3.6億平方千米。這是地球海洋總面積，約占地球總面積的71%。
在這顆名副其實的“藍色星球”中，海洋一直是人類探索的重要領域，生物量占地球總生物量87%。以海洋資源為基礎，開發(fā)、生產、應用于人民健康的海洋藥物，已經成為全球科技與產業(yè)競爭的戰(zhàn)略高地。
“迄今我國已發(fā)現(xiàn)1.4萬個結構新穎的海洋天然產物，形成了完整穩(wěn)定科研平臺和研究體系。”近日，中國科學院院士、中國科學院昆明植物研究所研究員郝小江在香山科學會議第790次學術討論會上表示，海洋藥物研發(fā)是系統(tǒng)工程，多學科交叉、多技術集成是內在要求，還有諸多問題亟待推進。
本次香山科學會議聚焦“海洋藥物發(fā)展科學問題與技術創(chuàng)新”的主題，五十余位多學科跨領域專家學者參會，圍繞海洋生物醫(yī)藥研發(fā)科學問題與研究策略、海洋生物醫(yī)藥技術突破與體系建設等議題開展深入研討。
執(zhí)行主席張峻峰、俞飚、郝小江、杜冠華、周文霞（前排從左至右）在主持會議。香山科學會議辦公室供圖
探索“深藍寶藏”
為什么要將目光投向海洋？
“海洋生物資源有其特殊性和成藥潛力。”北京大學藥學院教授林文翰表示，由于海洋生物長期面對低溫、高壓、高鹽的極端環(huán)境，為應對捕食和被捕食，爭奪生存空間，海洋生物已進化出完整的化學防御體系，其產生的高活性天然分子有獨特的生物活性。
“采用現(xiàn)代化學手段從海洋資源中獲得新型小分子化合物，為新藥研發(fā)提供了物質基礎。”青島海洋生物醫(yī)藥研究院教授杜冠華表示，目前從海洋資源中發(fā)現(xiàn)并開發(fā)的現(xiàn)代藥物有20多種，不僅為特定疾病提供了治療藥物，更為疾病治療提出新策略。例如，治療白血病的阿糖胞苷、抗菌藥物頭孢菌素、治療心血管疾病的PSS（藻酸雙酯鈉）等藥物，都已應用于臨床治療。
此外，海洋藥物的化合物來源多樣，結構新穎，具有不同于陸地藥物的優(yōu)勢。中國海洋大學醫(yī)藥學院教授張峻峰以殼聚糖為例，由于其獨特性質，殼聚糖基可吸收手術止血材料，被廣泛應用到促進傷口愈合、加快組織修復、降低炎癥反應等治療場景中。
在抗腫瘤領域，多種來自海洋的抗癌藥物也被批準上市，包括以阿糖胞苷、艾瑞布林、曲貝替定、蘆比替定為代表的細胞毒類藥物，以帕比司他為代表的表觀遺傳調節(jié)劑等。
在免疫抗腫瘤方面，海洋藥物也大有“用武之地”。沈陽藥科大學臨床藥學院教授王立輝介紹稱，憑借結構新穎、多靶點調控的優(yōu)勢，海洋藥物在重塑腫瘤免疫微環(huán)境方面有重要作用，可以通過逆轉免疫抑制網絡、激活抗腫瘤免疫、直接靶向免疫檢查點等方式，實現(xiàn)“腫瘤-微環(huán)境-微生物組”多維度調控。
而在我國傳統(tǒng)的中醫(yī)藥領域，海洋藥物的發(fā)展也為其注入新的活力。2025年發(fā)布的《中華人民共和國藥典》收錄了11個直接來源于海洋的藥物品種，收載含有海洋中藥的方劑150余個。
“采用現(xiàn)代藥理學方法，研究海洋中藥材物質的提取物和化學成分，不僅能認識海洋中藥的藥理作用和機制，也為現(xiàn)代新藥研發(fā)提供新視角。”杜冠華說。
挑戰(zhàn)仍在路上
向“藍色藥庫”的進軍中，仍然面臨多重挑戰(zhàn)。海洋生物醫(yī)藥的開發(fā)和應用還需要更深層次的科學探索和技術融合。
“目前海洋生物來源的醫(yī)藥用材料開發(fā)和應用還處于起步階段，缺乏專業(yè)認識和科學探索。”杜冠華指出，海洋生物資源的開發(fā)關鍵環(huán)節(jié)是海洋活性分子的可及性。
“但海洋生物產生的天然分子獲取困難，往往缺乏足夠的量來支撐藥物研發(fā)，這是限制海洋藥物研發(fā)的重要瓶頸。”中國科學院院士、中國科學院上海有機化學研究所研究員俞飚指出，這類分子通常含量低，生物量有限，結構復雜且機制不明，在化學合成中需要較高的時間和成本。
“現(xiàn)有微生物培養(yǎng)、活性物質發(fā)現(xiàn)等技術和策略都源于對陸源生物的理解和優(yōu)化，而針對海洋特色微生物培養(yǎng)和代謝產物分離、鑒定等研究的方法學尚未建立。”中國海洋大學醫(yī)藥學院教授李德海指出，這直接阻礙了對海洋微生物在自然生境中真實代謝產物的挖掘與識別，海洋微生物來源天然產物的研究遭遇了認知困境。”
