破解中医药原理难以阐释的核心难题！清华大学李梢团队中医药+AI成果获国际发明展最高奖
发布时间：2024-06-11
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6月6日，第49届日内瓦国际发明展在瑞士日内瓦落幕，清华大学李梢团队自主研发的“基于网络靶标的中西医药智能和定量分析技术与系统（UNIQ系统）”获本届发明展最高级别的“评审团特别嘉许金奖”（Gold with congratulations of the Jury）。同时，该团队自主研发的重大疾病中西医防治成果—“胃癌极早期智能与精准防治体系”获本届发明展“金奖”。据悉，这是中医药领域首次同时斩获国际发明展最高奖和双金奖，也是中医药AI领域首次获得国际发明展最高奖。日内瓦国际发明展，创办于1973年，由世界知识产权组织、瑞士联邦政府和日内瓦州政府共同举办，是全球举办历史最长、规模最大的发明展之一，以评选严格、标准专业著称。本届日内瓦国际发明展的参展项目包括来自美国、德国、法国、加拿大和中国等50多个国家的1000多个项目，为历年之最。其奖项分为金、银、铜三个等级，其中“评审团特别嘉许金奖”是从金奖中选拔产生，须评审团全票通过，是日内瓦国际发明展的最高奖项。
获奖发明简介：
作为“中医药+AI”在重大疾病防治方面的突破，李梢教授团队的另一项成果—“胃癌极早期智能与精准防治体系”在本届发明展上斩获“金奖”。该成果的亮点在于率先发现能够表征胃癌癌变起始状态的全新阶段—胃癌“极早期”，从而破解了胃癌癌变起始不清这一长期以来限制胃癌防治的关键难题；并针对胃癌“极早期”的中西医临床特征、预警系统、标志物、防治中药研发系列发明专利，研制以“智能早筛-极早诊断-精准早治”为核心的胃癌极早期智能与精准防治体系，显著提升了胃癌防治水平。在智能早筛方面，通过采集50余万人次数据，发现胃炎癌转化的主要中西医特征，研制高精度的胃癌风险智能预警系统；在极早诊断方面，首次绘制胃炎癌转化单细胞图谱，突破性发现“胃癌极早期细胞”，经序贯病例验证，该细胞标志物提前10个月预判胃癌发生准确率达85%；在精准早治方面，揭示胃癌极早期新机制、新靶点，研发靶向胃癌极早期的防治中药，RCT试验表明能显著抑制胃炎癌转化，并成功开发胃病智能中医处方系统。成果被斯坦福大学AI与癌症研究中心主任Christina Curtis教授在Nature论文评价为“突破性”发现；上述防治体系已在胃癌高发区和全国50余家医院实现推广应用，支撑国家慢性病综合防控示范区建设，形成了重大疾病中医药智能与精准防治的新范式，有力促进重大疾病中西医防治能力的提升。
李梢现为清华大学长聘教授、北京市中医药交叉研究所所长，出身于中医世家，父亲为国医大师李济仁。2001年北京中医药大学博士毕业后赴清华大学自动化系，投身于“中医药+AI”领域，深耕至今20余年，2012年获“中医药研究新技术新方法”领域国家杰出青年科学基金，2019年入选国家科技创新领军人才，2024年当选欧洲科学与艺术学院院士（该院为国际科学院组织IAP的成员单位、中国科学院国际合作局全球创新网络的成员单位）。李梢教授培养了一支人工智能、生物信息学、中医药大跨度学科交叉的青年团队。此次获奖也是该团队融合传统与现代、朝向中医药“守正创新”努力奋斗的结晶。
获奖发明简介：
此次获得“特别嘉许金奖”的“基于网络靶标的中西医药智能和定量分析技术与系统（UNIQ系统）”由李梢教授团队历时20余年研发而成，是中医药与AI、大数据等前沿信息技术交叉创新的标志性成果。自1999年提出中医药与分子网络相关的假说以来，该团队研发了15项UNIQ系统的核心算法和关键技术发明专利，包括网络药理学领域的首个中国发明专利、美国发明专利。
UNIQ系统以“网络靶标”原创理论为基础，通过集成一系列自主原创的高精度智能预测算法、网络靶标定量建模技术、高通量实验检测技术以及病证多模态临床数据库，实现了中西医表型-组织-细胞-分子-中西药物多层次网络关联的全景式解析，由此破解了长期以来中药成分复杂、病证复杂及其相互关联复杂，导致中医药“复杂性”原理难以阐释的核心难题，并在中医药原理解析、精准诊疗、中药创新研发等方面取得重大应用，累计已应用于30余个中药、标志物等的创新研发与品种升级，推动入选WHO临床指南等国内外权威临床指南/共识，显著提升中医药研发的针对性和精准度。UNIQ系统的核心算法被网络生物学家Barabási院士、系统生物学家Hood院士等在Nature Reviews Genetics等刊物撰文评价为网络药理学领域的代表算法、迈向系统医学的标志之一。在UNIQ系统实现规模化应用的基础上，该团队受国家药监局委托编制网络靶标关键技术用于中药新药研发的指导原则。UNIQ系统具有计算精度高、数据质量优、发现能力强、转化效率高的突出优势，促使中医药研发范式从还原向系统、从经验向智能转变，有望成为运用人工智能科学解读中医药原理、推动中医药新质生产力发展的重要技术平台。
作为“中医药+AI”在重大疾病防治方面的突破，李梢教授团队的另一项成果—“胃癌极早期智能与精准防治体系”在本届发明展上斩获“金奖”。该成果的亮点在于率先发现能够表征胃癌癌变起始状态的全新阶段—胃癌“极早期”，从而破解了胃癌癌变起始不清这一长期以来限制胃癌防治的关键难题；并针对胃癌“极早期”的中西医临床特征、预警系统、标志物、防治中药研发系列发明专利，研制以“智能早筛-极早诊断-精准早治”为核心的胃癌极早期智能与精准防治体系，显著提升了胃癌防治水平。在智能早筛方面，通过采集50余万人次数据，发现胃炎癌转化的主要中西医特征，研制高精度的胃癌风险智能预警系统；在极早诊断方面，首次绘制胃炎癌转化单细胞图谱，突破性发现“胃癌极早期细胞”，经序贯病例验证，该细胞标志物提前10个月预判胃癌发生准确率达85%；在精准早治方面，揭示胃癌极早期新机制、新靶点，研发靶向胃癌极早期的防治中药，RCT试验表明能显著抑制胃炎癌转化，并成功开发胃病智能中医处方系统。成果被斯坦福大学AI与癌症研究中心主任Christina Curtis教授在Nature论文评价为“突破性”发现；上述防治体系已在胃癌高发区和全国50余家医院实现推广应用，支撑国家慢性病综合防控示范区建设，形成了重大疾病中医药智能与精准防治的新范式，有力促进重大疾病中西医防治能力的提升。
李梢现为清华大学长聘教授、北京市中医药交叉研究所所长，出身于中医世家，父亲为国医大师李济仁。2001年北京中医药大学博士毕业后赴清华大学自动化系，投身于“中医药+AI”领域，深耕至今20余年，2012年获“中医药研究新技术新方法”领域国家杰出青年科学基金，2019年入选国家科技创新领军人才，2024年当选欧洲科学与艺术学院院士（该院为国际科学院组织IAP的成员单位、中国科学院国际合作局全球创新网络的成员单位）。李梢教授培养了一支人工智能、生物信息学、中医药大跨度学科交叉的青年团队。此次获奖也是该团队融合传统与现代、朝向中医药“守正创新”努力奋斗的结晶。
