免疫学在生命科学和医学发展中的作用
丁香园
3513
北京大学医学部免疫学系 陈慰峰
第173次香山科学会议于2001年10月28日至11月1日在北京香山饭店召开。47位来自海内外从事免疫学研究工作和对免疫学发展报有极大兴趣的相关学科的科学家及有关人员参加了会议，其中有8位院士（邹承鲁，陈慰峰，巴德年，沈倍奋，闻玉梅，翟中和，施蕴渝，曾毅），9位来自美国、日本、澳大利亚的华人科学家，及28位国内学者。会议不仅汇集了我国杰出的基础与临床免疫学家，还邀请了生化学家、生理学家、结构生物学家、发育遗传学家的加入。使会议得以在高层次上探讨免疫学的多样化发展和与相关学科的融合发层。会议由中国科学院邹承鲁院士、北京大学陈慰峰院士、中国医学科学院巴德年院士、军事医学科学院沈倍奋院士，周光炎教授、金伯泉教授、及王宪教授任执行主席。
会议以“免疫学在生命科学和医学发展中的作用”为研讨主题，请23位国内外优秀的免疫学及相关科学的研究者，按21世纪的生命科学及免疫学展望，免疫学在生命科学、医学、疫苗研制，生物高科技发展及多学科交叉促进科学发展等六方面内容，作了系列主题评述报告，专题报告。主题评述报告的内容包括邹承鲁院士对走向21世纪的生物学的预见，陈慰峰院士对免疫学发展的回顾与展望，巴德年院士就免疫学医学发展新方向进行的评述。专题报告内容包括：基础免疫学（免疫系统发育、免疫细胞识别、信号转导、活化和效应机制、免疫分子的发现与应用），临床免疫学（自身免疫学、肿瘤免疫学、移植免疫学、疫苗研制、艾滋病防治）以及交叉学科（干细胞应用、原子成像的应用、免疫一神经一内分泌网络调节等）等热点问题，系统介绍了国际上和我国免疫学研究发展的成果和进展。与会者就报告与主题进行了自由发言与深入讨论，共同探讨当前国际免疫学发展的现状、方向、前沿、热点及前景，结合我国实际情况和现在工作基础，对如何推动和发展我国免疫学研究，使我国免疫学研究尽快在国际同一领域中占有一席之地，并形成较大学术影响，提出自己的见解。会议的中心议题包括：（1）免疫学在开拓功能基因以防治严重疾病、延缓衰老、提高人类健康中所起的重要作用；（2）免疫学是当代生命科学、医学的前沿；（3）免疫疫苗的发展； （4）免疫对高科技生物工程学的促进；（5）免疫学与其他学科的协同作用；（6）中国免疫学研究中取得的成就、经验、存在的问题及发展的方向。
该次会议本着“学术平等，百家争鸣”的方针，会议的学术论讨在宽松、自由、热列、友好的气氛中进行。围绕着会议中心：根据当今国际免疫学发展的方向、研究热点及应用前景，结合我国免疫学发展的现状、国情与需求，研讨我国免疫学发展的战略。与会人员畅所欲言，献计献策：既有历史的总结，又有发展趋势的展望；既有成熟观点的总结性发言，又有不同见解的质疑性讨论； 既有前沿科学问题的提出，也有技术方法学的介绍；既有免疫学本身发展的反思，也有与其他学科交叉点和生长点的寻找。此次会议历时三天半，学术总报告时间为8h，讨论时间为12.5h，报告时间与讨论时间之比为1：1.5，符合香山会议的一贯传统。
1 免疫学在生命科学和医学发层中的重要作用
现代免疫学已成为生命科学和医学中的前沿科学，免疫学发展水平是反映一个国家综合科学实力及发展水平的指标之一。免疫学在20世纪取得的辉煌成就，在消灭传染病及人类感染及非感染性疾病方面获得的巨大成效，在揭示生命活动基本规律，发展生物论和方法上的任何一次突破和进展，均会极大地促进生命科学和医学的发展。
邹承鲁院士指出，21世纪生命科学发展的三原则：分析与综合的统一，生物多样性与生命本质一致性的统一，及基础研究与应用研究的统一。功能基因的研究，将深入揭示生命活动的本质，生命科学将发展成为阐明生命活动普遍规律及其机制的名副其实含义上的“普通”生物学，并将高效促进工业、农业、医药卫生事业的发展。在新的世纪中，遵循此三原则进行研究，免疫学必将在后基因组计划中，在揭示基因功能，解码生命活动机制，攻克传染病、心脑血管病、肿瘤，探讨和控制人类生育，提高人体生理功能，延缓衰老，改善人类生活质量，提高国防，防止生物恐怖袭击诸多方面，发挥更加巨大的、无法估量的作用。
1．1 免疫学为人类防治疾病作出了重要贡献，并有更加广阔的需求和应用
人类生存和发展依赖于与有害环境和疾病的抗争和防御。基于最初对免疫学的基本要素“抗原与抗体”的认识和应用，疫苗的预防接种使人类得以消灭及控制流行已久的严重传染病。从18世纪牛痘苗的发明应用，到1980年世界卫生组织（WHO）宣布“天花已在全世界被消灭”，到鼠疫、霍乱、黄热病等等的有效控制。免疫学在抗感染性疾病方面取得了辉煌的成就。抗体的应用，也从20世纪初最早的马源抗体用作临床治疗，到用抗体进行ABO血型鉴定，使异体间输血成为可能，到如今基因工程技术利用小鼠生产出的完全人化抗体，应用于肿瘤及自身免疫病的治疗。免疫学为医学各领域带来了全新的突破。
多年来，免疫学基础理论的发展，使免疫学进入到现代免疫学时期，免疫学研究主要以基因活化及分子作用为基础，理解免疫细胞的生命活动与功能，理解细胞与细胞间及免疫系统与机体整体间的功能。基于现代免疫学对“免疫应答及免疫效应是免疫学核心”的认识，以及对“抗原特异的适应性免疫应答”的深入理解，建立了以免疫学有效防治相关疾病的基础。从而使免疫学家可以利用新型研发的疫苗去征服严重威胁人类生命的传染病，如艾滋病、肝炎，结核；可以从免疫学角度深入认识并解决肿瘤、心脑血管疾病、自身免疫性疾病、老年痴呆等困扰人类已久的疾病以及新认识的疯牛病；可以发展以干细胞的异体移植为主体的再生医学，免疫学的介入，将提供有力的研究支持，开辟全新的解决途径。目前，新的医学研究发现心脑血管疾病的发病，与外来的病原体与血管壁的某种抗原成分借分子模拟，发生抗原的交叉递呈，引起自身免疫应答有密切关系。老年痴呆，认为是由于正常蛋白发生病理性β片层折叠、变成异常蛋白引起发病，近来，科学家发现，在老年痴呆模型的小鼠体内应用免疫学方法，可使小鼠的痴呆症状减轻，甚至消失。而现在的生物高科技工业的发展，已将EPO、IL-2、IFN-β、CSF等免疫分子，应用于治疗肿瘤、慢性严重感染及多发性硬化症。