同時，極端海洋環(huán)境導致海洋生物資源采集困難，疊加生態(tài)保護限制日益嚴格，傳統(tǒng)提取方式難以滿足藥物研發(fā)需求，且絕大多數海洋微生物難以實驗室培養(yǎng)，極大限制了海洋藥物的開發(fā)和應用。
其次，從海洋生物材料的獲得、認識到產業(yè)化，是一個嚴謹的科學研究和轉化過程。“新藥研發(fā)是一項從實驗室的科學構想到惠及患者的臨床應用的系統(tǒng)性工程，核心在于跨越基礎研究與臨床實踐的‘死亡之谷’。”中國科學院上海藥物研究所研究員耿美玉表示。
而海洋藥物的臨床轉化也存在生物利用度低、規(guī)模化生產的技術瓶頸，盡管人們已充分重視海洋生物醫(yī)藥資源，但已上市藥物數量有限，研發(fā)進度緩慢。
最后，作為海洋生物醫(yī)藥研發(fā)的特色方向，海洋中藥尚不能滿足中醫(yī)藥產業(yè)發(fā)展需求，海洋中藥的開發(fā)和利用處于起步階段。
廣東醫(yī)科大學教授羅輝指出，海洋中藥在炮制工藝、藥性評價、質量標準、藥理機制、藥效價值及市場開發(fā)等方面存在諸多限制，例如一藥多炮對藥性、生物利用度和成方功效的影響仍待進一步研究，目前缺少關于炮制的統(tǒng)一、標準化規(guī)定，以及理論創(chuàng)新不足等問題。
“海洋藥物研發(fā)已經進入了新的歷史時期。開發(fā)海洋藥物，推動海洋生物醫(yī)藥全面發(fā)展，無論技術應用、研究方法還是發(fā)展策略，都需要根據海洋生物醫(yī)藥的研發(fā)特點，開拓創(chuàng)新，實現(xiàn)新的突破。”杜冠華總結道。
新技術、新機遇
圍繞當前海洋藥物發(fā)展存在的眾多科學問題，與會專家就技術突破和體系建設等方面展開討論。
“海洋糖類藥物的研發(fā)是我國的特色優(yōu)勢方向，但面臨規(guī)模制備和體內藥代動力學分析技術瓶頸。”中國海洋大學教授于廣利表示，可以通過定向提取、定位修飾改構，采用生物工程發(fā)酵技術，從海洋動植物和微生物中規(guī)模化獲得結構與活性獨特的糖類化合物，并通過酶法降解與高分辨質譜聯(lián)用、糖酶聯(lián)免疫等技術，實現(xiàn)體內原型多糖藥代動力學的檢測。
而針對海洋生物材料獲取難、效率低的問題。“AI（人工智能技術）正為海洋藥物研發(fā)破局。”中國科學院上海藥物研究所研究員鄭明月表示，AI可以對海量結構新穎的化合物的化學分子進行識別和鑒定，多模態(tài)模型則在靶點發(fā)現(xiàn)和分子設計方面發(fā)揮著重要作用。
杜冠華介紹，傳統(tǒng)藥物發(fā)現(xiàn)通量低、耗時長、成本高、系統(tǒng)性差，而計算機輔助藥物設計和AI藥物發(fā)現(xiàn)，雖然通量高，但分別對研發(fā)人員經驗、高質量標注數據的依賴性強，隨著技術的飛速發(fā)展，未來大模型藥物發(fā)現(xiàn)將有望實現(xiàn)專家認知和大模型推理相結合。
在產業(yè)轉化環(huán)節(jié)，鄭明月指出應借鑒“算法開發(fā)-標靶確證-臨床轉化”范式，構建海洋天然產物專屬數據庫和AI工具。同時，聚焦“藥物重定向”和“新分子快篩”的雙路徑，構建“AI預測-實驗驗證-臨床評估”的閉環(huán)，加速海洋藥物從發(fā)現(xiàn)到應用的全鏈條創(chuàng)新。
針對海洋中藥的瓶頸，羅輝提議，以炮制加工體系建設為核心，保留傳統(tǒng)炮制的核心邏輯，引入近紅外光譜、多維核磁、指紋圖譜等分析技術，以全產業(yè)鏈創(chuàng)新推動海洋中藥高質量發(fā)展。
廣西中醫(yī)藥大學中藥學教授鄧家剛建議加強海洋中藥質量標準研究，加強統(tǒng)一規(guī)范管理，提升海洋中藥資源的利用率。此外，積極開發(fā)新的海洋中藥，擴大研發(fā)范圍、優(yōu)化研發(fā)策略。
除了技術上的突破與應用，體系建設也至關重要。
“要鼓勵包括理論、技術、產品在內的創(chuàng)新，為海洋生物醫(yī)藥研發(fā)創(chuàng)造良好環(huán)境。”杜冠華表示，同時加強人才隊伍建設，培養(yǎng)一批高水平的海洋生物醫(yī)藥產品研發(fā)和產業(yè)轉化優(yōu)秀人才，并建立符合海洋生物醫(yī)藥發(fā)展的監(jiān)管政策，促進其健康有序發(fā)展。