为推动生物传感技术在人类健康与医学领域的发展,加强跨学科和跨领域交流合作,上海交通大学医学院-国家热带病研究中心全球健康学院于2025年11月28日至30日成功举办了第五届“一带一路”One Health:数智传感与健康医学研讨会。本次研讨会邀请了国内外专家学者,共同探讨了数智传感技术在卫生检验、生物传感、分子诊断、免疫分析、微纳技术等领域的前沿研究进展与挑战,重点关注其在医学、环境、农业及公共卫生等多个领域的应用和未来发展方向。本次大会由全球健康学院殷堃研究员和基础医学院王旭研究员共同担任主席,采取线上线下相结合模式,吸引了来自全国各大高校、科研院所及行业内众多专家的积极参与。与会者齐聚一堂,共同为推动数智传感技术与健康医学的深度融合贡献智慧与力量。

在开幕式上,全球健康学院常务副院长王兆军教授致欢迎辞。她强调,数智传感技术已经成为现代医学研究和公共健康领域的关键技术之一,能够提供精准、快速、便捷的健康监测手段,打破传统检测的边界,推动疾病的早期诊断与防控。此次国际研讨会的召开,不仅展示了数智传感领域的最新科研成果,还为全球健康领域的合作与创新搭建了重要平台。王院长表示,本次研讨会的成功举办将为加强各学科之间的深度合作和技术转化提供强有力的支持,并且为促进全球健康事业的共同发展贡献智慧与力量。王院长对与会专家的到来表示热烈欢迎,并预祝此次研讨会取得圆满成功。

上海科技大学刘一凡研究员以《高通量微生物单细胞基因组测序技术及应用》为题作出报告。该报告聚焦微生物单细胞研究中通量低、反应复杂等关键挑战,介绍了其团队开发的CAP-seq创新测序平台。刘一凡研究员指出,该技术通过可渗透性水凝胶微反应器实现单细胞包裹、裂解、扩增与条形码标记等多步反应的兼容整合,具备单次实验103-104级别的高通量、高基因组覆盖度与菌株水平分辨率,已在儿童艰难梭菌感染菌群解析、耐药机制起源追踪及质粒异质性研究等方向展现出重要应用价值。

大连理工大学韩璐璐教授作了题为《循环肿瘤细胞捕获及类器官培养新技术及其临床应用》的学术报告。该报告聚焦当前CTC检测技术在细胞异质性、活性保留与临床应用等方面的关键瓶颈,系统介绍了其团队在广谱CTC捕获材料、活性CTC纳米笼捕获技术、机械异质性水凝胶类器官培养体系以及CTC快检芯片等方面的重要突破。王磊教授指出,该系列技术实现了对多种CTC的高选择性、无损捕获与高活性释放,并成功构建具有生理相关性的CTC类器官模型,在个体化药物筛选与肿瘤精准诊疗中展现出重要潜力。

上海交通大学余辉副教授向与会者介绍了《细胞外囊泡亚群分析技术》的报告。余辉教授指出,细胞外囊泡与纳米颗粒(EVPs)具有高度异质性,其差别本源对临床诊疗至关重要,但传统“先分离后表征”的方法存在精准质控不足等痛点,制约了从实验室到工业化的转化。为此,余辉教授团队提出颠覆性新策略,通过构建等离子显微成像平台,直接在分析中识别不同EVPs亚群,规避了物理分离的挑战,显著提升了分型精度。该技术已成功应用于骨肉瘤、胰腺癌及其肝转移判别,推动细胞外囊泡研究向精准医疗迈出关键一步,并已在上海交通大学开始转化。

西安电子科技大学的季州翔教授进行了题为《单分子生物纳米孔传感及多组学检测应用》的报告。针对糖尿病肾病(CKD)的关键生物标志物MMP2酶,季州翔教授课题组开发了一种基于α-hemolysin纳米孔的高灵敏度检测新策略。该技术的核心在于,利用MMP2蛋白本身因体积过大在纳米孔入口处产生特异性阻滞信号这一特性,并通过设计和改进其酶解底物与产物对应的识别序列,成功实现了对MMP2酶活性的精准、单分子水平检测。此外,季州翔教授还介绍了其在乳腺癌早期诊断方面的技术突破。团队成功开发了基于纳米孔的乳腺蛋白质标志物检测方法,并创新性地集成bio-MEMS芯片技术,实现了对临床乳腺癌患者乳头分泌液成分的直接、快速分析。报告亦涵盖了其在单分子药物检测方面的最新探索,展现了该技术平台在精准医疗领域的广阔应用前景。

