近日，工业和信息化部、国家发展改革委等十部门联合印发《医药工业发展“十五五”规划》，将计算医学与人工智能（AI）、量子计算、超级计算并列为赋能药物研发的新技术。与AI、超级计算、量子计算等热门领域相比，计算医学这一概念对于公众显得有些陌生。它究竟是什么？为何被纳入国家医药工业核心技术布局？近日，中科计算技术西部研究院研究员、图灵-达尔文实验室副主任赵宇对此进行解读。

本报记者 胡彬

从国际定义到中国路径

计算医学作为独立研究领域已有二十余年发展历史。赵宇表示，“国外将计算医学学科方向定义为依托数学、工程学、计算科学等学科理论知识，通过量化分析与疾病机制模拟，助力疾病诊断、机制研究与精准治疗。我国对计算医学的研究从起步就更加强调产业应用，相关研究和实践更多是将海量生命大数据、AI、高性能计算与疾病机制研究深度融合，构建一体化技术框架。”

赵宇进一步指出，生命系统并非基因、蛋白质、细胞的简单叠加。针对肿瘤、代谢病、免疫疾病等复杂疑难病症，必须打通多尺度生物医学数据，搭建可精准描述疾病状态、发病机制、药物干预全过程的动态模型。近年来，计算医学的研究对象从单一分子、细胞，逐步延伸至组织、器官、个体患者，形成以定量模型解析健康与疾病状态、还原生命系统动态变化的研究体系。

据介绍，2023年，由中科计算技术西部研究院张春明、赵宇等组成的团队在《科学与社会》上刊发研究成果，明确将计算医学定义为药物创新的“底座技术”，即通过多尺度生物数据整合建模，解码疾病核心机制与药物疗效逻辑，为药物研发全流程关键决策提供科学支撑。

在产业端，哲源科技等由科研院所孵化的本土企业，也已在疾病精准建模、全新靶点挖掘、患者数字化建模、虚拟临床研究等核心方向持续深耕，推动计算医学从学术概念转化为药物研发的实战工具。

作为这一技术路径的实践成果，哲源科技近日发布了WHIRLPO计算医学平台，为生命世界模型训练、迭代与产业应用提供工程化支撑。该平台整合算力、生命数据、模型、科学工具与智能体，衔接疾病机制研究、靶点发现和虚拟临床研究等任务，并将计算产生的假说交由实验验证，再用实验数据反馈优化模型，形成持续迭代的闭环。

写入国家规划恰逢其时

计算医学为何于2026年被正式写入《医药工业发展“十五五”规划》？赵宇表示，一方面，多维度生命数据目前已经完成了规模化积累。然而，掌握海量数据，不等于人类可以读懂疾病。数据如何关联、因果如何判定、靶点干预后人体系统如何响应，这些核心问题必须依靠计算医学模型加以解答。

另一方面，核心计算基础设施实现跨越式升级。AI提供了高效建模与智能推理工具，超级计算支撑大规模、高复杂度系统运算，量子计算突破传统算力边界，为复杂生命系统模拟提供底层支撑。

“发展计算医学的主要目的就是回答‘超强算力如何落地、如何解决真实医学难题’的问题，完成从算力资源到医药创新成果的闭环转化。”赵宇说。

解决“人体内”的真正难题

当前，行业常将计算医学等同于AI制药，但赵宇认为二者存在本质区别。“过往，AI制药的应用多集中在蛋白质结构预测、靶点分子筛选、化合物理化性质预判等单一环节，核心作用是拓宽研发搜索空间、提升单环节效率。”但在他看来，药物研发的核心难点恰恰存在于实验室之外、人体内的复杂场景中：同一靶点在不同组织环境中功能迥异，同一药物对不同患者疗效差异显著，细胞、动物实验中成立的药理机制在人体层面可能失效。

“真正的药物创新不能只回答‘什么分子能结合靶点’的问题，更要解答3个核心问题：靶点如何驱动疾病发生，干预靶点后疾病系统会产生哪些动态变化，以及不同患者能否从治疗中获益。”赵宇表示，这正是计算医学的核心价值所在：不同于主流AI制药多侧重单环节效率提升，计算医学则侧重以疾病为核心的系统建模与决策框架。它整合机器学习、知识图谱、多组学整合、因果推断、数字孪生等多元技术，不局限于单一算法迭代，核心目标是搭建可验证、可复用、可落地的真实疾病模型，为研发决策提供支撑。

在全球医药行业中，计算模型正从科研辅助工具，逐步成为药物研发与监管证据体系的重要组成部分。“相关变化说明行业共识发生了转变：可验证、可决策的模型证据，比单纯追求预测精准更重要。”赵宇强调，计算医学能否落地，主要取决于能否为研发和监管决策提供可靠、可重复的实证支撑。

用临床结果定义未来

入选国家级医药工业专项规划，为计算医学提供了产业发展机遇。在赵宇看来，判断一项技术、一个项目是否属于计算医学范畴，只需聚焦真实产出即可。具体来看，包括技术或项目是否形成对疾病的新认知，是否挖掘出可实验验证的新机制、新靶点，能否精准筛选获益患者、优化临床方案，能否提前预判研发风险、规避无效临床投入，其搭建的数字疾病模型、数字患者模型能否适配真实世界场景、支撑前瞻性研究，以及最终能否形成可落地证据，赋能研发与监管决策。

“唯有这些问题得到实证解答，计算医学才算真正拥有独立的技术价值与产业价值，而非停留在愿景层面。”赵宇强调，计算医学的核心使命，从来不是“让计算机进入医学”，而是通过计算手段突破传统医学研究局限，形成对疾病的新认知、优化核心研发决策。

到2030年，力争我国首创新药占全球比例超四分之一，创新药上市数量居世界前列。这是《医药工业发展“十五五”规划》中列出的“十五五”时期我国医药工业发展的预期性目标之一。赵宇认为，要实现这一目标，不仅需要更多的在研管线、更多上市药品，更需要全新疾病机制、原创靶点与创新治疗思路。

“未来五年，是计算医学从概念走向落地、从技术铺垫走向产业兑现的关键时期。”赵宇表示，行业需要持续解答一系列核心命题：搭建可解释、可验证的疾病计算模型；挖掘传统手段难以触及的疾病新机制与新靶点；提前识别并排除高风险研发路径；优化患者分层与临床试验设计，最终使计算医学成为生物医药产业可广泛调用的底座能力。

“对于这项新列入规划的核心技术而言，热度与关注只是起点。唯有经得起实验校验和临床检验，并实现产业落地，才能最终定义它的价值，支撑中国创新药产业的跨越式升级。”赵宇说。