- 中国科协重大科学问题和工程技术难题征集评选系统

空间多维组学引航下一代分子病理诊断革新

空间多维组学下一代分子病理精准诊断药物靶标挖掘

解析生命大分子在细胞和组织间的空间分布规律及其与疾病发生发展的关联特征，是关系到下一代创新药物和新型诊断工具研发的重要科学问题。传统分子病理技术存在的检测指标单一、通量低、分辨率低等不足等问题，不但诊断效率低下、总体价格昂贵，而且无法从多维角度探索病理组织微环境全貌，也难以高效挖掘新药靶标和诊断标志物，因此亟需开发多维度、高通量、单分子、单碱基级别的新型空间多维组学系列技术与产品，实现在组织和细胞的原位水平对多重生命大分子（DNA、RNA、蛋白质）的检测与分子空间图谱的绘制。一方面利用单细胞空间组学技术挖掘新型疾病诊断分子标志物与治疗新靶点，另一方面进行下一代分子病理技术的转化开发，为精准诊断与个性化医疗提供新一代的分子病理利器，同时从新维度和视角助力药物靶点和精准诊断标志物的挖掘。

推荐机构：中国神经科学学会

2024年度

以高通量多模态的方式实现脑机交互

高通量多模态脑机交互类脑智能

当下生命科学领域亟需解决的一个重要难题为：在神经科学和医学领域，无法高效地将神经组织中的多模态信息（细胞的基因表达信息、细胞形态和神经网络结构等形态信息、电生理功能信息）进行联合分析的技术难题。因此，首创一套针对神经系统的基因表达、结构和功能进行全面解析的类脑器官培养及实验研发的一体化平台具有重要的战略意义。

推荐机构：中国生物工程学会

2024年度

如何将脑机接口技术应用到临床医疗中？

脑机接口脑疾病脑电信号

脑机接口系统旨在建立一种脑与外部设备之间直接的双向交流通道，以同时实现对外部设备的控制和对脑的调控，从而达到监测脑状态、治疗脑疾病、增强脑功能等目的。按照信息采集的方式，脑机接口可以分为侵入式和非侵入式两种技术路径。侵入式脑机接口直接与神经元紧密接触，在神经信号质量和神经调控精度等关键性能上有着天然的优势，但植入手术对大脑的创伤和植入器件长期在体的安全性等问题是当前瓶颈。侵入式脑机接口是一个复杂的系统，涉及电极、芯片、算法、植入等多种关键技术，包括：生物器件集成电路制造技术，用于提高脑机接口记录带宽；超薄超柔电极制备技术，实现海量神经活动信号的长期稳定获取；神经信号模拟域特征提取技术，实现海量神经信号的实时探测、处理和压缩，大幅降低数字神经网络的规模和功耗；微创植入技术，自动躲避血管，减少植入创伤。非侵入式脑机接口，是目前最常采用的脑信号采集路径，也是在商业化探索中更有望率先落地的技术路径。虽然采集的信号强度远远弱于侵入式脑机接口方案，信噪比低，时空分辨率更模糊，但因为这种方案不会对脑组织造成创口伤害，因此在普惠式应用方面更有潜力。非侵入式脑机接口当下的研究重点，一方面在于信号监测和分析设备及算法的改进、放大器的尺寸、如何降低信号噪声和提高信号可用性；另一方面在于与多种潜在应用场景深度结合，探索应用潜力。非侵入式脑机接口的潜力在于探索在更多场景中的应用，比如专注力提升、解决失眠问题、自闭症干预治疗、阿尔兹海默症延缓等等。此外，将非侵入式脑机接口与VR、机械外骨骼等外界技术手段结合，在瘫痪康复治疗领域也有着巨大的应用前景。虽然脑机接口技术的临床应用前景广阔，但在性能、精准、高效、安全等方面仍存在众多挑战，例如：开发长期稳定、生物兼容、时空分辨率高的神经信号采集及神经刺激硬件；开发精确、稳定的脑机接口解码算法，以达到对各种复杂外部设备的精细控制；开发精准、鲁棒的脑机接口调控算法，以达到对各种大脑状态有效、安全的调控；研究脑接机口技术的伦理与数据安全等，真正的脑机接口离应用临床还有很长一段路要走。

推荐机构：中国图书馆学会

2023年度

如何创建心源性休克的综合救治体系？

心源性休克综合救治体系精准化治疗区域转诊中心

心源性休克（cardiogenic shock, CS）是一种由左、右或双心室衰竭引起的低心输出量状态，常与多器官功能衰竭相关，具有极高的死亡率，严重威胁我国国民健康。美国心脏协会CS专家共识提出建立以拥有标准化CS多学科救治团队为区域转诊中心的CS综合救治体系，有助于改善患者预后。然而，我国目前仍缺乏符合我国国情的此类CS综合救治体系。本问题旨在探讨如何创建心源性休克的综合救治体系？

推荐机构：中国生物医学工程学会

2022年度

如何创建5G+全周期健康管理系统？

健康管理 5G 早筛查早评估早干预心脏骤停心肺复苏系统模式

本项目根据国家“十四五”卫生健康规划要求、瞄准国际科技前沿，为应对慢性病剧增、人口老龄化等挑战，按照健康中国行动方案，通过科技创新，在健康信息收集和健康检测、健康风险评价和健康评估、健康危险干预和健康促进（“健康管理三部曲”）的基础上，提出早筛查、早评估、早干预（简称“三早”）的理论，结合5G技术，构建集早筛查健康管理服服务、早评估健康管理服务和早干预健康管理服务于一体的5G+“三早”健康管理系统。整合医院、社区、家庭/个体智能监测终端形成“医院-社区-家庭/个人”健康信息多端数据共享云平台，建立个人动态健康档案，通过疾病风险预测模型和健康风险预警预测系统，有针对性地帮助个体或群体采取有效行动、消除或减轻影响慢病的危险因素。项目以北京、上海、杭州、深圳、济南、武汉、南宁等有工作基础的地区为试点，探索建立“医院-社区-家庭/个人”健康管理服务模式，对试点地区分别进行过程管理质量控制和效果评估、过程管理和质量控制、效果评价，形成可复制可推广的健康管理模式，为健康中国建设提供理论引领和试点示范。

推荐机构：中华医学会

2021年度