• 转化医学
研究平台
Bench side Bedside Bench side
• 精准医学
研究目标
精准治疗
安全保存，信息共享 技术创新，标准增值 尊重产权，高效利用
新型免疫治疗 肿瘤靶向治疗 预测指导干预
知 识
生物医药知识
生物医药信息
知 识
信
息 生物医药研究
数据
数 据
生物医药临床
数据
工程
背景: 什么是精准医学?
• 精准医学概念：依据个体的差异（遗传与环境）， 制定相应的的疾病预防和治疗方案。
• 在现代的拓展与深入：应用大量生物学数据（如人类 基因组数据结合患者的生活环境和临床数据），强大 的检测病人的技术方法（如蛋白组、代谢组、基因组 技术、细胞分筛技术，分子影像技术、动态监测技术 等）以及生物医学大数据计算分析技术（生物信息技 术和大数据技术），实现精准的疾病分类及诊断。
技术
药物资源
临
床 病
转化医学
4P
人 循证医学
健
康 人
健康医学
医 学
群
动物
系统生物学
动物模型（比较医学）
生科院 及高校研究基础
B2B2B
转化型医学研究
临床医院 及社区样本基地
4P: Personalized Predictive Preemptive Participatory
（个体化） （预测） （干预）
国际人类表型组研究计划 复 旦 大
第二军医大学 学
海 交 大
临床医学转化研究
上海生科院
系
•生化细胞所
蛋白组 中心
复旦大学
遗 传 与 发
统 生 物
生物技术孵化器 “500豪”
•神经科学所 •营养所 •计算生物学所
医
实验动物中心
学 协
上海巴斯德 研究所
植生生态所
生物信息 技术中心
同
创 新 中
健康研究所 上海 交通大学
生物学数据： 整合、管理 交叉、共享
量态 Quantitation Mass data (EB)
价态 Valence– HighValue
从系统生物医学到精准医学
• 系统生物医学
研究体系 认识健康 (molecular & integrated physiology)
认识疾病 (molecular & integrated pathology)
从人类基因组计划到系统生物医学
讨论提纲
遗传、遗传学、基因组学、人类基因组学
上海浦东张江的“组学”平台
系统生物医学
生物信息学与大数据物医学研究到肿瘤的精准治疗
Somatic mutation：肿瘤的异质性
以靶点为指导的治疗方案
Meta-analysis Actionability Atlas
国家基因 研究中心
药物所
张江 高科技园 ( 浦东 )
育 协 同 创 新 中 心
心
(浦东)
上海交大/瑞金医院转化医学中心
系统生物医学
（研究所）｛生物信息中心｝〔大学〕
生物信息学
基因组（表观基因组）技术：
计算生物学：知识理论 分析 技术突破-技术平台
功能基因组：功能机理
技术创新 〔技术中心〕
科学创新、转化研究
（大学） 〔研究所〕
实验
技术
R&D （企业）
〔技术中心〕 药物基因组 临床双向
数据
“组学” 技术平台
疾病基因组 转化
（组学中心）
临床、应用 比较进化基因组：
数据整合挖掘—信息化
生命组学 实验生物学
计算科学 数学
植物
基因组学+系统合成生物学 微生物
系统生 物学
转化型 研究
•新一代 样本库 •数据与信息 •系统生物学
国家人类基因组 南方研究中心 重点实验室
基因组学
（疾病基因）
系统生物学
疾疾病病或发药生物机作制用机 生生物物大大分分子子靶靶标标
蛋白质组 结构基因组学
研究基地
上海生物芯片中心
克隆与表达（蛋白质）
同步辐射光源
新药研发国家实验室
建立筛选实验方法
X-Ray NMR
纯化
聚合大分子 三维图象、
药物所、复旦药学院
(参与)
状态 Status Complex+
Non-structural
生物学数据： 内在结构 Pre-designed
生物学数据： 非标准+高噪声 标准化+QA
真态 Realness Noise+Incomplete+ Biased+Anomaly
六十而耳顺：生物大数据
动态 Dynamics High speed +Real time
血友病 囊性纤维化
大肠癌 乳腺癌
中风 老年痴呆 糖尿病
哮喘
肺癌
心血管疾病 皮肤癌
车祸
人类基因组计划：失败的教训、科学的远见、国家的胆略
美国：登月计划的成功和肿瘤计划的失败 诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco于1986年发表短文《肿瘤研究的转 折点：人类基因组测序》（Science 231: 1055－1056）
科学问题和研究假说：如果我们想更多地了解肿瘤， 我们从现在起必须关注细胞的基因组。
研究策略：我们有两种选择，相比于逐个基因的解析， 从对细胞基因组测序入手，更为有用。
实验设计：从哪个物种着手努力？如果我们想理解人类肿瘤， 那就应从人类开始。
研究目标1：人类肿瘤研究将因对 DNA 的详细知识而得到巨大推动。 研究目标2：对于肿瘤之外的人类生理与病理的探索，也将发挥关键作用。
• 当前的任务：鼓励创新转化研究，深入开展严格的临 床尝试检验，最终建立指导临床实践的循证标准。
肿瘤精准医疗和转化医学：人民自身、人民参与、为民服务
生命科学的第三次革命会聚研究
基因和环境与人类疾病
基因表达
DNARNA
代
谢 物
蛋白
基因
代谢生长 发育繁殖 （生理差异） 生理学
环境/内外 影响-互作
基因型 （遗传差异） 细 表观遗传学 胞
遗传学
亚健康/疾病 (病理差异) 临床医学
病理学
环境
体细胞基因突变（异质性/不稳定）
化学基因组学
生物筛选 化合物优化 生物筛选
合成、优化
江东
药物基因组学
(构效关系)
： 国 家
国家药物安全 评价中心
毒理 候选药物
国家新药 筛选中心
国家模式生
「 药 谷
临床医学研究中心 临床医学转换研究
一期
二期 临床试验
三期
SDA
制药集团 临床检测中心 诊断试剂企业
物研究中心
发展战略
浦西： 以健康与疾病为核心 上 生命科学基础研究
筛选天然产物
组合化学库
传统医学
中医 民族医药学
植物化学组
Phytochemomics
大分子结构分析技术
生物筛选 先导化合物
生物筛选
结构基因组学
生化模型 细胞模型 动物模型
国 家 生 物 信
中草药中心
传统药物化学 组合化学
代谢物组学
生物筛选 专利化合物
生物筛选
结构与功能 化合物：
预测、设计
息 中 心
张浦