生命科学の時代が来るのか？

昨日開幕したファーウェイの第19回グローバルアナリストカンファレンスで、ファーウェイは「情報技術は10年余りで100倍に成長する」という考えに基づき、「未来の探求、産業革新、デジタル化、低炭素化」などのテーマに焦点を当て、将来に向けた10の疑問と課題を提示した。

この会議では生命科学の問題が何度も取り上げられ、偉大な人たちは同じ考えを持っていると言えるでしょう。ライフサイエンスは多くの人々の間でコンセンサスとなっており、多くの業界大手が同様の呼びかけを行っており、これはトレンドを表しています。

今回、ファーウェイは合計2つの基本的な問題について言及したが、そのうちの1つはライフサイエンスに関連するものである。 8 つの最先端技術課題のうち 2 つはライフサイエンスにも関連しています。実際、学術界はもっと早く反応していたかもしれない。

今日は生命科学に関する知識についてお話します。

01. ライフサイエンスは加速している

学術界で最も有名な賞であるノーベル賞を例に挙げてみましょう。自然科学分野の三大賞のうち、生理学・医学賞は100%生命科学分野に授与されます。 2000年以降、ノーベル化学賞の約3分の2も生命科学分野に授与されています。

これが総合的な個人の業績であるならば、最も直接的な学術的フロンティアは生命科学の分野に明確に焦点を当てることです。

学術界で認められている総合的なトップジャーナルである Nature と Science を例に挙げてみましょう。彼らの最新の論文に注目すると、研究のほぼ半分が生命科学に関するものであることがわかるでしょう。

2005年には、同誌創刊125周年を記念して、サイエンス誌編集委員会が世界トップクラスの科学者の英知を集め、125の重要な最先端課題を提案しました。これらの問題のうち、ライフサイエンスの問題が 46% を占めました。認知科学の9％を加えると、生命科学が国の半分を占めていると言えます。

これらの現象はすべて、未来は生命科学の時代であるという事実を証明しています。

なぜ 20 世紀初頭やそれ以前にではなく、この時期に提案されたのでしょうか?

これは偶然ではありません。実際、それは技術の発展の必然的な結果です。

02. 生命科学の始まりは人類の技術の発展の必然的な結果である

科学の歴史に詳しい人なら、ニュートンが17世紀に万有引力の法則を発見し、ラボアジエが18世紀に酸素と水素に名前を付けたのに、ダーウィンが観察してマクロ進化論を提唱したのは19世紀になってからで、人類が遺伝学を再発見して人間の遺伝物質を発見したのは20世紀になってからだったと不思議に思ったことがあるかもしれません。

実際、重要な理由は、人々の科学に対する理解が、全体として、単純なシステムから複雑なシステムへのプロセスであるということです。

高度に発達した数学に基づいて、数学を通じて物理学を理解することは初期の物理学における重要な過程であり、世界の本質は原子であるという根本的な解釈でもありました。

これを基に、原子の組み合わせによって形成される分子の世界が理解され、化学の時代が到来しました。

生命科学についてはどうですか?それは、複雑な化学分子、有機分子間の複雑な生物学的反応、そして分子から細胞、個体に至るまでますます多様化および包括的化する複雑なシステムに基づく、より包括的な構成です。その探求は、物理学、化学、さらには数学の基礎と必然的に切り離せないものとなります。このため、生命科学の発展は遅れ、条件付きとなるはずです。化学の発展によってタンパク質や核酸などの生命の基本的な構成要素を理解できるようになったのと同様に、物理学の発展によって DNA の二重らせん構造の発見が促進されました。

今日、私たちは数学、物理学、化学の豊富な知識を獲得し、人類が長年抱えてきた究極の問題のいくつかを解決するためにも努める生命科学の探求を始めました。

私という人間？私はどこから来たのでしょうか？どこへ行くの？

03. 私は誰？

これらは認識と起源に関する質問であり、それぞれが壮大な命題です。

認知の問題は生命科学の頂点とも言えます。つまり、私たちの脳はどのように機能するのでしょうか?私たちの行動と心理はどのように規制されているのでしょうか?さまざまな脳機能や疾患のメカニズムとは？人間は、脳コンピューターインターフェースや人工知能など、脳をさらに活用できるのでしょうか?さらに、人間は脳を作ることができるのでしょうか?つまり、脳を理解すること、脳を守ること、脳を発達させること、そして脳を創造することです[1]。

起源の疑問についても同じことが言えます。生命は地球固有のものか、それとも地球外から来たものか?生命の最も初期の形態は DNA、RNA、タンパク質、それとも何か他のものだったのでしょうか?生命の進化の道とは？ [2]

04. 私はどこから来たのか？

この問題には、起源の問題と医療の問題という少なくとも 2 つのレベルがあります。

由来は上記の通りです。医学的な観点から見ると、人間の性別の起源と決定は本当に XY によって引き起こされるのでしょうか?人間の初期の胎児はどのように発達するのでしょうか?人間は人工子宮で生まれることはできるのでしょうか？将来、人間のY染色体は消滅するのでしょうか？人間の卵子は再生できるのでしょうか？ 【2】