由治疗医学模式向预防医学模式的转变是现代医学发展的方向。人们如何保持自己的健康？免疫学可提供提高人体自身免疫力的有效手段，从而能解决日益突出的老年医学问题，精神卫生问题，及改进一些常见的不良生活方式。
目前，免疫学在医学中的应用研究包括：（1）疫苗的研制：爱滋病的诊断、治疗、预防仍有赖于免疫学。许多新型疫苗，如重组疫苗、DNA疫苗、口服疫苗，正在研制当中，并取得了一定的进展； （2）基于免疫应答及免疫耐受的特异性为基础的特异防治方案，而提高效率并降低副作用，为类风湿、哮喘、红斑狼疮等自身 免疫性疾病，过敏性疾病，及防止移植排斥，提供治疗方法；（3）抗体cDNA表达文库、噬菌体显示文库及蛋白组学的开发应用：可望进一步签定开发新的免疫原及免疫分子，获得新的高亲和力的抗体，而更广泛用于诊断、治疗、药物开发； （4）免疫药物的开发：可找到具有抗感染及增强免疫的双重功能的药物，如抗体与生物毒素交联的新型药物，以特异杀死肿瘤细胞。此外，新型具有杀菌和增强免疫力的抗菌素的开发等等也在进行中。
1．2 免疫学是生命科学的前沿学科，并将更有力地推动生命科学的进展
1．2．1 免疫系统的研究揭示了生命活动的基本规律 研究生命科学的基本任务是解读生老病死的密码，保持健康，防治疾病。而对免疫学的研究正体现并实现着这一基本任务。
1．2．1．1 生
即指细胞的生理活动过程。免疫学研究中发现免疫细胞的“受体一配体”识别模式，即配体代表某种外部信号的刺激，通过与免疫细胞表面受体的特异性识别、并结合，而将信号传到细胞内部，通过一系列的胞内信号传递、分选、综合、放大过程，活力靶基因，产生免疫分子，表达免疫效应，发挥免疫功能。这种“受体一配体”模式，和“刺激——识别——活化——效应”的作用途径，可能是生命世界运转的普遍规律。因此，免疫学对免疫细胞的受体与配体的识别机制，信号传导的通路，免疫效应的作用机制的研究，必将深入阐明生命体正常运转的生理机制。
1．2．1．2 死
细胞的死亡有两种方式：坏死和凋亡。细胞的凋亡，是生命体中的普遍现象，凋亡对维持体内正常细胞数量、维持机体内部的自稳状态至关重要，凋亡的异常与多种疾病相关。一种普遍表达在多种细胞表面的受体分子——Fas,它不仅参与免疫杀伤性T细胞对靶细胞的杀伤，它介导的凋亡在特异性免疫调节中更起重要作用。在免疫学中开始的对Fas与TNF及其介导的凋亡的研究，以及其他死亡信号分子的研究，可使人们更好地理解细胞的死亡机。
1．2．1．3 老
当免疫系统的功能低下，抵御外来病原和内在病变的能力降低，而易患疾病时，表现为衰老。关于衰老的学说有很多，从免疫学的角度去认识、理解衰老，并通过提高免疫系统的功能，以延缓衰老，将为人类寿命的延长提供新措施。
1．2．1．4 病
许多疾病的产生由于免疫系统的功能低下、缺陷，或者不适当的免疫应答引起。对免疫功能的类型，免疫应答的诱导，免疫效应的机制等方面的研究，将对疾病的发病、病变、免疫病理变化有全面认识。
由此可见，对免疫系统的深入研究将揭示生命体的生、老、病、死这一生命基本过程中一系列的根本问题与普遍规律。这些作用使免疫学成为生命科学的前沿学科。20世纪的Nobel医学及生理学奖中，有15次授予免疫学家及在免疫学中作出贡献的科学家。
1.2.2 免疫学与多学科的交叉及相互发展
1.2.2.1 免疫系统对机体整体功能的调节
免疫系统与神经系统，内分泌系统并称人体三大系统，在整体维持、调节人体自身的自稳平衡中发挥着重要作用。免疫系统的复杂性不逊于神经系统，它虽无神经系统形态上的网络，但却存在功能网络。免疫系统自身的结构、功能、调控规律，以及与另两大系统的相互交叉调节，是机体本身重要的基本生命现象，事关机体自身稳定和与外界的适应性联系，值得研究。过去的研究经验证明，如果生命科学的研究作不结合免疫学，遇到的许多问题将仍不能明。
1．2．2．2 免疫系统自身独有的特点
免疫细胞的受体，识别病原体及瘤细胞表达的分子，进行活化，克隆扩增，分化为效应细胞；免疫细胞双信号活化后，经信号转导途径，活化靶基因，表达相应功能的“活化一功能”模式；介导免疫细胞间相互作用的免疫分子，由此决定免疫应答的类型，免疫分子间的调节网络已研究得相当清楚，是其他器官系统所不能比拟的；特异性免疫应答过程中，产生记忆性免疫细胞，使免疫系统能快速、高效、持续发挥防卫功能。这些免疫系统独有的特点使免疫系统成为揭示生命活动的基本机制的一个良好的模型系统。而免疫系统的一些作用方式和作用机制已研究得相当清楚，免疫细胞的体外培养，大量免疫作用分子的发现及基因工程生产，转基因和基因敲除等动物模型的建立，为研究免疫细胞的生理功能与疾病机制，提供了坚实基础。这些手段使免疫学成为一个材料易得且便于研究的模型系统。
1．2．2．3 免疫分子是多学科研究的共同抗体、细胞因子等免疫分子、以及一些基于免疫学原理的实验方法技术，为生命科学多个学科提供了研究其问题的普遍而有效的手段。应用抗体进行细胞鉴定，得以分析多细胞亚群及其功能； 利用免疫标记物标记抗体或抗原，按抗原抗体反应具有特异的原理建立的一系列免疫学检测技术，已广泛应用于微物质的测定和分析。
