諾貝爾獎(jiǎng)作為科學(xué)界的 “皇冠明珠”，不僅是對(duì)人類智慧巔峰成就的加冕，更是在科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)深度融合的當(dāng)下，日益成為指引全球產(chǎn)業(yè)變革方向的“風(fēng)向標(biāo)”。

2025 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)、化學(xué)獎(jiǎng)、物理學(xué)獎(jiǎng)已經(jīng)公布，這些獎(jiǎng)項(xiàng)不再僅僅是對(duì)基礎(chǔ)研究的表彰，更是以敏銳的洞察力捕捉到了未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心方向，其蘊(yùn)含的技術(shù)突破和理論創(chuàng)新，正悄然勾勒出生物醫(yī)藥、新材料、量子科技等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)變革藍(lán)圖。

作為更懂產(chǎn)業(yè)的科技型決策智庫(kù)，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院力圖在通俗易懂地解釋相關(guān)科學(xué)突破的同時(shí)，深入剖析今年諾獎(jiǎng)背后的產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)，探尋這些科學(xué)成就如何成為驅(qū)動(dòng)全球產(chǎn)業(yè)變革的新引擎。

1、諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)：20年治愈癌癥

當(dāng)?shù)貢r(shí)間10月6日，瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院宣布，將2025年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家瑪麗·E·布倫科、弗雷德·拉姆斯德爾和坂口志文，表彰其在理解調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cells，T-reg細(xì)胞)功能、并成功將其轉(zhuǎn)化為革命性療法方面做出的決定性貢獻(xiàn)。

人體的免疫系統(tǒng)就像一支由免疫細(xì)胞組成的軍隊(duì)，其中T細(xì)胞是最重要的士兵之一，它們的任務(wù)是識(shí)別并摧毀入侵的病原體(細(xì)菌、病毒)和叛變的細(xì)胞(癌細(xì)胞)。但是有一個(gè)問題——如何保證T細(xì)胞不會(huì)抽風(fēng)調(diào)轉(zhuǎn)槍口，殺傷人體正常細(xì)胞?

在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞發(fā)現(xiàn)之前，人們只知道“中樞耐受”的存在，也就是T細(xì)胞在胸腺“征兵”過程中就完成了篩選。如果胸腺漏過了壞的T細(xì)胞，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)錯(cuò)誤攻擊了自身組織，就只能給整個(gè)軍隊(duì)投放“鎮(zhèn)靜劑，讓免疫系統(tǒng)整體變得遲鈍。這無疑是一種殺敵一千、自損八百的策略。

調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的發(fā)現(xiàn)，給這種思路帶來了革命性的改變。坂口志文發(fā)現(xiàn)，篩選不僅存在于“征兵”過程中，在已經(jīng)生成的T細(xì)胞軍隊(duì)中，存在T-reg細(xì)胞充當(dāng)“憲兵”，對(duì)T細(xì)胞起到教育和抑制作用。也就是說，要治療自身免疫性疾病，并不一定要整體抑制免疫系統(tǒng)功能，而是有可能通過控制T-reg細(xì)胞，對(duì)免疫系統(tǒng)精細(xì)調(diào)節(jié)，使其既不會(huì)傷害自身，又能保持對(duì)外來危害的殺傷力。

這一突破性研究直接影響了當(dāng)下醫(yī)學(xué)產(chǎn)業(yè)一些熱門課題：

首先是自身免疫性疾病。

像類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫性疾病，根源在于免疫系統(tǒng)的紊亂攻擊。T-reg細(xì)胞研究成果將為這些疾病的治療開辟新路徑，通過體外培養(yǎng)擴(kuò)增T-reg細(xì)胞，再回輸患者體內(nèi)，或是研發(fā)藥物激活體內(nèi)調(diào)節(jié)性T細(xì)胞活性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)自身免疫性疾病的精準(zhǔn)治療，極大改善患者的生活質(zhì)量，也將催生出龐大的自身免疫性疾病治療市場(chǎng)。

