在2018年及并不遥远的未来，新一代精细化操控生物学现象的变革性工具，将开拓生物科技新领域、新空间、新疆域，其引领新一轮生物科技革命乃至更广泛范围科技革命的前景日渐明朗。

2017年，生命科学延续近年来的高速发展态势，科技政策和科研成果亮点纷呈，在引领未来经济社会发展中扮演着越来越重要的角色。目前生物科技已经迈入跨越发展的关键时期，拐点即将到来，但也出现了值得关注的新现象。

基础研究突破连绵不断，展现学科旺盛活力

围绕生物学基本命题，在生命起源与合成、免疫系统原理、生殖发育与细胞命运调控、重大疾病、脑神经等前沿领域取得重大进展。首次证明利用早期原始材料合成构成RNA的嘌呤类核苷酸和嘧啶类核苷酸的化学机制相同且形成于同一种前体分子，使距揭示地球生命起源之谜更近一步。成功从头设计和合成酿酒酵母4条染色体，人工合成酵母基因组计划Sc 2.0取得里程碑成果；合成“稳定”的半合成有机体，向创造新生命形式与功能迈出重要步伐。首次对肝癌T细胞的免疫图谱做出了系统的刻画。一次在分子、细胞、器官和整体动物水平上，完整解码哺乳类动物雄性生殖系统衰老之谜。成功将人体多能干细胞转化为具有造血干细胞功能的细胞；首次报道近原子分辨率的人源剪接体结构，为深入理解基本的分子机器工作机理提供重要基础。建立寨卡病毒的胎鼠动物模型，揭示病毒感染导致小头畸形的分子机制。首次描述线虫大脑控制身体运动的工作图谱，完成小鼠全脑精细血管的立体定位图谱，脑科学研究迈出新步伐。

高精尖研发工具推陈出新，应用进入历史拐点

生命科学迈入高精尖工具带动的新时代，科研效能大幅提升。基于先进低温电子显微镜，成功解析一种解旋酶参与真核生物内DNA复制的结构过程。借助计算模型，阐明艾滋病病毒在细胞间传播过程中的全新细节。创建更为精细的新型遗传谱系示踪技术和描述细胞发育路线图的新算法，为解析特定细胞的起源和命运提供强大利器。基于新电极装置的光遗传学技术，将基因递送、光植入和记录电极三个步骤并作一步，技术能级大为提升。

重大应用进入历史性拐点。对患者T细胞进行基因技术处理的个性化疗法CAR-T技术和精准医疗进展显著，基因疗法、靶向肿瘤分子标记物的药物获准在美国正式上市。我国干细胞通用标准发布，有望推动干细胞研究应用规范化发展。业界备受追捧的基因编辑技术继续风生水起。《科学》杂志报道，科学家正首次尝试在人体内直接进行基因编辑，或将是人类医疗史上的一项里程碑。同时，不断有新型基因编辑工具问世，该技术在农业、医疗、环境等领域应用的时代正在到来。

学科交叉汇聚蓬勃发展，塑造崭新创新维度

各类人造器官和“芯片实验室”犹如雨后春笋。研制出3D类脑器官；研发可长时间维持有机体保持正常生理状态的“人造子宫”，并使试验中的羔羊存活4周。美国首次批准对一种肝脏芯片开展一系列测试，有望取代动物模型。国内首条人源性生物人工肝临床研发生产线已建成。人造器官的发展，对于理解和模拟复杂生物功能提供了新选择，为生物学研发带来革命性影响。

生物存储和生物计算取得新突破，赋予生物技术与特定信息技术在功能上相媲美的潜能。成功创建一种在DNA中存储数据的新方法，创造出迄今密度大规模数据存储方案，新系统将具备1克DNA存储215拍字节的能力。研制出只包含RNA的细胞内纳米电路，能在大肠杆菌活细胞内对12种不同指令同时反应。成功设计哺乳动物细胞生物计算机，电路可运行16种不同的逻辑计算。研制出一种单向传导电信号的生物活性二极管，开创制造细胞电路的自组装方法。

综合来看，生命科学与工程机械、纳米科学、信息科学、材料科学等学科交叉并不断深入。在分子生物机器、生物电池、脑机接口装置、新型材料、生物制造与3D生物打印、生物仿生等领域不断掀起新热点，将人类认识生物、改造利用生物的能力提升到新高度。