1．2．2．4 生命世界多样性和生命本质一致性的统一
尽管生命世界具有多样性，但生物体基本物质组成的统一，生命信息传递的统一，生命活动本质的统一，说明生命世界中最本质的东西，在不同生物体中高度一致。基于此，免疫系统中发现的现象为生命科学提出了问题。在生命科学中，信号转导，细胞发育分化和凋亡等很多生命活动的基本问题，都是通过免疫学研 究首先发现的。生命科学的发现也推动了免疫学的进步，如分子生物学对基因组的了解，使免疫学家揭示了抗体的基因重排，从而建立抗体文库。基因重排又解释了人类基因组及蛋白组学揭示的有限基因数目编码几乎无限蛋白种类的原因。蛋白分析技术，结构技术则进一步阐明免疫球蛋白分子的组成、结构，使免疫学家深入理解它们的功能和相互作用方式。人类基因组的研究，使免疫学发展产生了新的分支，即“反向免疫学（reverse immunology）”,从基因入手，分析免疫原，进行实验性免疫应答，加速了免疫应答分析过程，亦揭示了免疫应答的复杂性。
1．2．2．5 免疫学理论和技术对其他生命科学分支学科的发展具有辐射作用，也具有平台作用
人类基因组计划的成功，将生物学带入到基因组学时代，直至现在的后基因组学时代，即功能基因组学与蛋白质组学时代。一方面，基因组学促进了免疫学的发展，为免疫学提供了新思路，使多种免疫新分子相继发现。如病原体全基因组测序信息，对设计有效重组疫苗，研制基因工程抗体及细胞因子提供了有力支持。另一方面，作为基因表达产物与功能体现产物的蛋白，急需制备大量的相应抗体，对抗原分子进行纯化、分析；新蛋白的功能需要利用免疫系统、免疫细胞功能、免疫与疾病的关系作为研究对象，进行分析。总之，免疫学作为一个极好的研究手段与模型系统，与基因组学，蛋白组学，遗传学，分子生物学，细胞生物学，发育生物学，结构生物学，生物化学，生理学，新兴的生物信息学等多个前沿学科的结合，必将产生新的理论与应用上的突破，从而更好地理解命生老病死的基本现象，揭示疾病的发病机制。
1．3 免疫学是生物高新技术产业化的重要基础，它的发展蕴涵巨大经济效益
免疫药物包括生物重组蛋白，多分子整合蛋白的研究，得以实现药物的既特异杀伤病原体，又增强机体自身免疫力的双重作用。其中，各种疫苗、基因工程细胞因子与抗体、细胞制剂、诊断制剂等是当今生物学技术产业的支柱产品，在销售额上占重要比例。至2000年底，经FDA批准，正处于临床研究阶段的369种生物技术药物中，79种为免疫制品，居生物制品之首。还有许多具有重大临床应用价值的免疫制品正在基础研究中研制开发。相信，随着免疫学研究的进展，会有更多，更先进，更有效的免疫制品问世，为人类疾病防治贡献更多力量。
1．4 免疫学将在生物安全及国防中发挥重要作用，不容忽视
一旦生物战争爆发，各种致命的病毒可能被用作生物武器，如：炭疽、霍乱、天花等，这时将急需大量疫苗加以预防、治疗。目前，一些世界上新发现的病毒如埃博拉病毒等，也有向我国蔓延传入的趋势，需要制备疫苗以备不时之需。
2 国际免疫学发展现状与趋势
在发达国家，免疫学研究受高度重视，与分子生物学、神经生物学等前沿学科并驾齐驱。免疫学在生物结构与机能的各个层面都有科学基本问题的发现，在临床应用领域，生物高科技产业，药物研制开发中有很大价值，可应用于传染性疾病与非传染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤、移植排斥、寄生虫病的诊断与防治。国外的研究院所都制订了有力的发展免疫学的方案和切实的免疫学教育、训练、研究措施，以达到应用免疫学以丰富、并提高医学及其他生物学科研究的目的。美国全力保持其免疫学的领先地位，因为免疫学可使人们更好的理解和认知生命 科学，解决医学问题，应用于药物研制，有效地防治疾病，带来更大的经济效益。美国国立卫生研究院（NIH）的基金中，15%用于免疫学研究。免疫学已被公认为是研究功能基因组学、了解生命本质、有效防治疾病的必不可少的手段，成为研究生命科学基本问题及疾病发展机制与防治的主要学科。
2．1 基础免疫学研究更加深入
目前国际上的研究方向和研究热点在基础研究方面主要是：（1）免疫细胞的生成，分化，发育的条件与调控机制；（2）免疫细胞对抗原分子的识别、活化，以及信号转导机制；（3）免疫效应细胞与效应分子对靶细胞的杀伤及作用机制； （4）新型免疫细胞的发现，其功能的调节作用；（5）新型免疫分子包括细胞因子、趋化性细胞因子的发展，结构与功能的研究；（6）实现免疫系统的自稳平衡的免疫调节机制：免疫系统自身的分子与分子之间，细胞与细胞之间，免疫系统与机体各系统之间的联系调节网络；（7）免疫相关性疾病模型的建立及免疫学机制的研究。
在临床应用上主要是：（1）新型疫苗的研制和开发；（2）自身免疫病，过敏病及器官移植 排斥的特异防治方案的建立；（3）生物高科技产业的发展，如抗体及免疫分子的开发应用；（4）抗菌及增强免疫的双重作用药物的开发，包括中药的开发。
2．2 基础免疫学与临床免疫学结合更加紧密
基础研究与应用研究并重且紧密结合，两者相辅相成。政府主要投入基础研究；企业则主要投入应用研究。基础免疫学为众多免疫相关性疾病的发展机制和治疗的研究提供理论指导。如HIV疫苗研制，类风湿性关节炎的靶向药物治疗等。另一方面，临床免疫学的实际问题为基础免疫学发展提供新的需求。如Tetramer-peptide检测CTL技术的发展，实验性动物模型的建立，以研究人类疾病的发病。
2．3 免疫学与其多学科的交叉和整合更加有效
