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上海市2025年度關鍵技術研發計劃“計算生物學”擬立項項目公示
2025年06月19日 11:17:45
來源：化工儀器網 點擊量：717
近日，上海市科學技術委員會發布《關于上海市2025年度關鍵技術研發計劃“計算生物學”擬立項項目的公示》，現將上海市2025年度關鍵技術研發計劃“計算生物學”擬立項項目予以公示。
計算生物學是一門利用計算機技術研究生物學的交叉學科，計算生物學實驗也稱為干實驗，傳統的生物學實驗則叫作濕實驗。近年來，隨著人工智能技術的興起，這門學科實現了跨越式發展，從靶點篩選、分子設計到臨床研究，人工智能技術已成為加速新藥研發、降低開發成本的核心驅動力。
近日，上海市科學技術委員會發布《關于上海市2025年度關鍵技術研發計劃“計算生物學”擬立項項目的公示》，現將上海市2025年度關鍵技術研發計劃“計算生物學”擬立項項目予以公示。
上海市科學技術委員會特發布2025年度關鍵技術研發計劃“計算生物學”項目申報指南中明確，中級范圍包括：
專題一、生物大數據共性算法
方向1、基因組大數據智能分析算法
研究目標：建立基因組大數據分析的理論體系，發展獨立自主的基因組大數據挖掘算法及軟件，性能相比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：面向人類基因組學大數據，建立個體基因組局部祖源推斷的深度學習模型，發展人群和個體遺傳本源推斷的生成式人工智能算法，重構遺傳本源的時空網絡，揭示高度人口流動社會的遺傳結構動態演化過程。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過150萬元。
方向2、微生物組學智能分析算法
研究目標：發展獨立自主的微生物組學分析算法，相比領域內主流算法，表型關聯的核心菌群和驅動因子識別等算法的性能提升10%以上。
研究內容：開發微生物組學數據分析挖掘的人工智能算法，完善微生物基因目錄和蛋白組成，建立健康人群微生物組學數據模擬器，開發微生物-微生物和宿主-微生物互作模型，動態預測微生物變化及其影響，揭示并驗證微生物與宿主表型關聯及其因果關系。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過150萬元。
方向3、多模態空間組學數據整合算法
研究目標：開發多模態、跨樣本空間組學數據整合算法，精準解析特定生理病理過程中的細胞時空演化規律，性能相比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：發展空間多模態組學數據增強、跨模態對齊與生成、空間網絡解析的智能算法，實現數據的有效降噪、整合，構建基因調控網絡及細胞通訊網絡，解析腫瘤等疾病的時空演化機制，揭示腫瘤耐藥等過程關鍵的空間結構及多細胞互作靶點。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過150萬元。
方向4、生命系統調控理論與算法
研究目標：發展細胞命運和生命節律等生命過程調控的動力學模型和定量理論，揭示復雜生命系統的調控策略，性能相比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：面向生命節律和細胞命運等復雜生命過程，發展定性和定量的普適理論，建立生命過程調控的動力學模型，揭示生命過程的重要調控因素和機制，發現生命系統調控的重要靶點，并在睡眠障礙等疾病診療中進行應用。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過150萬元。
專題二、蛋白質設計改造
方向1、蛋白質復合物動態結構模擬
研究目標：開發高精度的蛋白質動態構象預測方法，提升蛋白質互作識別的動態變化解析能力，提高蛋白質-蛋白質復合物結構預測的準確性。
研究內容：發展全原子尺度高精度分子力場，提高隱藏變構位點的發現精度，揭示變構位點的通信規律，構建包含500條以上蛋白質及復合物的長時間動力學軌跡的數據庫，系統解析蛋白質互作中的大尺度構象變化和復合物變構組裝機制；開發蛋白質及復合物動態構象精準生成AI算法，實現活性高能構象的精準高效生成，并指導動態蛋白質的精準設計。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過150萬元。
專題三、AI藥物發現
方向1、高藥效藥物設計方法開發與應用
研究目標：針對G蛋白偶聯受體等靶點的動態調控機制，開發高藥效活性分子設計方法，發現2個以上候選藥物，獲得動物水平有效性評價報告。
研究內容：聚焦G蛋白偶聯受體等靶點的動態調控機制，利用人工智能技術建立配體-受體結合動力學優化的高藥效活性分子設計方法，實現納摩爾級親和力、小時級靶點時間停留，開發出更具臨床價值的新藥候選物。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過250萬元。
申報主體要求:本市企業，或本市高校、科研院所聯合本市企業共同申報(須掃描上傳正式合作協議)。
方向2、靶向蛋白藥物設計方法開發與應用
