中国学科发展战略·免疫学

第一章 免疫学的战略重要性

一、免疫学在生命科学领域重任在肩

作为现今生命科学领域备受关注的前沿学科，免疫学从诞生之日依托经验的“防”病救人，发展到今天在分子细胞水平上探讨系统内复杂而精细的调控机制，其理论和方法上的任何一次突破和进展, 均会极大地促进医学和生命科学的发展。免疫学研究在揭示生命活动基本规律、解析多种疾病的发病机制、促进相关医药产业发展、保证人口和环境健康等方面，使命重大，重任在肩。

首先，免疫学的学科内涵决定了免疫学工作者重任在肩。免疫学是以服务于人类健康和社会发展需要为主线，涉及的科学问题也主要源于实践，其本质是“免除疫病”或抵抗疫病。随着人们对免疫系统认识的深入，免疫学已由关注表象问题逐步转向探索人类生命本质的前沿性基础性科学问题。一方面，依托生物学各种高通量检验平台的逐步建立、高敏感高特异性技术方法的不断改进、单细胞单分子水平成像技术的飞速发展，免疫学研究从细胞和分子水平探讨免疫系统如何识别外界病原体的入侵、启动天然与获得性免疫应答及维持自身免疫耐受这些免疫学关键理论和重要科学问题。另一方面，免疫学利用蛋白质组学、免疫组学和计算免疫学、转基因和基因敲除小鼠等方法、工具、模型，在动物整体水平对免疫系统的生理病理过程开展系统研究，揭示感染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤、过敏性疾病等的发病机制。

其次，免疫学在社会发展中的重要地位和作用决定了免疫学工作者重任在肩。基础科学研究关注来自科学自身发展和经济社会需求的科学问题。免疫学的发展已转为以实践为依托，高于实践，服务并指导实践。现代免疫学一方面研究重点是要在基础研究领域有所突破，揭示免疫系统的自然科学规律；另一方面要为医学提供重要的理论支撑。免疫学的研究领域围绕来自临床实践中的重大疾病的诊断、预防和治疗等重要科学问题，几乎渗透到医学研究和实践的每一个角落。从19世纪90年代首个诺贝尔生理学或医学奖获得者——德国的免疫学家贝林（EA von Behring）通过免疫马的方法制备抗血清用于治疗白喉等细菌性感染疾病，到2011年诺贝尔奖得主之一加拿大裔美国科学家拉尔夫 斯坦曼（R alph MSteinman）发现树突细胞并用于指导肿瘤的免疫治疗，免疫学理论在众多免疫相关性疾病的防治中发挥重要指导作用。其中包括艾滋病病毒（HIV）疫苗的研制，通过免疫干预治疗自身免疫病、免疫缺陷性疾病和肿瘤等。

再次，免疫学也为生物产业化提供了新的生长点。现代生命科学发展一日千里，已由观察描述性的研究进入对生命现象的机制、生命活动的规律进行深入的探索，并通过对生命活动规律的理解服务人类健康与社会发展。以疫苗、基因工程抗体药物、免疫抑制药物为代表的临床诊断、治疗试剂已经得到广泛的应用，催生了巨大的经济效益，并有力推动了社会可持续发展和科技进步。

最后，免疫学在生命科学与医学研究的地位决定了免疫学工作者重任在肩。免疫学的发展是与生命科学其他学科相互促进、相互带动的结果。首先，近现代免疫学是生命科学发展的产物。20世纪30年代，借力于遗传学的发展，人们对免疫应答的遗传学规律进行了深入研究，揭示了血清中补体的重要作用；50年代以后，免疫学家们利用细胞生物学研究方法，理解了细胞免疫应答与体液免疫应答的效应机制和关系，突破了“抗感染免疫的束缚”，兴起了以研究T淋巴细胞、B淋巴细胞等免疫细胞对抗原的识别与应答机制为研究内容的细胞免疫学，发现了超敏反应、免疫耐受等现象；70年代以后，分子免疫学家得益于分子生物学技术的发展，更加深入的研究细胞因子、膜分子等的结构与功能，以及不同亚群免疫细胞的功能和调节机制，从分子水平揭示了抗原刺激与免疫系统应答之间的内在联系和精细调控机制。免疫学逐渐发展成为生命科学领域最活跃、最具前沿的学科之一。其次，伴随着免疫学研究的深入，又派生出许多独立的分支学科，渗透到生命科学基础研究的众多领域，有力地促进了生命科学的发展壮大。重要免疫学技术（如免疫荧光、免疫沉淀、酶联反应等）为生命科学各个研究领域提供了有效的研究手段；源于免疫学对T淋巴细胞分化与成熟的研究引领了细胞凋亡、表观遗传、染色质重塑等细胞遗传学热点研究并提供了研究系统；分子免疫学研究为生物信息学、结构生物学提供了明确的科学问题；基于免疫系统与神经系统在生理病理状态下的紧密联系，免疫学研究为揭示神经系统功能及异常的机制提供动物模型和研究思路；基于免疫学的抗病理论，进行农作物抗病高产的分子设计基础研究等；对七鳃鳗、文昌鱼等低等动物获得性免疫起源的研究为种间关系与进化生物学提供线索。