05. どこへ行くの？

この質問は主に医学と認知科学に関する質問です。

前者は人間がいつ出発するかを決定します。結局のところ、風邪や発熱などの軽い病気から、ガンや冠状動脈性心疾患などの大きな病気、さらには近年流行している伝染病に至るまで、病気は人類が常に直面してきた問題であると言えます。これらはすべて、私たちの医学が解決に懸命に取り組んできた問題です。医学の助けにより、特に 20 世紀以降、人間の平均寿命は劇的に延びました。これはすべて、数え切れないほどの医師と学者の共同の努力のおかげです。死と未来を受け入れることももう一つの重要なテーマです。生命科学はまだこのテーマを定義していないため、死後に別の世界が存在すると信じている人はまだ多くいます[3]。

もちろん、生命科学の発展は、こうした高尚なテーマだけではなく、人類にとっての実際的な問題を解決することにもつながります。

新型コロナウイルスなどの感染症が蔓延すると、それに対応するためにワクチンや薬が必要になります。これは生命科学が解決に懸命に取り組んでいる問題です。

従来のワクチンは製造サイクルが長い。急速に変化するウイルスにどう対処するか?新しいワクチンは免疫原理を利用し、抗原抗体認識メカニズムに基づいており、コア領域を使用して設計されています。より迅速に生産し、タイムリーに調整することができます。

従来の医薬品開発サイクルは長く、よく知られているペニシリンシリーズのように、一連の改良を経た少数の医薬品をベースにしていることが多いです。

アンピシリン、オキサシリン、アモキシシリンなど。しかし、薬剤耐性を持つ生物が際限なく出現した場合、私たちは何ができるでしょうか?

病原体の構造に基づいて病原体を特異的に標的とするペプチド医薬品を設計・開発することが新たな選択肢となっています。

過去3年間、COVID-19は世界で絶対的なキーワードであると言ってもよく、基本的に生活のあらゆる側面がある程度COVID-19を中心に展開しています。新しいコロナウイルスに対処するにあたり、人類がこれまでに見つけた最も効果的な方法の一つはワクチンです。

遺伝性疾患は厄介で、出生後の治療が難しく、非常に心配なものです。

この場合、第 3 世代の IVF 技術では、遺伝子事前スクリーニング戦略に基づいて、遺伝的欠陥のある胚を回避することができます。

優性遺伝病に関しては、研究者たちは現在、遺伝子編集技術を使って問題を解決しようと取り組んでいます。胚遺伝子を編集することで、遺伝子エラーを胚レベルで直接修正することができます[4]。

遺伝的問題を抱える成人に対しても、遺伝子編集と導入によって影響を軽減しようとする最先端の研究が行われている。

そして、臓器の損傷が最終的に全身の損傷や死につながる人間のような状況では、臓器の問題を解決することが今日重要な考え方となっています。

多くの人々を悩ませている老化と死の問題は、今や注目の研究テーマとなっている。科学者たちはあらゆる場所を探索し、さまざまな抗老化戦略を丹念に研究しており、動物においてある程度の若返りを達成しています[5]。

生命科学の発展は本質的に人類に奉仕することであると言えます。それは、星空を見上げたときに私たちが抱く深い思いと、人類が現在直面している誕生、老化、病気、死といった問題に対する現実的な解決策の両方を伴います。

したがって、科学技術が今日まで発展してきたように、生命科学も始まる時期が来ているのです。今回のファーウェイの記者会見は、学界と産業界の両方で世界トップクラスの英知の注目と認識を代表し、偉大な頭脳が同じように考える会であると言えるでしょう。

これまで数理科学や産業界の多くの人々が共同で取り組んできた生命科学の始まりの礎によって、私たちは生命体というより重要な存在を探求し、テクノロジーを真に人類自身に還元する力を持ち始めています。

未来は生命科学に属します。これはすでに非常に明確な道であり、私たちが今踏み出す小さな一歩が、将来に向けた大きな一歩となります。

1 エラム JS、エッセン DV。ヒトコネクトームプロジェクト[J]。シュプリンガーニューヨーク、2015年。

2 Fischman, J. 男性の猶予: Y染色体は消滅していない。ネイチャー（2014年）。 doi.org/10.1038/nature.

3 マンゴーSE。長寿の世代[J]。ネイチャー、2011、479(7373):p.302-303。

4 Koch L. 塩基編集が非ヒト霊長類の疾患に挑む[J]。ネイチャーレビュージェネティクス、2021年。

5 ロフレド FS、スタインハウザー ML、ジェイ SM 他成長分化因子11は、加齢に伴う心臓肥大を逆転させる循環因子である[J]。セル、2013、153(4):828-839。