以免疫学体系为实验模型，进行多学科交叉及渗透，以研究分子生物学、生物信息学、遗传学、细胞生物学、发育生物学等学科的基本问题，以及医学中的重要疾病的防治问题。免疫学带动了多学科的发展，多学科的交叉又促进了免疫学的发展。如对神经——内分泌——免疫网络的研究，结构生物学与免疫应答的分子机制的研究，病原基因组学与反向疫苗学的研究等等。
3 我国免疫学研究的现状与问题
我国现代免疫学的研究历史短，底子薄，在如此困难的情况下，经过几代免疫学家的努力，目前我国免疫学研究在课题、基地、队伍、人才方面已初具规模，在某些领域和具体课题研究上还有相对的优势和特色。总结近年来我国免疫学领域取得的成就主要有如下几点：（1）解放后疫苗的普及应用控制一系列重大传染病，为有效保护人民健康作出了重大贡献；（2）国家实施863以来，应用免疫学的发展有明显的成绩，利用基因工程技术对新型重组免疫分子，基因重组疫苗，肿瘤免疫疫苗的研发促进了生物高科技产业的发展。尤其基因工程抗体项目已具备了一定的科研基础，出现了产业化的良好发展势头；（3）在基础研究方面亦有所发展，在国家自然科学基金委员会资助的基础研究中：T细胞、B细胞、DC细胞，以及信号转导领域等方面得到了不斐的成果；（4）近来中国免疫学家创新观点的提出，如“应用异种同源基因进行肿瘤的免疫治疗”为癌症的治疗及基因治疗提供了新思路，文章发表于国外顶级杂志（Nature Medicine）上，引起了国际同行的关注；（5）在神经——内分泌——免疫调节网络系统的分析研究中取得了一定的成就。
面对国际免疫学的迅猛发展，我国免疫学在整体上滞后，差距较大，具体表现在：目前国内的免疫学研究倾向于应用，基础研究很少。在应用研究方面，以发展诊断技术偏多，且深度不够。在基础研究方面，我国的研究力量从T细胞、B细胞、NK细胞、DC细胞、MΦ等免疫细胞，到MHC、细胞因子等免疫分子，已基本形成了一定的、合理的格局，但仍缺完善。从国外回来的免疫学者进一步拓宽了国内基础研究的领域。总之，在应用及基础方面与国际相比，我国免疫学研究明显落后，缺乏标志性、突破性工作，尤其基础研究薄弱，又未能向理论升华；应用研究不够深入，与多学科间的交叉合作甚少；免疫学研究基金投入很低，与其作为前沿学科的地位，很不相称。这与我国原有免疫学基础薄弱有关。可喜的是，近年来，发展免疫学的重要性在我国已渐被认可，国家973计划已列入免疫学课题及以免疫学为主题的香山科学会议的召开即为例证。
4 我国免疫学发展的方向
4．1 重点发展
具体说，我们应从临床着眼，发现问题，解决问题。从重大疾病或者我国特有的疾病入手，以传染病及非传染病的发病机制及防治为主体，开展应用及理论研究。在此基础上深入探求疾病的诊断防治方法，发病机制，以及其中涉及的免疫学及生命科学的基本理论。研究要深入，不要简单重复。应用研究不要为利益驱使，急功近利，而要上升到理论研究，上升到回答免疫学的基本问题，才可能提高应用水平。与此同时，又要对现有的免疫学基础理论研究给予支持、推动，除了更好地为临床免疫学研究提供理论基石，还对推动中国免疫学向世界前沿水平前进，具有长远的意义。国外应用成果的背后是做了很多基础工作的，只有具备好的基础才能做出好的应用。总的说来，基础与临床两方面的免疫学研究必须相互结合，相辅相成，不能有所偏废。而各单位可根据自身的研究基础，多有偏重，合理高度。
4．2 交叉发展
强调多学科间的交叉融合，不同科学领域的专家要相互了解，合作；不同学的研究手段应互补借用。不仅呼呈，还要有措施责成这种多学科的共同合作发展。比如：基因、蛋白等大分子功能的研究有赖于与免疫学家、结构学家等等的紧密合作，找到功能与结构的聚合点，力争在后基因组时代的生命科学研究中找到新的生长点。
4．3 特色与创新发展
在目前科研资金投入有限的情况下，在大项目做好的同时，应鼓励科学家在自己感兴趣的领域内自由探索，提倡个人的创新能力，坚持自己已确立的方向，进行深入的研究。利用中国常见病、多发病中的免疫现象和问题，通过建立疾病的模型，用以解决免疫学基本科学问题及关键技术问题，而发现新的现象，探讨新的机制，提出原创观点，开辟新领域，创造新策略，在发展中找出问题。不要简单重复，一哄向上，一哄而散。
对我国特色的理解，应是结合我国实际国情，以实际防治疾病为需求，确立研究重点。“特色”的另一重要层面，则是对研究的深入，达到前沿创新，展示“独秀”的含义。
4．4 持续发展
在科学研究过程中，持续性的、不懈的工作是创新的基础。对于国内在多年研究中已积累的具备了坚实基础，良好传统，鲜明特色，有一定成就与地位的高质量基础免疫学研究工作，应予以重视和持续有力的支持。加强原有优势，做到跨越式发展，即在吸收先进的同时，不摒弃传统。重视基础理论研究，我国高质量的基础研究太少，故应对基础研究予以扶持扩大。
后记
总的说来，第173次香山科学会议，免疫学界第一次香山科学会议，举办得圆满而成功，与会专家学者均表示此次会议主题选择有高度，有深度，有广度；报告内容从多方面、多角度充分反映了我国海内外免疫学研究水平； 在讨论发言中，气氛友好而热烈； 免疫学界的精诚团结是此次大会成功举办的基础。这次会议达到了与其探索领域科学家间相互了解与合作，去解决中国重大科技问题的目的。会议提高对发展我国免疫学的认识；显示了免疫学界的朝气蓬勃，精神振奋，团结共进；会议促进了相互了解，推动了交叉学科间的合作。
免疫学很重要，不重视中国免疫学的研究将影响中国整个生命科学和医学的发展，必须加强中国对免疫学重视程度及资助力度。这次会议就“21世纪中国的免疫学发展方向与战略”问题，获得了比较满意的答案，从而看到了中国免疫学发展的前景，得到了鼓舞与信心，更加鞭笞我们为中国免疫学发展作出更大的贡献。