诺贝尔奖以促进人类深入理解自然为初衷，以开创领域而对人类文明发展有重大贡献为标准进行客观评审，在自然科学研究领域被视为最高荣誉。自1901年首次颁发诺贝尔奖以来至2013年，诺贝尔生理学或医学奖有19次专门授予免疫学家，此外，在所有近200位获奖人中有1/3都涉及免疫学相关领域，这充分表明了免疫学在自然科学领域具有举足轻重的战略地位。

二、免疫学研究在发达国家受到高度重视

由于开展免疫学研究具有的重要战略意义，免疫学的发展越来越受到世界各国的重视。美国国家科学院（National Academy of Sciences, NAS）曾在其学科发展调研报告中明确指出：保持美国在免疫学研究的领先地位对于美国在知识、医疗和经济领域的利益来说都是至关重要的International Benchmarking of US Immunology Research, Panel on International Benchmarking of US Immunology Research, Committee on Science, Engineering, and Public Policy参见美国科学院出版社网站：http://www.nap.edu/openbook.php?record_id=9444&page=1。美国国立卫生研究院（National Institutes of Health, NIH）历年以来，均将15%以上的研究经费分配于免疫学及其相关的研究领域，而NIH的20个研究所中就设立有专门的免疫学研究所（NIAID）；NIH下属的癌症研究所（NCI，研究经费占NIH 总经费的1/5~1/4)中，免疫学实验室占其实验室总数的1/3~1/2，NIH下属的其他18个研究所中，免疫学布局也在1/3~1/5，足见免疫学在美国医学研究中的布局之重参见美国国立卫生研究院网站: http://www.nih.gov/。日本政府为了保持与之经济地位相称的生物医学研究地位，已将其国家研究机构理化研究所(RIKEN)调整为以生物/医学研究为主，13个中心中生物/医学占11个，其中免疫学研究中心4个医学研究中心之一参见日本理化研究所网站: http://www.riken.go.jp/engn/index.html。。在英国医学研究理事会，大约有16%的经费用于支持免疫学研究参见英国医学研究理事会网站:http://www.mrc.ac.uk/。。由此可见，免疫学研究受到发达国家政府的高度重视，并得到了巨大投入。与之相对应的是，美国、日本、英国等发达国家在免疫学领域发表的科技论文数量和被引用次数远超过其他国家。

根据当前世界上主要国家免疫学领域的科技论文数量和被引用次数统计结果，位于世界免疫学研究第一方阵的国家包括美国、英国、日本、德国和法国；第二方阵的国家包括意大利、加拿大、荷兰和澳大利亚；第三方阵的国家包括中国、巴西、西班牙和韩国等。对大多数国家而言，免疫学的发展水平与一个国家的经济水平呈正相关。

三、我国免疫学的发展历史及现状

我国早期的免疫学工作者大多集中在医科院校的微生物教研室、病理教研室或者肿瘤学实验室、医院检验科，直到20世纪80年代末90年代初，免疫学教研室或实验室才得以独立，直到近年来综合性大学和国家级科研机构才成立免疫学研究所/中心。由于学科发展的自身特点以及国家资助力度不够等历史原因，过去我国免疫学研究从学科整体的角度看，基础相当薄弱，受限于科研条件。许多优秀免疫学家只能以教学为主，或者侧重于免疫学现有技术的体系建立、改良与应用，或者集中于血清学和免疫学诊断、免疫预防（疫苗制备、计划免疫等），较少涉及关键性免疫学基本科学问题的理论研究，较少创建具有开拓性的免疫学技术，也很少具有自主知识产权的临床应用型免疫制品或者经过国家食品药品监督管理局（SFDA）正式批准上市的免疫产品。从90年代中后期开始，我国免疫学家逐步在国际免疫学杂志上发表在本土完成的免疫学研究工作，论文数量和质量不断提升，研究内容几乎涉及基础与临床免疫学的各个领域。尽管我国免疫学研究起步较晚，但免疫学领域的成果在我国生物医学等方面的应用十分广泛，已经产生了巨大的社会和经济效益。