研究目標：發展靶向蛋白互作的藥物設計方法，發現2個以上候選藥物，獲得動物水平有效性評價報告。
研究內容：發展靶向蛋白之間相互作用的藥物設計體系，構建專用的化合物實體庫，開發人工智能算法實現小分子配體的從頭設計、成藥性質預測，獲得在動物模型上表現出預期活性的新型小分子候選化合物。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過250萬元。
申報主體要求:本市企業，或本市高校、科研院所聯合本市企業共同申報(須掃描上傳正式合作協議)。
方向3、高效活體藥物篩選的定量算法開發和應用
研究目標：開發活體成像技術和活體藥物篩選系統，提升藥物與活體動物動態行為表型的實時追蹤和關系解析能力，發現2個以上候選小分子藥物，獲得動物水平有效性評價報告。
研究內容：開發高時空分辨動物活體成像技術，建立表型藥物快速篩選體系，構建涵蓋不同藥物作用下的多參數動物表型數據庫，發展基于活體表型的藥效AI預測模型，發現具有高成藥性的候選小分子藥物。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過250萬元。
申報主體要求:本市企業，或本市高校、科研院所聯合本市企業共同申報(須掃描上傳正式合作協議)。
方向4、中藥藥物篩選方法開發與應用
研究目標：構建多模態中藥知識圖譜，研發中醫辨證與網絡藥理學融合的可解釋推理模型，闡明2種以上中藥組方的多維效應機制，獲得動物水平有效性評價報告。
研究內容：建立融合中醫辨證論治和網絡藥理學的多模態中醫藥知識圖譜，開發“癥狀-化學成分-網絡靶標-通路-病證效應”的可解釋推理模型，實現中藥組方的多成分、多靶點、多通路的多維藥效機理的闡釋，并在動物水平開展驗證評價。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過250萬元。
申報主體要求:本市企業，或本市高校、科研院所聯合本市企業共同申報(須掃描上傳正式合作協議)。
專題四、臨床應用技術
方向1、傳染病大模型構建與應用
研究目標：建立多模態數據驅動的傳染病大模型，提升重大傳染病的防控能力，實現對新發突發和重大傳染病防控的輔助決策，并通過預警準確、溯源一致等量化指標進行效能評價。
研究內容：挖掘傳染病關聯的基因組學、影像學、臨床數據等多模態數據之間的潛在聯系，抽取醫學先驗知識中的邏輯規則，構建高質量傳染病數據集，開發具備強泛化性和可解釋性的知識推理傳染病大模型，實現傳染病風險識別、流調甄別、基因溯源和人群風險管理等場景的深度應用。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
方向2、眼科大模型構建與應用
研究目標：開發大模型知識推理算法，構建多模態眼科大模型，實現大模型輔助下的慢病精準篩查，在5家以上社區推廣應用。
研究內容：建立多模態數據編碼、融合與對齊框架，探索慢性腎病、心腦血管等疾病在眼底數據中的表征機制，構建應用于慢病精準推理大模型，為患者提供個性化、全方位的健康評估方案，推進社區慢病智能篩查的普及。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
方向3、兒童白血病精準診療技術開發與應用
研究目標：通過開發個體化基因組變異分析方法，精準鑒別高危白血病患兒并進行精準干預，形成兒童白血病分子診療新范式，兒童白血病精準分型率提升25%以上。
研究內容：發展計算分析方法，提升臨床基因組變異的個體化分析效能，通過對兒童白血病大規模臨床研究隊列組學數據的計算分析，發現新的具有明確臨床應用價值的診斷與治療新靶點，建立適用于臨床多中心應用的標準化、智能化數據集成與分析系統，形成化療、免疫治療等相結合的兒童白血病分子診療新范式。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
專題五、前瞻性技術
方向1、虛擬細胞技術開發
研究目標：針對腦、心臟、肝臟等人體重要器官，構建虛擬細胞參照系和人工智能模型，支撐虛擬臨床細胞治療以及體外模擬藥物篩選。
研究內容：基于基因組學、單細胞組學等多尺度數據，構建人體重要器官的虛擬細胞參照系和多層次基礎模型，解碼不同類型分子的協同作用對細胞命運決定的影響；模擬器官發育與病理發生發展的時空動態過程，支撐生命過程的數字再現、虛擬臨床細胞治療以及體外模擬藥物篩選。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過200萬元。
方向2、AI賦能類器官技術開發
研究目標：面向人類疾病建模、藥物篩選等應用場景，建立重大疾病的類器官構建技術，構建疾病特異性的類器官體系和體外藥物篩選系統。
研究內容：通過整合類器官的多組學和空間轉錄組等數據，解析患者個體化類器官細胞發育譜系，實現藥物新靶點的自動化發現；開發基于類器官的體外篩藥系統，建立個體化治療的藥物篩選策略，提高類器官技術在藥物篩選、疾病機理研究等領域的應用水平。
執行期限：2025年6月1日至2028年5月31日。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過200萬元。
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