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《蛋白质组学如何守护大众健康》?
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《蛋白质组学如何守护大众健康》?
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系统Windows / Android / iOS
语言简体中文
更新2026-07-31
作者许巧智
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软件介绍

《蛋白质组学如何守护大众健康》?

若将人体比作一座繁华都市,基因组便如同城市的建筑设计蓝图,而真正驱动城市脉动的,则是蛋白质组这一庞大系统。每一次心脏的搏动、肝脏的代谢解毒、大脑的认知运作,事实上都源自不同蛋白质的精确协同,它们如精密工匠般各司其职,共同支撑起这座名为“生命”的宏大城池。

面对全球老龄化进程日益加深、慢性疾病高发的现实,公共健康体系正承受前所未有的压力。现代医学正在发生深刻转向——由被动“治已病”逐步迈向主动“治未病”的前瞻模式。在此背景下,如何在症状尚未显现的数年前便捕捉到病变的“蛛丝马迹”?又该如何针对不同患者定制个性化诊疗策略?新药研发能否找到更高效的突破口?这些长期困扰医学界的关键问题,正在蛋白质组学的革命性进展中找到全新答案。

中新健康特邀西湖大学郭天南教授与赛默飞精准医学高级经理轩玥博士,围绕蛋白质组学技术突破、临床应用发展前景以及中国方案对全球医学的深远影响,展开深度对话与解读。

从“静态蓝图”迈向“动态明镜”

提及蛋白质,公众并不陌生;然而“蛋白质组”这一专业概念,却鲜为大众所熟悉。轩玥博士向中新健康阐释道,基因承载着遗传密码,它诉说着生命的各种“可能性”;而蛋白质组学则聚焦于人体内那些时刻活跃变化的蛋白质网络,能精准映射身体当前的运转状态——正常抑或异常。绝大多数疾病并非一朝一夕所致,而是长年累积的产物。基因层面的变异进展缓慢,早期不易察觉;相比之下,蛋白质的变化往往出现得更早、也更敏感,仿佛是疾病初露端倪时发出的第一声警报。

生命科学界流传着一句经典箴言:“生在基因,命在蛋白。”郭天南教授对这句话的内涵进行了深入解读:从呱呱坠地到生命终章,每个人的基因组大体恒定,但健康状态却始终处于流动变化之中。运动习惯、饮食结构、用药情况及身心波动,均能在短时间内引起蛋白质表达的显著变化。

正是凭借这种“即时反馈”的独特能力,蛋白质组学在疾病早筛领域彰显出无可替代的临床价值。以阿尔茨海默症等神经退行性疾病为例,轩玥指出,相关蛋白标志物在疾病极早期浓度极低,有时仅为百万分之一量级,传统检测手段往往“无能为力”。而蛋白质组学技术凭借超高的灵敏度,已在部分疾病研究中成功实现了“症状显现前数年锁定征兆”的突破。

在肿瘤诊疗维度,蛋白质组学同样开辟了前所未有的可能性。以被称为人体“指挥中枢”的甲状腺为例,面对甲状腺结节,仅凭影像学或基因检测很难精准判定其良恶性——不同患者的基因突变特征可能大相径庭,但病变所对应的蛋白质变化却往往呈现出清晰的规律性。郭天南表示,当基因数据与蛋白质数据交叉验证,便能更早、更准地作出判断,为医患双方提供坚实决策依据。

即便是同一种癌症,患者对治疗方案的个体反应也可能千差万别。轩玥解释,这种差异的根源在于每个人体内蛋白质组的独特性——正是基于这种差异,通过对大规模患者队列进行蛋白质组学分析,可以将患者精准划分为不同亚型,再针对各自特征匹配最适宜的药物,由此实现从“一刀切”到“量体裁衣”的转变,这正是精准医疗的核心追求。在新药研发领域亦是如此,一旦明确了疾病究竟激活了哪些蛋白质通路,科研人员便能更有针对性地设计新药进行阻断,从而显著缩短开发周期。