摘自：《上海免疫学杂志》2002年第22卷第2期
第173次香山科学会议于2001年10月28日至11月1日在北京香山饭店召开。47位来自海内外从事免疫学研究工作和对免疫学发展报有极大兴趣的相关学科的科学家及有关人员参加了会议，其中有8位院士（邹承鲁，陈慰峰，巴德年，沈倍奋，闻玉梅，翟中和，施蕴渝，曾毅），9位来自美国、日本、澳大利亚的华人科学家，及28位国内学者。会议不仅汇集了我国杰出的基础与临床免疫学家，还邀请了生化学家、生理学家、结构生物学家、发育遗传学家的加入。使会议得以在高层次上探讨免疫学的多样化发展和与相关学科的融合发层。会议由中国科学院邹承鲁院士、北京大学陈慰峰院士、中国医学科学院巴德年院士、军事医学科学院沈倍奋院士，周光炎教授、金伯泉教授、及王宪教授任执行主席。
会议以“免疫学在生命科学和医学发展中的作用”为研讨主题，请23位国内外优秀的免疫学及相关科学的研究者，按21世纪的生命科学及免疫学展望，免疫学在生命科学、医学、疫苗研制，生物高科技发展及多学科交叉促进科学发展等六方面内容，作了系列主题评述报告，专题报告。主题评述报告的内容包括邹承鲁院士对走向21世纪的生物学的预见，陈慰峰院士对免疫学发展的回顾与展望，巴德年院士就免疫学医学发展新方向进行的评述。专题报告内容包括：基础免疫学（免疫系统发育、免疫细胞识别、信号转导、活化和效应机制、免疫分子的发现与应用），临床免疫学（自身免疫学、肿瘤免疫学、移植免疫学、疫苗研制、艾滋病防治）以及交叉学科（干细胞应用、原子成像的应用、免疫一神经一内分泌网络调节等）等热点问题，系统介绍了国际上和我国免疫学研究发展的成果和进展。与会者就报告与主题进行了自由发言与深入讨论，共同探讨当前国际免疫学发展的现状、方向、前沿、热点及前景，结合我国实际情况和现在工作基础，对如何推动和发展我国免疫学研究，使我国免疫学研究尽快在国际同一领域中占有一席之地，并形成较大学术影响，提出自己的见解。会议的中心议题包括：（1）免疫学在开拓功能基因以防治严重疾病、延缓衰老、提高人类健康中所起的重要作用；（2）免疫学是当代生命科学、医学的前沿；（3）免疫疫苗的发展； （4）免疫对高科技生物工程学的促进；（5）免疫学与其他学科的协同作用；（6）中国免疫学研究中取得的成就、经验、存在的问题及发展的方向。
该次会议本着“学术平等，百家争鸣”的方针，会议的学术论讨在宽松、自由、热列、友好的气氛中进行。围绕着会议中心：根据当今国际免疫学发展的方向、研究热点及应用前景，结合我国免疫学发展的现状、国情与需求，研讨我国免疫学发展的战略。与会人员畅所欲言，献计献策：既有历史的总结，又有发展趋势的展望；既有成熟观点的总结性发言，又有不同见解的质疑性讨论； 既有前沿科学问题的提出，也有技术方法学的介绍；既有免疫学本身发展的反思，也有与其他学科交叉点和生长点的寻找。此次会议历时三天半，学术总报告时间为8h，讨论时间为12.5h，报告时间与讨论时间之比为1：1.5，符合香山会议的一贯传统。
1 免疫学在生命科学和医学发层中的重要作用
现代免疫学已成为生命科学和医学中的前沿科学，免疫学发展水平是反映一个国家综合科学实力及发展水平的指标之一。免疫学在20世纪取得的辉煌成就，在消灭传染病及人类感染及非感染性疾病方面获得的巨大成效，在揭示生命活动基本规律，发展生物论和方法上的任何一次突破和进展，均会极大地促进生命科学和医学的发展。
邹承鲁院士指出，21世纪生命科学发展的三原则：分析与综合的统一，生物多样性与生命本质一致性的统一，及基础研究与应用研究的统一。功能基因的研究，将深入揭示生命活动的本质，生命科学将发展成为阐明生命活动普遍规律及其机制的名副其实含义上的“普通”生物学，并将高效促进工业、农业、医药卫生事业的发展。在新的世纪中，遵循此三原则进行研究，免疫学必将在后基因组计划中，在揭示基因功能，解码生命活动机制，攻克传染病、心脑血管病、肿瘤，探讨和控制人类生育，提高人体生理功能，延缓衰老，改善人类生活质量，提高国防，防止生物恐怖袭击诸多方面，发挥更加巨大的、无法估量的作用。
1．1 免疫学为人类防治疾病作出了重要贡献，并有更加广阔的需求和应用
人类生存和发展依赖于与有害环境和疾病的抗争和防御。基于最初对免疫学的基本要素“抗原与抗体”的认识和应用，疫苗的预防接种使人类得以消灭及控制流行已久的严重传染病。从18世纪牛痘苗的发明应用，到1980年世界卫生组织（WHO）宣布“天花已在全世界被消灭”，到鼠疫、霍乱、黄热病等等的有效控制。免疫学在抗感染性疾病方面取得了辉煌的成就。抗体的应用，也从20世纪初最早的马源抗体用作临床治疗，到用抗体进行ABO血型鉴定，使异体间输血成为可能，到如今基因工程技术利用小鼠生产出的完全人化抗体，应用于肿瘤及自身免疫病的治疗。免疫学为医学各领域带来了全新的突破。
多年来，免疫学基础理论的发展，使免疫学进入到现代免疫学时期，免疫学研究主要以基因活化及分子作用为基础，理解免疫细胞的生命活动与功能，理解细胞与细胞间及免疫系统与机体整体间的功能。基于现代免疫学对“免疫应答及免疫效应是免疫学核心”的认识，以及对“抗原特异的适应性免疫应答”的深入理解，建立了以免疫学有效防治相关疾病的基础。从而使免疫学家可以利用新型研发的疫苗去征服严重威胁人类生命的传染病，如艾滋病、肝炎，结核；可以从免疫学角度深入认识并解决肿瘤、心脑血管疾病、自身免疫性疾病、老年痴呆等困扰人类已久的疾病以及新认识的疯牛病；可以发展以干细胞的异体移植为主体的再生医学，免疫学的介入，将提供有力的研究支持，开辟全新的解决途径。目前，新的医学研究发现心脑血管疾病的发病，与外来的病原体与血管壁的某种抗原成分借分子模拟，发生抗原的交叉递呈，引起自身免疫应答有密切关系。老年痴呆，认为是由于正常蛋白发生病理性β片层折叠、变成异常蛋白引起发病，近来，科学家发现，在老年痴呆模型的小鼠体内应用免疫学方法，可使小鼠的痴呆症状减轻，甚至消失。而现在的生物高科技工业的发展，已将EPO、IL-2、IFN-β、CSF等免疫分子，应用于治疗肿瘤、慢性严重感染及多发性硬化症。
