,从更智能的仪器发展至更智能的工作流程,以及可供所有级别用户访问的集成解决方案。

更智能的工作流程通过实时优化的仪器利用率、预防性维护以及故障预测来减少意外停机并加快故障维修速度,从而实现更智能的实验室。 然后,也许最重要的是,建立更智能的全球互联实验室,从而能够在全球范围内跨越边界共享科学信息,此举无疑将推动科研的进步。未来这种用户体验的转型将实现更高性能、更高生产力和更高效率的全球实验室运营,以及增强的伙伴关系与合作。

如何从大趋势中获益?

这三大趋势将对许多行业和公司产生重大影响。对一个组织来说,花时间去思考、分析并确定哪些大趋势会对自己造成影响以及如何影响,是非常有意义的。随着当前业务的优化,组织还需要从长远考虑,并评估获取新机遇、市场、业务模式及战略的最佳方法,以成为新时代的领导者。


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