这一切的落地,离不开技术的强力支撑。近年来,质谱检测技术的跨越式进展,为蛋白质组学的规模化应用奠定了坚实基础。

2023年,赛默飞推出Orbitrap Astral质谱仪,在很大程度上推动了蛋白质组学从技术验证阶段向规模化应用的历史性跨越,为临床研究、药物开发及生物标志物发现等领域注入了全新动力。“新一代质谱设备能在极短时间内从血液样本中检出成千上万种蛋白质,动态范围横跨六个数量级,即便在低丰度标志物中也能实现有效检测,”轩玥介绍道。在2025年6月落幕的ASMS大会上,赛默飞再度推出Thermo Scientific™ Orbitrap™ Tribrid™ Apex及Orbitrap™ Excedion™质谱系统,旨在协助科研人员借助结构生物学、代谢组学等多维手段,更为全面地揭示疾病作用机制,并加速潜在药物靶点的筛选与验证。

技术进步正大幅提升研究效率。郭天南回忆道,二十年前攻读博士期间,“一周不眠不休,仅能解析一个蛋白质组;而如今,一天之内便可完成一百多个样本的检测。与此同时,质谱仪的稳定性也获得了质的飞跃,过去常担心设备随时可能‘罢工’,如今却可连续数月稳定运转而无需频繁维护。”

在他看来,高通量、低成本、高稳定性的质谱平台,为临床试验和药物研发的数据采集提供了坚实保障,也将对中国乃至全球药物创新的进一步突破产生重要推动作用。

蛋白质组学:从实验室迈向临床

基础科研的终极旨归,在于造福民生、守护公众健康。当下,中国的蛋白质组学研究已突破单一实验室的边界,正加速从前沿科学走向临床应用及大众健康管理。

今年6月,郭天南团队携手上海交通大学医学院、哈尔滨医科大学等单位在《自然》期刊发表重磅论文,成功绘制出迄今分辨率最高、覆盖范围最广的人体蛋白质组空间图谱。该研究涵盖了58种人体正常组织、251种组织亚型及25类癌症,定量解析超过1.3万种蛋白质,系统描绘了胎儿发育、健康组织及不同肿瘤中蛋白质表达的动态演变特征。

“蛋白质是绝大多数药物的直接作用靶点,”郭天南强调,“蛋白质靶点分布不明确,导致众多抗癌创新药在临床试验阶段因意外副作用而黯然折戟。”这张全新蛋白质“地图”的问世,或将为精准医学及药物开发揭开崭新篇章。

相较于癌症精准诊疗的高阶应用,两位专家一致认为,慢性病早期筛查与大众健康管理将成为蛋白质组学最快落地的应用方向。

“中国正逐步迈入老龄化社会,每个个体对自身健康的关注度都在攀升。”郭天南指出,常规体检常常遗漏重要的早期信号,而蛋白质组学检测则能比传统血常规和常规体检更早、更灵敏地捕捉亚健康状态及慢病萌芽迹象,实现疾病的前置预警。

轩玥则提出,若能对每个人的蛋白质组进行持续追踪,便可推动医疗模式从“有病才就医”向“未病先防、早控干预”转变。她透露,目前已有技术可实现指尖血样采集于滤纸片上,患者居家完成采样后寄回实验室,即可实现术后疗效及用药情况的远程监测。

“人体蛋白质状态时刻处于动态变化之中,运动、饮食、作息、用药乃至情绪波动,都会直接影响蛋白表达。”轩玥表示,通过阶段性持续检测与动态数据跟踪,能够实时掌握身体代谢和健康波动,提前干预潜在风险,真正达成主动健康管理目标。

展望未来,蛋白质组学的想象空间远不止于人体健康领域。郭天南介绍,其团队已开启跨学科前沿探索,积极推动蛋白质组学与AI、多组学数据的深度融合,致力于构建“虚拟细胞”模型。未来,新药研发或可依托虚拟细胞进行模拟实验,大幅减少对动物试验的依赖,显著压缩研发周期、降低研发成本。

回到文章开头所描绘的那座“城市”——蛋白质组犹如城市的实时监控大屏,清晰显示此刻哪条道路拥堵、哪栋建筑存在隐患、哪个区域亟需维护。随着技术门槛和成本不断下探、AI深度赋能,这块“监控屏”正逐步走出科学家的实验室,迈向更为广阔的临床实践与健康管理场景。(完)