由治疗医学模式向预防医学模式的转变是现代医学发展的方向。人们如何保持自己的健康？免疫学可提供提高人体自身免疫力的有效手段，从而能解决日益突出的老年医学问题，精神卫生问题，及改进一些常见的不良生活方式。
目前，免疫学在医学中的应用研究包括：（1）疫苗的研制：爱滋病的诊断、治疗、预防仍有赖于免疫学。许多新型疫苗，如重组疫苗、DNA疫苗、口服疫苗，正在研制当中，并取得了一定的进展； （2）基于免疫应答及免疫耐受的特异性为基础的特异防治方案，而提高效率并降低副作用，为类风湿、哮喘、红斑狼疮等自身 免疫性疾病，过敏性疾病，及防止移植排斥，提供治疗方法；（3）抗体cDNA表达文库、噬菌体显示文库及蛋白组学的开发应用：可望进一步签定开发新的免疫原及免疫分子，获得新的高亲和力的抗体，而更广泛用于诊断、治疗、药物开发； （4）免疫药物的开发：可找到具有抗感染及增强免疫的双重功能的药物，如抗体与生物毒素交联的新型药物，以特异杀死肿瘤细胞。此外，新型具有杀菌和增强免疫力的抗菌素的开发等等也在进行中。
1．2 免疫学是生命科学的前沿学科，并将更有力地推动生命科学的进展
1．2．1 免疫系统的研究揭示了生命活动的基本规律 研究生命科学的基本任务是解读生老病死的密码，保持健康，防治疾病。而对免疫学的研究正体现并实现着这一基本任务。
1．2．1．1 生
即指细胞的生理活动过程。免疫学研究中发现免疫细胞的“受体一配体”识别模式，即配体代表某种外部信号的刺激，通过与免疫细胞表面受体的特异性识别、并结合，而将信号传到细胞内部，通过一系列的胞内信号传递、分选、综合、放大过程，活力靶基因，产生免疫分子，表达免疫效应，发挥免疫功能。这种“受体一配体”模式，和“刺激——识别——活化——效应”的作用途径，可能是生命世界运转的普遍规律。因此，免疫学对免疫细胞的受体与配体的识别机制，信号传导的通路，免疫效应的作用机制的研究，必将深入阐明生命体正常运转的生理机制。
1．2．1．2 死
细胞的死亡有两种方式：坏死和凋亡。细胞的凋亡，是生命体中的普遍现象，凋亡对维持体内正常细胞数量、维持机体内部的自稳状态至关重要，凋亡的异常与多种疾病相关。一种普遍表达在多种细胞表面的受体分子——Fas,它不仅参与免疫杀伤性T细胞对靶细胞的杀伤，它介导的凋亡在特异性免疫调节中更起重要作用。在免疫学中开始的对Fas与TNF及其介导的凋亡的研究，以及其他死亡信号分子的研究，可使人们更好地理解细胞的死亡机。
1．2．1．3 老
当免疫系统的功能低下，抵御外来病原和内在病变的能力降低，而易患疾病时，表现为衰老。关于衰老的学说有很多，从免疫学的角度去认识、理解衰老，并通过提高免疫系统的功能，以延缓衰老，将为人类寿命的延长提供新措施。
1．2．1．4 病
许多疾病的产生由于免疫系统的功能低下、缺陷，或者不适当的免疫应答引起。对免疫功能的类型，免疫应答的诱导，免疫效应的机制等方面的研究，将对疾病的发病、病变、免疫病理变化有全面认识。
由此可见，对免疫系统的深入研究将揭示生命体的生、老、病、死这一生命基本过程中一系列的根本问题与普遍规律。这些作用使免疫学成为生命科学的前沿学科。20世纪的Nobel医学及生理学奖中，有15次授予免疫学家及在免疫学中作出贡献的科学家。
1.2.2 免疫学与多学科的交叉及相互发展
1.2.2.1 免疫系统对机体整体功能的调节
免疫系统与神经系统，内分泌系统并称人体三大系统，在整体维持、调节人体自身的自稳平衡中发挥着重要作用。免疫系统的复杂性不逊于神经系统，它虽无神经系统形态上的网络，但却存在功能网络。免疫系统自身的结构、功能、调控规律，以及与另两大系统的相互交叉调节，是机体本身重要的基本生命现象，事关机体自身稳定和与外界的适应性联系，值得研究。过去的研究经验证明，如果生命科学的研究作不结合免疫学，遇到的许多问题将仍不能明。
1．2．2．2 免疫系统自身独有的特点
免疫细胞的受体，识别病原体及瘤细胞表达的分子，进行活化，克隆扩增，分化为效应细胞；免疫细胞双信号活化后，经信号转导途径，活化靶基因，表达相应功能的“活化一功能”模式；介导免疫细胞间相互作用的免疫分子，由此决定免疫应答的类型，免疫分子间的调节网络已研究得相当清楚，是其他器官系统所不能比拟的；特异性免疫应答过程中，产生记忆性免疫细胞，使免疫系统能快速、高效、持续发挥防卫功能。这些免疫系统独有的特点使免疫系统成为揭示生命活动的基本机制的一个良好的模型系统。而免疫系统的一些作用方式和作用机制已研究得相当清楚，免疫细胞的体外培养，大量免疫作用分子的发现及基因工程生产，转基因和基因敲除等动物模型的建立，为研究免疫细胞的生理功能与疾病机制，提供了坚实基础。这些手段使免疫学成为一个材料易得且便于研究的模型系统。
1．2．2．3 免疫分子是多学科研究的共同抗体、细胞因子等免疫分子、以及一些基于免疫学原理的实验方法技术，为生命科学多个学科提供了研究其问题的普遍而有效的手段。应用抗体进行细胞鉴定，得以分析多细胞亚群及其功能； 利用免疫标记物标记抗体或抗原，按抗原抗体反应具有特异的原理建立的一系列免疫学检测技术，已广泛应用于微物质的测定和分析。
