生物医学的可视化发展前沿与机遇
宋婀莉1，李铭禄2，谷瑞升1（1.国家自然科学基金委员会生命科学部；2.国家自然科学基金委员会计划与政策局）
摘要：生命健康重大问题及生物医学基础前沿的探究离不开对生命过程和机体调控规律的系统解析。生命体高度复杂，跨越多个时空尺度且同层级与跨层级之间的交流调控错综复杂。准确理解生命功能和调控规律，需要获取与整合不同层级的结构与调控信息。近年来，新型成像技术以及人工智能等方法的快速涌现使生命活动的在体、实时、精确可视化成为现实，是后基因组时代“可视化生命”“刻画疾病”的利器。基于国家自然科学基金委员会第365期“双清论坛”，本文聚焦代谢、神经与认知、肿瘤免疫等生物医学前沿领域，探讨了可视化技术在揭示生命调控规律和探究复杂疾病成因等方面的研究现状和发展趋势，分析了我国在这些领域的已有优势和布局，凝练了未来5~10年亟需聚焦和解决的重要科学问题，提出了可视化技术助力生物医学发展的新模式和新范式。
关键词：生命可视化；生物成像技术；代谢可视化；神经系统可视化；肿瘤免疫可视化
目录介绍
1 代谢可视化研究的发展与前沿
1.1 可视化技术推动机体代谢图谱的描绘与解析
1.2 可视化技术与多学科交叉促进代谢规律的深度挖掘
1.3 可视化技术支撑代谢性疾病的机制解析和早期诊断
2 神经系统可视化研究的发展与前沿
2.1 可视化技术促进神经系统结构和功能的深度解析
2.2 可视化技术促进神经与其他系统交互调控机制的解析
2.3 可视化技术促进认知机制的理解及相关疾病的诊疗
3 肿瘤免疫刻画与解码的发展与前沿
3.1 可视化技术推动肿瘤免疫分子机制刻画与精准诊断
3.2 可视化技术推动肿瘤免疫的时空多维动态解析
3.3 可视化技术促进肿瘤免疫复杂调控机制的解码
4 生命可视化技术助力生物医学发展的研究趋势与实现路径
4.1 生命可视化技术的研究现状和趋
4.2 生命可视化技术助力生物医学发展的实现路径
4.2.1 发展“数字生命”研究方向
4.2.2 推动以可视化技术为基础的变革性疾病诊疗
4.2.3 促进国家大科学设施与科学前沿研究的深度联动
4.2.4 加强生物医学研究的伦理监管
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