功能特点

(乡村行·看振兴)《广东青年“智”解荔枝》种植难题 助力乡村振兴

在广东茂名的柏桥村,一场由青年学子引领的农业科技变革正悄然改变着千年荔枝种植的传统面貌。中山大学“飞鸟智慧果园”大学生“百千万工程”突击队队长刘正宇向中新网记者透露,团队研发的AI作物表型模型基于高达两百万张高清图像训练而成,能对花量、病虫害等二十七项指标实现厘米级精细识别,准确率突破百分之九十五,并构建了“感知—识别—决策—复核”的智能认知链条,使系统具备持续自学的进化能力。

柏桥村作为省级荔枝生产专业村,坐落于全国荔枝优势产区核心地带,村民世代以种植荔枝为生,历史可追溯至两千多年前。然而,长期以来,墒情监测困难、苗情与病虫情预警滞后、灾情应对不力、小规模农户面临技术门槛高企,以及产销信息不对称等顽疾,始终是制约当地荔枝产业迈向高质量发展的拦路虎。

2024年,这一困境迎来转机。由中山大学石茜教授团队领衔的飞鸟智慧果园项目,响应共青团广东省委员会发起的广东青年大学生“百千万工程”突击队行动,正式落地柏桥村。突击队成员数年如一日深入田间地头,进行细致走访与调研,依托团队前期积累的“AI+低空遥感”核心技术,自主研发出飞鸟智慧农业管理平台。该平台巧妙整合卫星遥感、无人机低空巡检、地面物联网传感器及农户手机终端,构建起覆盖天空、地面与人的“空地协同感知网络”,实现了全方位、立体化的农业数据采集与智能分析。

突击队技术负责人朱方杰向记者介绍,无人机每日可巡检七百五十亩果园,系统将多源异构数据转化为可量化的物候变化、作物长势、病虫害发生及风险评估指标,并通过轻量化小程序即时推送至农户手机。此外,平台还能提前七天发布极端天气预警,而每亩每年的技术成本仅约一百元。这一高效低价的解决方案,为传统农业注入了前所未有的数字化活力。

截至目前,团队已在柏桥村完成六千八百亩荔枝园的空天地融合监测网络部署,对两万五千棵荔枝树实施信息化建模,并为每棵树赋予独一无二的“一树一码”数字身份。同时,无人机巡检系统的本地化适配及飞鸟平台的部署上线也已顺利完成,标志着这一智慧管理模式在基层落地生根。

解决了“种得好”的难题后,突击队将目光投向“卖得好”的迫切需求。传统荔枝销售旺季集中在六月和七月,大量鲜果集中涌入市场,不仅导致价格波动剧烈,还给冷链物流带来沉重负担。为破解这一困局,团队综合考量花量、坐果率、树势及气象条件等多种因素,构建了产销协同大模型,能够精准预测区域产量、成熟期、品质等级及供需变化趋势。朱方杰表示,通过“一树一码”数字档案等创新手段,团队将种植过程中的数据转化为消费者的品质信任凭证,同时为生产者提供市场决策依据,有力推动荔枝从季节性销售模式向数字化、订单化、品牌化方向转型。

依托“云养树”认养机制与全流程溯源体系的独特运营模式,荔枝实现了百分之十至十五的溢价,试点果园亩均产量提升两成,农药使用量减少百分之三十五,亩均增收达两千元。这些实实在在的经济效益,验证了科技赋能农业的巨大潜力。

目前,飞鸟智慧果园管理模式已在广东省内一百二十八个果园成功推广,惠及超过一万户农户,并于2025年被正式列入广东省农业农村厅的新技术新模式推广目录。展望未来,刘正宇表示,突击队将致力于形成可复制、可推广的标准化运营方案,辐射带动周边根子、分界、泗水等三个乡镇共计一万五千亩的共富片区,建立长效运维与推广机制。他满怀信心地强调:“我们希望通过‘一村示范、多村联动、区域推广’的梯度辐射模式,让数字助农的创新成果惠及更广大的果农群体。”

