科技奖专题 | 2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖报道（二）

摘要：糖尿病是以高血糖为特征的内分泌代谢性疾病，发病率高，已成为严重影响中老年人生命健康的重大慢性疾病之一。多年来西药凭借其精准和快速起效的特点，在疾病治疗中发挥了显著优势。与此同时，中药凭借其整体观和多组分协同作用的独特价值，也为健康保障提供了重要支持。为解决中药

■ 突破多项技术壁垒成功研制原创降糖天然药物“桑枝总生物碱片”

糖尿病是以高血糖为特征的内分泌代谢性疾病，发病率高，已成为严重影响中老年人生命健康的重大慢性疾病之一。多年来西药凭借其精准和快速起效的特点，在疾病治疗中发挥了显著优势。与此同时，中药凭借其整体观和多组分协同作用的独特价值，也为健康保障提供了重要支持。为解决中药“起效慢、机制不清，缺乏科学循证医学证据”等难题，中国医学科学院药物研究所刘玉玲教授带领团队围绕“降糖创新中药‘桑枝总生物碱’研制与应用”，历经20余年深耕，以桑枝为突破口，成功研发出国际首个疗效确切、安全性高的中药有效组分原创降糖天然药物——桑枝总生物碱片，为中医药现代化发展树立标杆。该项目荣获2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖。

项目组实现了以下4个方面的关键技术创新：（1）首次系统阐明桑枝的化学成分，发现了其降糖活性组分，鉴定出分子结构，为创新降糖中药的研制奠定关键的物质基础。从桑枝复杂成分中筛选分离出具有降糖活性的生物碱组分，主要由DNJ、FA、DAB三个单体组成，约占总生物碱的90%，其中DNJ含量最高，占总碱约70%。（2）应用现代药理学方法，首次阐明了桑枝生物碱用于糖尿病治疗的作用机制及表现“多重奏模式”综合获益作用特点的科学内涵。发现桑枝生物碱对肠道降糖靶点“糖苷酶”中的双糖酶具有高度选择性的强抑制活性，而对糖苷酶中淀粉酶无抑制作用，从而实现快速降餐后血糖，并降低肠胀气、排气等不良反应；明确了其口服后70%以上可吸收入血但不经肝脏代谢，原形起效、原形排出，诠释了其可广泛分布多器官和组织中发挥相应靶向效应的药代动力学特征是其保护胰岛β细胞功能、改善胰岛素抵抗、调节脂代谢、降低心肾风险等“多重奏”药理作用的根本。（3）成功研制出创新降糖中药——桑枝总生物碱及片剂，建立了数字化先进生产工艺体系。创建膜浓缩-连续离子交换分离制备工艺，突破了微量水溶性生物碱富集的技术壁垒；创新复杂样品背景条件下微量生物碱定量、杂质限量等关键质控技术，获得原料药和制剂2项创新中药注册批件；攻克产业化生产质控、药品生产质量管理规范、数字化与自动化工艺深度融合难题，形成年产超过2亿片的生产能力。（4）国际上首次采用糖化血红蛋白（HbA1c）金标准、完成了与化药头对头的随机双盲注册临床研究，为中药降糖药安全性、有效性提供高级别循证医学证据，打破以往认为中药单独使用无法理想降糖的认知。桑枝总生物碱片用于2型糖尿病治疗，单独使用即可使患者HbA1c值下降1.0%，对于二甲双胍控制不佳者，联合使用可使HbA1c下降0.9%；总体疗效与西药阿卡波糖相当，但餐后1 h血糖控制效果显著优于阳性药，随治疗时间延长HbA1c下降比阳性药显示更优趋势；胃肠胀气、排气等不良反应，桑枝总生物碱片发生率为15.9%，显著低于阿卡波糖的30.4%。

该药品2020年获批上市，当年进入国家医保，被多项临床指南推荐，已在全国4000余家医疗机构广泛应用。研究成果入选2020年度中华中医药十大学术进展、亮相国家“十三五”科技创新成就展，对带动中医药产业升级、促进中医药高质量发展起到了重要示范作用。

■ 以人工智能助力消化内镜提升消化道肿瘤的早期诊断水平

消化道肿瘤严重威胁着国民生命健康，消化内镜可直视消化道，成为防治消化道肿瘤的关键手段；而这一领域长久存在以下难题，严重制约消化内镜诊断效果：（1）检查过程存在盲区，检查“看不全”；（2）早期肿瘤改变轻微，病变“认不清”；（3）诊断报告错漏严重，报告“报不准”。为此，武汉大学于红刚教授带领团队开展了“消化道肿瘤内镜下人工智能早期诊断体系的关键技术及其推广应用”项目，基于多年产学研融合攻关，世界首创了集质量控制、肿瘤诊断、报告生成于一体的消化内镜人工智能（AI）设备“内镜精灵”，大幅度提升了我国消化内镜的诊断水平，促进了我国智能消化内镜产业的发展。该项目荣获2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖。