东南大学的丁雄教授作了题为《兼容等温扩增的双CRISPR检测技术与3D打印碟式芯片装置》的报告,展示了其团队在现场快速核酸检测方向的最新研究成果。报告内容涵盖了团队构建的便携式3D打印碟式芯片系统,以及在此基础上开发的双CRISPR协同检测技术。该体系通过兼容等温扩增与双靶标识别,实现了高灵敏、高特异的快速检测,为核酸检测从实验室走向现场应用提供了更加便捷的技术路径。相关研究不仅系统回应了公共卫生领域对现场、低成本、快速诊断的迫切需求,也为突发疫情中的应急检测和基层医疗条件下的精准筛查提供了有力工具。

大连工业大学的陈翊平教授以线上形式作了题为《食源性致病菌多重高灵敏检测》的报告,展示了其课题组在食源性致病菌快速检测技术方面的最新进展。报告内容涵盖了团队构建的基于微球显微成像的多重检测平台,以及依托编码微球和AI算法实现的高通量、可视化分析策略。该平台利用Ago蛋白的核酸切割特性实现精准识别,突破了传统方法在灵敏度、时效性和基质干扰方面的局限。相关技术为复杂食品样本中致病菌的快速、高灵敏检测提供了重要手段,为食品安全风险监测和早期预警提供了更为高效可靠的技术支持。

南方医科大学付强强教授作题为《多瘤病毒POCT数字化核酸分析技术》的报告。围绕肾移植患者管理中BK病毒(BKV)和JC病毒(JCV)负荷检测存在的耗时长、成本高以及依赖核酸提取等问题,付教授团队探索了基于CRISPR的新型POCT检测策略。报告中介绍了两方面的工作:一是基于RPA-CRISPR液滴的集成一步法检测,实现了扩增与识别的一体化;二是构建了可冻干、低成本的3D打印芯片,有望进一步简化操作流程、便于现场应用。上述技术路线在提高检测灵敏度和时效性的同时,也在降低检测成本、优化肾移植患者随访管理方面展现出一定潜力。

深圳大学刘翼振教授作题为《基于Cas13a的精准CRISPR分子诊断》的报告,重点分享了LbuCas13a在DNA检测应用方面的最新探索。刘教授介绍,LbuCas13a在识别DNA靶标时同样能够激活明显的反式切割活性,不受PAM序列限制,理论上适用于任意位点设计,并在单核苷酸多态性(SNP)检测中表现出较高特异性,部分体系下可实现近百倍(约98倍)的区分能力,同时兼具较好的检测灵敏度。在此基础上,团队进一步发展了多种拓展应用方案,包括Cas13a与Cas12a的双通道检测系统,以及通过设计回折crRNA结构实现的单管双重检测体系,以期在一定程度上缓解传统CRISPR检测中存在的序列限制和点突变检测难题,为精准分子诊断方法的优化提供新的思路。

上海交通大学医学院全球健康学院殷堃研究员作了题为《One Health理念下基于微流控与分子检测的病原体监测预警体系》的报告。该报告以One Health理念下的人畜共患病为研究背景,深入探讨了建立多维立体微生物监测预警体系的重要意义。殷堃研究员基于监测预警体系中传统检测方法的局限性指出了开发新型检测平台的关键瓶颈和挑战,重点介绍了团队包括纸基样本前处理、协同增强的LAMP核酸检测、免污染的PU-LAMP分子诊断、动态水多相体系的CRISPR检测、基于微流控芯片的多重检测、便携式检测仪器在内的研究工作。并介绍了以崇明岛、海南、一带一路澜湄实验室为支撑的多中心样本验证与评估体系。最后,殷堃研究员系统概括了需求驱动-技术优化-系统集成-现场验证的完整创新链条,强调需要建立基于One Health的微生物立体监测网络服务国家生物安全与人民健康。

中南大学的文梅教授作了题为《工程化酶的高效智能构建策略及其催化医学应用》的报告。她首先介绍了催化医学的提出和当前的发展现状。随后,她展示了课题组基于对天然酶性能的探索,多酶功能的复合,载体保护与智能控制构建一系列体外和体内的生物传感平台。此外,她还介绍了课题组基于具有逻辑计算功能的人工酶对于脓毒症,急性肾损伤和肿瘤的治疗,为精准催化医疗提供了新方法。