1．2．2．4 生命世界多样性和生命本质一致性的统一
尽管生命世界具有多样性，但生物体基本物质组成的统一，生命信息传递的统一，生命活动本质的统一，说明生命世界中最本质的东西，在不同生物体中高度一致。基于此，免疫系统中发现的现象为生命科学提出了问题。在生命科学中，信号转导，细胞发育分化和凋亡等很多生命活动的基本问题，都是通过免疫学研 究首先发现的。生命科学的发现也推动了免疫学的进步，如分子生物学对基因组的了解，使免疫学家揭示了抗体的基因重排，从而建立抗体文库。基因重排又解释了人类基因组及蛋白组学揭示的有限基因数目编码几乎无限蛋白种类的原因。蛋白分析技术，结构技术则进一步阐明免疫球蛋白分子的组成、结构，使免疫学家深入理解它们的功能和相互作用方式。人类基因组的研究，使免疫学发展产生了新的分支，即“反向免疫学（reverse immunology）”,从基因入手，分析免疫原，进行实验性免疫应答，加速了免疫应答分析过程，亦揭示了免疫应答的复杂性。
1．2．2．5 免疫学理论和技术对其他生命科学分支学科的发展具有辐射作用，也具有平台作用
人类基因组计划的成功，将生物学带入到基因组学时代，直至现在的后基因组学时代，即功能基因组学与蛋白质组学时代。一方面，基因组学促进了免疫学的发展，为免疫学提供了新思路，使多种免疫新分子相继发现。如病原体全基因组测序信息，对设计有效重组疫苗，研制基因工程抗体及细胞因子提供了有力支持。另一方面，作为基因表达产物与功能体现产物的蛋白，急需制备大量的相应抗体，对抗原分子进行纯化、分析；新蛋白的功能需要利用免疫系统、免疫细胞功能、免疫与疾病的关系作为研究对象，进行分析。总之，免疫学作为一个极好的研究手段与模型系统，与基因组学，蛋白组学，遗传学，分子生物学，细胞生物学，发育生物学，结构生物学，生物化学，生理学，新兴的生物信息学等多个前沿学科的结合，必将产生新的理论与应用上的突破，从而更好地理解命生老病死的基本现象，揭示疾病的发病机制。
1．3 免疫学是生物高新技术产业化的重要基础，它的发展蕴涵巨大经济效益
免疫药物包括生物重组蛋白，多分子整合蛋白的研究，得以实现药物的既特异杀伤病原体，又增强机体自身免疫力的双重作用。其中，各种疫苗、基因工程细胞因子与抗体、细胞制剂、诊断制剂等是当今生物学技术产业的支柱产品，在销售额上占重要比例。至2000年底，经FDA批准，正处于临床研究阶段的369种生物技术药物中，79种为免疫制品，居生物制品之首。还有许多具有重大临床应用价值的免疫制品正在基础研究中研制开发。相信，随着免疫学研究的进展，会有更多，更先进，更有效的免疫制品问世，为人类疾病防治贡献更多力量。
1．4 免疫学将在生物安全及国防中发挥重要作用，不容忽视
一旦生物战争爆发，各种致命的病毒可能被用作生物武器，如：炭疽、霍乱、天花等，这时将急需大量疫苗加以预防、治疗。目前，一些世界上新发现的病毒如埃博拉病毒等，也有向我国蔓延传入的趋势，需要制备疫苗以备不时之需。
2 国际免疫学发展现状与趋势
在发达国家，免疫学研究受高度重视，与分子生物学、神经生物学等前沿学科并驾齐驱。免疫学在生物结构与机能的各个层面都有科学基本问题的发现，在临床应用领域，生物高科技产业，药物研制开发中有很大价值，可应用于传染性疾病与非传染性疾病、自身免疫性疾病、肿瘤、移植排斥、寄生虫病的诊断与防治。国外的研究院所都制订了有力的发展免疫学的方案和切实的免疫学教育、训练、研究措施，以达到应用免疫学以丰富、并提高医学及其他生物学科研究的目的。美国全力保持其免疫学的领先地位，因为免疫学可使人们更好的理解和认知生命 科学，解决医学问题，应用于药物研制，有效地防治疾病，带来更大的经济效益。美国国立卫生研究院（NIH）的基金中，15%用于免疫学研究。免疫学已被公认为是研究功能基因组学、了解生命本质、有效防治疾病的必不可少的手段，成为研究生命科学基本问题及疾病发展机制与防治的主要学科。
2．1 基础免疫学研究更加深入
目前国际上的研究方向和研究热点在基础研究方面主要是：（1）免疫细胞的生成，分化，发育的条件与调控机制；（2）免疫细胞对抗原分子的识别、活化，以及信号转导机制；（3）免疫效应细胞与效应分子对靶细胞的杀伤及作用机制； （4）新型免疫细胞的发现，其功能的调节作用；（5）新型免疫分子包括细胞因子、趋化性细胞因子的发展，结构与功能的研究；（6）实现免疫系统的自稳平衡的免疫调节机制：免疫系统自身的分子与分子之间，细胞与细胞之间，免疫系统与机体各系统之间的联系调节网络；（7）免疫相关性疾病模型的建立及免疫学机制的研究。
在临床应用上主要是：（1）新型疫苗的研制和开发；（2）自身免疫病，过敏病及器官移植 排斥的特异防治方案的建立；（3）生物高科技产业的发展，如抗体及免疫分子的开发应用；（4）抗菌及增强免疫的双重作用药物的开发，包括中药的开发。
2．2 基础免疫学与临床免疫学结合更加紧密
基础研究与应用研究并重且紧密结合，两者相辅相成。政府主要投入基础研究；企业则主要投入应用研究。基础免疫学为众多免疫相关性疾病的发展机制和治疗的研究提供理论指导。如HIV疫苗研制，类风湿性关节炎的靶向药物治疗等。另一方面，临床免疫学的实际问题为基础免疫学发展提供新的需求。如Tetramer-peptide检测CTL技术的发展，实验性动物模型的建立，以研究人类疾病的发病。
2．3 免疫学与其多学科的交叉和整合更加有效