该项目取得了以下4方面主要创新成果：（1）发明了以多结构实时感知与定量分析为核心的内镜影像监督技术，革新消化内镜质量控制方式。精准识别胃肠及胆胰解剖结构、定量反馈内镜操作质量，使胃镜部位漏查率从22%降至5%，肠镜退镜观察合格率提升近2倍，胆胰系统结构漏检率从15%降至4%，显著提升检查质量。（2）发明了以多模态人机交互与动态识别为核心的早期肿瘤诊断方法，开创精准化智能诊断模式。敏感识别上消化道早期肿瘤及癌前病变、结直肠扁平和微小病变，使医生诊断早期胃癌灵敏度提升20%，胃癌前病变漏检率由25%降至6%，腺瘤检出率提升1.2倍，减少肿瘤发生。（3）研发了数据及算法驱动的消化内镜诊断报告系统，建立智能报告生成新范式。融合数百万内镜影像及多种AI算法，实现高质量图像采集、多病种特征描述、诊断及随访建议生成。系统采集病变图像完整度达99%，将医生采集部位图像完整度从73%提升至93%，将随访建议制定准确率从40%提升至99%。（4）研制了基于EndoEngine推理引擎驱动的AI医用装备，引领消化内镜智能医疗装备发展。自研推理引擎EndoEngine用于设备运行，设备通过国家药品监督管理局医疗器械测试与华为昇思架构兼容性测试，率先试点从底层框架到硬件体系的国产替代。

目前，项目产品可契合市场主流内镜品牌使用，并已通过临床实践检验。未来，基于迁移学习等技术，有望实现产品在更多品牌消化内镜的互通。此外，项目产品已推广至我国及海外近千家医院，未来将进一步降低设备成本，积极推广AI消化内镜辅助诊断技术下沉基层，助力健康中国建设。

■ 从核心技术攻坚发力实现重离子加速器精准放疗装置自主研制

恶性肿瘤治疗是全世界面临的共同难题挑战，除手术、化疗等，放疗已经成为恶性肿瘤的主要治疗手段。重离子束具有倒转的深度剂量分布和高的相对生物学效应等独特优势，重离子放疗是极为先进、精准、高效和安全的放疗技术之一。医用重离子加速器装置是规模大且复杂的高端医疗器械，研制推广具有我国自主知识产权的医用重离子加速器装置具有重大战略意义。中国科学院近代物理研究所肖国青教授带领项目组开展“重离子加速器精准放疗装置自主研制与产业化”研究，在重离子治疗方面实现了重大创新和突破。该项目荣获2024年中华医学科技奖医学科学技术奖二等奖。

该项目的创新点主要包括：（1）通过自主创新，突破了关键核心技术，解决了重离子放疗重大科学问题，建造了国际首台“回旋注入+同步主加速器”组合模式、具有自主知识产权的医用重离子加速器装置，显著提升了我国肿瘤放疗水平以及在国际放疗领域的地位和影响。通过建造示范装置、牵头成立产业联盟、制定相关标准，取得了良好的产业示范效果。（2）国际首次提出并建成“紧凑回旋+同步主加速器”组合的重离子治疗装置，实现了各元件高性能匹配与稳定运行，核心束流指标达国际领先水平，造价约为国际同类装置三分之一，开创了重离子治疗装置的新模式。（3）创建被动式束流配送系统下的重离子束三维适形照射装置与方法，实现对肿瘤靶区的三维适形照射治疗；首创基于微型脊形过滤器的组合照射方法和生物视听反馈患者呼吸引导技术，生物视听反馈患者呼吸引导技术将基于门控技术的重离子治疗效率提高了2倍以上、治疗精度提高了约7倍。研发我国首套具有完全自主知识产权、多模式计划设计且基于生物学效应的重离子三维放疗计划系统。（4）探索并解决了多个肿瘤重离子治疗的重大关键科学问题，发现重离子辐射通过激活p73基因的选择性剪接，诱导肿瘤细胞凋亡新的分子机制；发现MitoQ可构建线粒体假膜电势诱导细胞自噬，抑制重离子辐射诱导的肿瘤细胞自噬促进细胞凋亡，而促进自噬则抑制细胞凋亡，内质网应激/UPR应答的PERK和IRE1通路参与了自噬调控；通过重离子辐照动物实验研究，评估不同组织器官耐受剂量范围和辐射风险，探索不同剂量和分次辐照对肿瘤的抑制作用及相应的机制，为重离子治疗的安全性和有效性提供了重要的基础数据。

肖国青教授表示团队将继续保持国产重离子加速器精准放疗装置的国际领先优势，扩大推广，打造新质生产力，通过持续技术创新实现小型化智能化，造福患者。

编辑 | 左舒颖

责任编辑 | 郑梦莹

审核 | 刘红霞

《中华医学信息导报》2025年16期第11版