北京化工大学苏昕教授以 《非扩增核酸检测:分子探针与仪器》 为主题作报告,系统梳理了当前核酸检测技术的发展现状与痛点。苏昕教授指出,数字 PCR、定量 PCR 等传统非测序类技术普遍存在效率低、污染风险高、成本昂贵及基层适配性差等问题,而非扩增核酸检测技术凭借 “快速检测、无标曲绝对定量、样本兼容性强、无气溶胶污染风险” 等优势,为临床诊断、农业食品安全、海关检疫等多场景提供了新解决方案。针对非扩增技术面临的 DNA 解链难、RNA 低起始量检测难、信号灵敏度不足等难点,苏昕教授介绍了学界的创新探索 —— 包括常温下可识别核酸并释放信号的 CRISPR 探针、替代 CRISPR-Cas 的 lamda Exo-gDNA 系统,以及适配多场景的检测仪器开发进展,目前已完成初代样机搭建,可实现食品中金黄色葡萄球菌检测、低丰度肿瘤标志物 EV-miR-21-5p 研究及泛癌突变基因 L858 检测等基础功能,为非扩增技术的临床转化奠定了基础。

上海交通大学基础医学院方伟群教授围绕 《大脑皮层功能动态实时追踪及精准调控》 展开分享,聚焦脑功能研究的技术突破与科学问题。方伟群教授强调,脑功能具有动态性特征,静态检测手段难以精准反映其真实状态,因此 “在体高精度高速功能成像” 成为研究核心方向;同时,单个神经元活性存在显著变异性,而神经元集群更可能是脑功能的基本功能单元,对其进行定位与定量分析,可有效捕捉脑功能的动态变化特征。报告中,方伟群教授以视皮层集群研究为例,说明其作为解析大脑不同状态的简便模型,对揭示脑功能动态的细胞及分子机制具有重要意义;此外,可控多肽工具在清醒动物完整环路中解析行为机制的应用潜力,也为脑科学研究与神经疾病干预提供了新的技术路径。

同济大学附属东方医院尹又教授作了题为《AD靶向治疗时代的全程管理——基于AAIC 2025最新进展》的报告,系统梳理了阿尔兹海默症(AD)生物标志物的最新研究进展。报告首先介绍了AD生物标志物的分类及其临床应用,进而阐述了AD的生物学分期,以及如何将生物学分期与临床分期进行整合分析。尹又教授重点强调了生物标志物在AD早期筛查及临床治疗效果评估中的关键作用,并回顾了AD治疗药物研发历程中,在靶向患者、作用靶点及药物类型方面的重要转变。此外,报告还详细介绍了抗Aβ药物与靶向tau药物的最新开发进展,并指出了当前临床应用中仍待解决的关键问题。

广州医科大学的王斗教授作了题为《基于微流控的医学诊断和治疗新方法研究》的报告。在报告中,他首先介绍了全自动多重核酸检测芯片的开发和基于微孔阵列和CRISPR技术的免扩增,数字化,单分子核酸检测技术。此外,王斗教授还阐述了新型纳米材料在试纸条信号放大方面的应用和在柔性智能可穿戴检测领域的研究成果。这些新技术和新材料为医学检测提供了更为精准、高效和可靠的手段,有望在未来推动医学诊断领域的进一步发展。
最后,本次大会主席殷堃研究员进行了总结发言。他首先感谢了所有与会专家学者的积极参与与热情交流,感谢各方对本次研讨会的支持与贡献。殷研究员指出,本次大会不仅展示了数智传感与健康医学领域的最新科研成果,还为推动这一前沿技术的跨学科合作和应用提供了宝贵的平台。他强调,随着全球健康挑战日益复杂和多样化,数智传感技术必将在公共卫生、精准医疗、疾病预防和治疗等多个领域发挥越来越重要的作用。未来,学术界和产业界需要进一步加强合作,推动技术的创新与转化,以应对全球健康问题的多重挑战。他特别提到,本次会议为各领域专家提供了一个深入探讨当前科研热点和未来发展方向的机会,为今后的合作研究奠定了基础,希望通过此次研讨会,能够激发更多的科研人员和机构之间的合作,推动数智传感与健康医学技术在全球范围内的应用与发展,为改善人类健康、提升公共卫生应急响应能力作出积极贡献。他衷心祝愿与会者未来能够在自己的研究领域中不断取得新突破,并期待与各位专家学者在未来继续深入合作,携手共创更加美好的健康未来。