根据ESI（Essential Science Indicators）数据库对世界主要国家免疫学领域的科技论文数量及其被引用总次数分别进行统计分析表明：免疫学研究领域科技论文产出、被引用次数世界排名前5的国家分别为美国、英国、日本、德国和法国（1998年1月~2008年4月的数据），平均每篇论文被引用次数超过20次，处于免疫学研究的第一方阵。我国1998~2008年免疫学研究领域科技论文产出2224篇，位列全球免疫学论文排名的第13位，和西班牙、韩国处于第三方阵，落后于意大利、加拿大和澳大利亚。随着国家经济实力的提升，以及国家重视程度和投入力度的加大，近十年来我国免疫学的学科发展突飞猛进。2000~2009年的论文统计数据显示，我国发表的免疫学领域SCI论文数量从2000年的268篇增长到2009年的2771篇，世界论文数量排名也从2000年的第22位跃升到2009年的第10位。这充分说明我国免疫学研究的规模近年来在迅速扩大。2000~2009年，我国全部科学领域SCI论文数量的倍增期为43年，而免疫学论文数量的倍增期为27年，这表明中国免疫学论文数量的增长速度略快于中国全部SCI论文数量的增长速度。此外，2000年免疫学领域论文占当年中国SCI论文总数的13%，2009年则占当年SCI论文总量的27%，表明我国免疫学研究发展迅速，逐步在科学研究领域占领一席之地。然而，2004~2008年，全世界免疫学领域共计发表的5000 篇顶级论文（TOP 论文）中，我国仅有16篇论文入围，在5年发表TOP论文的35个国家中排第21位。这一数字表明，我国虽然发表了7264篇论文，占世界总数的323%，但只有032%的论文属于重要成果。由此可见，我国的免疫学研究虽然有了很大的发展，但创新性、源头性的免疫学研究工作不多，缺乏具有中国特色的、具有突破性的理论研究成果，在重要成果的产出上远远落后于整体研究规模的提升。

我国的免疫学研究经过近几十年的发展，尽管出现了人才济济、成果连连的繁荣景象，并受到了国际同行的关注，但与免疫学学科本身在整个医学与生命科学中的重要性相比，免疫学研究在我国国家科技创新体系甚至医学和生命科学领域中的地位和引领作用尚显不足；在重要研究成果和研究的影响力方面，我国免疫学研究与发达国家免疫学研究水平尚存在较大的差距和不足。

四、我国对免疫学研究的投入

我国免疫学研究的经费主要来自于国家自然科学基金委员会和科技部。据国家自然科学基金委员会提供的数据，1986~2011年，国家自然科学基金委员会共资助免疫学相关的各类项目2299项，包括两项创新研究群体项目和三项重大项目，累计资助金额748952万元。国家自然科学基金委员会从1994年起设立了国家杰出青年科学基金。截至2013年，共有33位免疫学研究者获得国家杰出青年科学基金的资助，其中26位分布在免疫学及医学免疫学学科，7位分布在生命科学部其他学科（分别为舒红兵、时玉舫、唐宏、王琛、范祖森、蒋澄宇和徐安龙）。此外，国家自然科学基金委员会对具有发展潜力的免疫学家及其团队，如曹雪涛、田志刚、孙兵、赵勇、舒红兵、蒋争凡等人，通过多种项目类型给予长期的持续资助。曹雪涛教授获得过国家自然科学基金重大项目的支持，舒红兵、田志刚教授获得过创新研究群体项目的支持。科技部“973”计划、重大研究计划和“863”项目也对免疫学方面进行了一定程度的资助，例如，给予了国家创新药物、传染性疾病等多个重大专项的资助。我国免疫学研究的国家资助体系正在显著增强，为免疫学实验室平台体系的建设和课题研究提供了保障。

但是，与发达国家相比，我国免疫学研究起步晚、基础薄，在国家科技创新体系中，甚至在生命与医学科学领域研究中所占体量偏小，与中国人口数量第一和位居世界第二大经济体的发展现状不相匹配。此外，目前还存在我国免疫学的研究队伍整体上偏小、国际一流的领军型免疫学家数量不多、基础免疫学与临床免疫研究之间的合作不够、研究平台不足和国际上知名的免疫学研究机构太少等主要问题。