摘要:五千年前,神农尝百草日遇七十二毒,最终为《神农本草经》写下三百六十五种草药的药性。
一、从神农尝百草到键盘敲解药
五千年前,神农尝百草日遇七十二毒,最终为《神农本草经》写下三百六十五种草药的药性。
今天,广州国际生物岛的一群科学家打开电脑,敲下回车键,屏幕上跳出一具由40万亿个“数字细胞”组成的人体模型。
这个模型能呼吸、会代谢,甚至能代替真人试毒试药——它叫“数字生理人”,中国刚刚启动的“国之重器”级科研工程。
这可不是科幻小说里的桥段。
就在昨天,国家“十四五”重大科技基础设施——人类细胞谱系大科学研究设施正式开建。
未来四年半,科学家们要给人体每个细胞建立“电子档案”,用AI大模型模拟生命演化,最终造出能在虚拟世界替人类“试药”的超级替身。
你可能要问:这和DeepSeek有什么关系?我们为什么要花几十亿造个“虚拟人”?这事关每个中国人的健康,更藏着颠覆全球医药行业的密码。
二、细胞版《史记》:40万亿个生命故事
要理解这个“数字生理人”,得先讲一个关于生命演化的史诗故事。
每个人体都由约40万亿个细胞组成,这些细胞全部起源于一个受精卵。在胚胎发育过程中,细胞们像被施了魔法:有的变成心脏细胞,有的长成神经元,有的负责消化食物,有的专职抵抗病毒……
这个过程被称为“细胞谱系”,就像一部记录每个细胞“前世今生”的《史记》。
但这部《史记》有个致命bug——人类至今读不懂它。
比如为什么同样的肺癌药,张三吃了有效,李四却副作用强烈?
为什么有人熬夜十年不得癌,有人年纪轻轻就确诊晚期?
这些问题的答案,都藏在细胞谱系的动态变化中。
中国这次启动的“细胞谱系大科学装置”,就是要用三大黑科技破解这个谜题:
1. 纳米级细胞扫描:把人体切成0.2毫米薄片,用高精度显微镜记录每个细胞的生老病死;
2. AI生命建模:把海量数据喂给“数字细胞大模型”,让AI学习细胞分裂、病变、衰老的规律;
3. 虚拟临床试验:在计算机里重建会呼吸、能代谢的“数字人”,预演药物在其体内的作用过程。
打个比方,这就像给每个细胞装了个24小时直播摄像头。科学家不仅能回放癌细胞“叛变”的全过程,还能在虚拟世界测试化疗方案,找到最精准的治疗路径。
三、药企的噩梦:26亿美元打水漂的日子到头了
现在的药物研发有多离谱?
一款新药平均要烧26亿美元、花10年时间,90%的候选药物倒在临床试验阶段。2023年某国际药企研发阿尔茨海默病新药,投入56亿美元后宣布失败——因为他们用小鼠做实验时效果显著,但人脑和小鼠脑结构天差地别。
“数字生理人”要革的,就是这套落后体系的命。
试想这些场景:
癌症治疗:输入患者的基因数据和肿瘤特征,生成专属“数字患者”,提前预演放疗、化疗、免疫疗法的效果,避开副作用最大的方案;
新药开发:药厂不用再养小白鼠,直接在虚拟人体内测试1000种化合物,AI自动筛选出最安全有效的分子结构;
抗衰老研究:对比20岁和80岁的“数字细胞图谱”,锁定导致衰老的关键基因靶点。
更狠的是,这个系统能实现“千人千药”。
比如高血压患者吃药前,先让数字替身试药,根据代谢速度调整剂量,避免头晕、水肿等副作用。
保险公司甚至计划用它分析健康数据,推出“越健康越便宜”的医保套餐——你每天跑5公里,保费直接打五折。
四、从“神农尝百草”到“AI试万药”
有人担心:这么搞会不会取代医生?
恰恰相反,这是给医生配上“X光透视眼+时光机”。广东省中医院的张医生告诉我:“现在看感冒都要验血拍片,未来可能扫个细胞图谱就知道病因。像中医讲的‘治未病’,终于有了科技支撑。”
更深远的影响在医药产业链。
全球创新药市场长期被欧美垄断,中国药企常因临床试验成本高、周期长而放弃原创药研发。
2024年国内某生物公司研发PD-1抗癌药,因找不到足够多符合条件的晚期患者做试验,差点让项目流产。
有了“数字生理人”,这类困局将彻底改变——理论上,一个虚拟人就能替代上万次临床试验。
这或许能解释,为什么消息一出,美股药企Moderna股价应声下跌2.3%。有投行预测:到2030年,中国“数字试药”技术可能让全球新药研发成本缩减60%,成功率翻倍。
五、你的细胞正在直播,疾病再也藏不住
不妨大胆想象未来场景:
体检报告2.0:不再是冰冷的指标数据,而是一段3D动画——展示你体内哪些细胞开始癌变、哪些血管即将堵塞;
细胞天气预报:手机App推送提醒:“明天上午9点,您的肝细胞代谢效率下降30%,建议补充维生素B族”;
全民数字双胞胎:新生儿出生时采集细胞数据,生成终身伴随的“健康管理员”,实时预警疾病风险。
当然,这些愿景需要突破伦理和技术瓶颈。
比如细胞数据的隐私保护、AI误诊的责任认定、虚拟实验的法律效力等。但正如项目总指挥孙飞所说:“当年人类第一次解剖尸体被视为亵渎,如今却是医学进步的基石。对待生命科学,我们需要敬畏,但不能止步。”
六、一场静悄悄的生命革命
从神农尝百草到青蒿素获诺奖,中国人用了五千年;
从“华大基因”破解水稻基因组到“数字生理人”开建,我们只用了二十年。
这个建在广州的“国之重器”,表面看是细胞图谱和AI的结合,实则是中国在生命科学领域的一次“弯道超车”。
它不追求发多少论文,而要解决最现实的医疗痛点:
为什么药价这么贵?
为什么癌症治不好?
为什么体检查不出早期病变?
下次当你看到天价抗癌药新闻时,或许可以安慰自己:再等等,那个能“试万药于无形”的虚拟替身,正在中国实验室里加速成长。
毕竟,用键盘敲出解药的时代,真的来了。
来源:嘉嘉说科学