以免疫学体系为实验模型，进行多学科交叉及渗透，以研究分子生物学、生物信息学、遗传学、细胞生物学、发育生物学等学科的基本问题，以及医学中的重要疾病的防治问题。免疫学带动了多学科的发展，多学科的交叉又促进了免疫学的发展。如对神经——内分泌——免疫网络的研究，结构生物学与免疫应答的分子机制的研究，病原基因组学与反向疫苗学的研究等等。
3 我国免疫学研究的现状与问题
我国现代免疫学的研究历史短，底子薄，在如此困难的情况下，经过几代免疫学家的努力，目前我国免疫学研究在课题、基地、队伍、人才方面已初具规模，在某些领域和具体课题研究上还有相对的优势和特色。总结近年来我国免疫学领域取得的成就主要有如下几点：（1）解放后疫苗的普及应用控制一系列重大传染病，为有效保护人民健康作出了重大贡献；（2）国家实施863以来，应用免疫学的发展有明显的成绩，利用基因工程技术对新型重组免疫分子，基因重组疫苗，肿瘤免疫疫苗的研发促进了生物高科技产业的发展。尤其基因工程抗体项目已具备了一定的科研基础，出现了产业化的良好发展势头；（3）在基础研究方面亦有所发展，在国家自然科学基金委员会资助的基础研究中：T细胞、B细胞、DC细胞，以及信号转导领域等方面得到了不斐的成果；（4）近来中国免疫学家创新观点的提出，如“应用异种同源基因进行肿瘤的免疫治疗”为癌症的治疗及基因治疗提供了新思路，文章发表于国外顶级杂志（Nature Medicine）上，引起了国际同行的关注；（5）在神经——内分泌——免疫调节网络系统的分析研究中取得了一定的成就。
面对国际免疫学的迅猛发展，我国免疫学在整体上滞后，差距较大，具体表现在：目前国内的免疫学研究倾向于应用，基础研究很少。在应用研究方面，以发展诊断技术偏多，且深度不够。在基础研究方面，我国的研究力量从T细胞、B细胞、NK细胞、DC细胞、MΦ等免疫细胞，到MHC、细胞因子等免疫分子，已基本形成了一定的、合理的格局，但仍缺完善。从国外回来的免疫学者进一步拓宽了国内基础研究的领域。总之，在应用及基础方面与国际相比，我国免疫学研究明显落后，缺乏标志性、突破性工作，尤其基础研究薄弱，又未能向理论升华；应用研究不够深入，与多学科间的交叉合作甚少；免疫学研究基金投入很低，与其作为前沿学科的地位，很不相称。这与我国原有免疫学基础薄弱有关。可喜的是，近年来，发展免疫学的重要性在我国已渐被认可，国家973计划已列入免疫学课题及以免疫学为主题的香山科学会议的召开即为例证。
4 我国免疫学发展的方向
4．1 重点发展
具体说，我们应从临床着眼，发现问题，解决问题。从重大疾病或者我国特有的疾病入手，以传染病及非传染病的发病机制及防治为主体，开展应用及理论研究。在此基础上深入探求疾病的诊断防治方法，发病机制，以及其中涉及的免疫学及生命科学的基本理论。研究要深入，不要简单重复。应用研究不要为利益驱使，急功近利，而要上升到理论研究，上升到回答免疫学的基本问题，才可能提高应用水平。与此同时，又要对现有的免疫学基础理论研究给予支持、推动，除了更好地为临床免疫学研究提供理论基石，还对推动中国免疫学向世界前沿水平前进，具有长远的意义。国外应用成果的背后是做了很多基础工作的，只有具备好的基础才能做出好的应用。总的说来，基础与临床两方面的免疫学研究必须相互结合，相辅相成，不能有所偏废。而各单位可根据自身的研究基础，多有偏重，合理高度。
4．2 交叉发展
强调多学科间的交叉融合，不同科学领域的专家要相互了解，合作；不同学的研究手段应互补借用。不仅呼呈，还要有措施责成这种多学科的共同合作发展。比如：基因、蛋白等大分子功能的研究有赖于与免疫学家、结构学家等等的紧密合作，找到功能与结构的聚合点，力争在后基因组时代的生命科学研究中找到新的生长点。
4．3 特色与创新发展
在目前科研资金投入有限的情况下，在大项目做好的同时，应鼓励科学家在自己感兴趣的领域内自由探索，提倡个人的创新能力，坚持自己已确立的方向，进行深入的研究。利用中国常见病、多发病中的免疫现象和问题，通过建立疾病的模型，用以解决免疫学基本科学问题及关键技术问题，而发现新的现象，探讨新的机制，提出原创观点，开辟新领域，创造新策略，在发展中找出问题。不要简单重复，一哄向上，一哄而散。
对我国特色的理解，应是结合我国实际国情，以实际防治疾病为需求，确立研究重点。“特色”的另一重要层面，则是对研究的深入，达到前沿创新，展示“独秀”的含义。
4．4 持续发展
在科学研究过程中，持续性的、不懈的工作是创新的基础。对于国内在多年研究中已积累的具备了坚实基础，良好传统，鲜明特色，有一定成就与地位的高质量基础免疫学研究工作，应予以重视和持续有力的支持。加强原有优势，做到跨越式发展，即在吸收先进的同时，不摒弃传统。重视基础理论研究，我国高质量的基础研究太少，故应对基础研究予以扶持扩大。
后记
总的说来，第173次香山科学会议，免疫学界第一次香山科学会议，举办得圆满而成功，与会专家学者均表示此次会议主题选择有高度，有深度，有广度；报告内容从多方面、多角度充分反映了我国海内外免疫学研究水平； 在讨论发言中，气氛友好而热烈； 免疫学界的精诚团结是此次大会成功举办的基础。这次会议达到了与其探索领域科学家间相互了解与合作，去解决中国重大科技问题的目的。会议提高对发展我国免疫学的认识；显示了免疫学界的朝气蓬勃，精神振奋，团结共进；会议促进了相互了解，推动了交叉学科间的合作。
免疫学很重要，不重视中国免疫学的研究将影响中国整个生命科学和医学的发展，必须加强中国对免疫学重视程度及资助力度。这次会议就“21世纪中国的免疫学发展方向与战略”问题，获得了比较满意的答案，从而看到了中国免疫学发展的前景，得到了鼓舞与信心，更加鞭笞我们为中国免疫学发展作出更大的贡献。
摘自：《上海免疫学杂志》2002年第22卷第2期