使用说明

“肠癌{”发现就是中晚期?身体这些信号千万}别忽视

当地时间23日,日本推理小说巨匠东野圭吾因罹患结直肠癌溘然长逝,享年68岁。结直肠癌,亦被称为大肠癌,系结肠与直肠黏膜上皮组织所生的恶性肿瘤,其高发群体集中于中老年人。此疾病呈现出两大引人警惕的特性:一则是发病年龄段正悄然前移,年轻患者数量渐增;二则是不少病例在初次确诊时便已步入中晚期阶段。

据国家癌症中心2024年公布的统计显示,2022年我国新增结直肠癌病例达51.71万,占据全部恶性肿瘤新发病例的10.7%,且这一数字正逐年攀升,如今已然跃升为仅次于肺癌的第二大常见恶性肿瘤。究竟是什么因素诱发了结直肠癌?我们又该采取怎样的策略来加以防范?

大肠癌的演变往往悄无声息,宛如一个“渐进式进程”:从微小息肉起步,逐渐成长为较大息肉,继而出现不典型增生,最终演变为侵袭性肠癌。然而,在息肉阶段及不典型增生的初期,患者通常感觉不到任何异常;待便血或肠梗阻等症状显现时,病情往往已进入晚期阶段。这一病变历程可绵延10至15载光阴,在此漫长窗口期内,只要依靠定期的结肠镜检查及早发现问题并进行干预,便有望将病情牢牢掌控。

结直肠癌的五个典型信号需高度留意:其一,肠癌所致便血多为“粪中裹血”,血色偏暗红且常混有黏液,若遇此情形,务必尽早就医查明缘由。其二,排便规律遭破坏,次数骤然增多或顽固性便秘,有时两者交替发作,便后总有未尽之感,排出的多为黏液脓血状物质,此类情形尤须警惕;若原有腹泻患者用药后症状不减,同样值得关注。其三,原本粗壮的粪便短期内变得细如铅笔或呈扁带状,这可能是结直肠内肿瘤增大挤压所致,严重时甚至会引发肿瘤性肠梗阻。其四,早期腹部疼痛或许轻微或仅有隐痛,排便时痛感加重,随后逐渐转为持续性疼痛,发作多集中在中下腹区域,程度时轻时重。其五,出现难以解释的全身性不适,如不明缘由的消瘦、疲惫、贫血及食欲下降,晚期患者因长期疾病消耗而呈现此类症状。

哪些人属于高危群体呢?长期吸烟饮酒者、偏好高脂高蛋白而膳食纤维匮乏者、家族中有肠癌或肠息肉病史者、年逾不惑的中老年人、罹患溃疡性结肠炎等肠道疾病者,以及经常摄取腌制、烧烤、油炸等加工食品的人群,皆需格外警惕。

在筛查手段上,肠镜检查被誉为诊断肠道病变的“黄金标准”,它不仅能精准识别息肉、炎症等早期病灶,还能在检查过程中同步切除癌前病变的息肉,从而阻断疾病的进一步进展。专家建议,40岁以上人群应每隔两年进行一次大便潜血检查,每五年接受一次肠镜检查,以构筑坚实的防线。

日常饮食也需精心调整:减少加工肉类、腌制食品的摄入,严格限制高糖、高脂、高盐饮食,坚决戒烟戒酒。与此同时,应增加全谷物、杂豆类及新鲜蔬果的摄取量,确保每日膳食纤维摄入达25至30克,以此维持肠道微生态平衡,促进有益菌繁殖及短链脂肪酸生成,强化肠黏膜屏障功能,降低有害物质对肠道的刺激。

此外,生活习惯亦须着力优化——避免长时间静坐,坚持规律运动,每周至少完成150分钟的中等强度活动,例如快走、慢跑等,这样既有助于促进肠道蠕动,缩短有害物质与黏膜的接触时间,又能调节免疫代谢机能,有效降低癌变风险。

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《蛋白质组学如何守护大众健康》?若将人体比作一座繁华都市,基因组便如同城市的建筑设计蓝图,而真正驱动城市脉动的,则是蛋白质组这一庞大系统。每一次心脏的搏动、肝脏的代谢解毒、大脑的认知运作,事实上都源自不同蛋白质的精确协同,它们如精密工匠般各

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