今年5月，中國(guó)醫(yī)學(xué)界迎來歷史性突破。殷浩教授領(lǐng)銜的上海長(zhǎng)征醫(yī)院團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)期刊《自然-醫(yī)學(xué)》發(fā)表研究成果，宣布通過"再生胰島組織移植技術(shù)"，將改造后的T-reg細(xì)胞與胰島組織共同移植，成功構(gòu)建免疫耐受微環(huán)境，成功治愈15例1型糖尿病患者，最長(zhǎng)無胰島素注射生存期已達(dá)3年7個(gè)月。這一成果標(biāo)志著人類在攻克自身免疫性疾病的征程上邁出關(guān)鍵一步。

當(dāng)前，全球自身免疫性疾病市場(chǎng)正處于技術(shù)突破驅(qū)動(dòng)的黃金增長(zhǎng)期，市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)2030年達(dá)到82億美元，2024-2033年復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)將達(dá)到6.5%，而中國(guó)細(xì)分市場(chǎng)增速更為突出，預(yù)計(jì)2030年規(guī)模達(dá)180億元，CAGR高達(dá)16.2%，反映出亞太地區(qū)作為增長(zhǎng)引擎的核心地位。

其次是器官移植。

當(dāng)前器官移植者需終身服用強(qiáng)效免疫抑制劑來防止排異，這些藥物有嚴(yán)重的毒副作用。而調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的研究提供了一種“精準(zhǔn)維穩(wěn)”的策略，通過給患者補(bǔ)充或激活其自身的T-reg細(xì)胞，只抑制錯(cuò)誤的攻擊，而不影響正常的免疫防御。

2018年之后了，國(guó)內(nèi)器官移植發(fā)展趨緩，歷年案例保持在2萬例左右。但伴隨著生物科學(xué)、3D打印等技術(shù)增長(zhǎng)，未來以人工器官技術(shù)突破為契機(jī)的醫(yī)學(xué)發(fā)展或?qū)?chuàng)造新的增長(zhǎng)點(diǎn)，這需要免疫抑制相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。目前在腎移植的T-reg細(xì)胞治療研究中，已經(jīng)有可行案例，且已進(jìn)入長(zhǎng)期隨訪階段。

第三，癌癥治療。

癌癥細(xì)胞來源于正常細(xì)胞變異，因此不會(huì)受到免疫系統(tǒng)的攻擊，T-reg細(xì)胞被“策反”后成為保護(hù)腫瘤的“保護(hù)傘”。那么反過來，精準(zhǔn)地削弱T-reg細(xì)胞在腫瘤局部的抑制功能，就能引發(fā)免疫系統(tǒng)對(duì)癌細(xì)胞的全面圍剿。

這屬于當(dāng)前火熱的癌癥免疫療法的一種。近年來，伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和臨床研究的深入，癌癥免疫療法的臨床應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于多種類型的癌癥治療，全球癌癥免疫療法的市場(chǎng)規(guī)模也從2018年的200億美元不到暴增至2023年的593億美元。

坂口志文得獎(jiǎng)后，在接受日本首相石破茂的采訪并被問及何時(shí)能夠治愈癌癥時(shí)，他樂觀地說：“20年內(nèi)，癌癥可治。”

2、諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)：遇事不決，量子力學(xué)

在量子力學(xué)建立100周年之際，瑞典皇家科學(xué)院決定將2025年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予科學(xué)家約翰·克拉克、麥克·H·德沃雷特、約翰·M·馬蒂尼，表彰他們發(fā)現(xiàn)電路中的宏觀量子隧穿和能量量子化現(xiàn)象。這項(xiàng)研究離日常生活比較遠(yuǎn)，難以理解，所以在原理上只做簡(jiǎn)單介紹。

這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在“宏觀”和“量子隧穿”2個(gè)詞上。

量子隧穿是量子力學(xué)的經(jīng)典現(xiàn)象。你可以想象有一堵墻，如果想要到墻的另一邊，必須有足夠能量要么跳過去，要么撞過去。但是在微觀世界，一個(gè)微觀粒子即使能量不夠，也有一定的概率像幽靈一樣直接“穿墻而過”，瞬間出現(xiàn)在墻的另一邊。

在過去100年里，科學(xué)家們?cè)缫言谠?、分子尺度上證實(shí)了這種現(xiàn)象，它是許多自然現(xiàn)象和現(xiàn)代科技的基礎(chǔ)，比如太陽(yáng)之所以能持續(xù)核聚變，就是因?yàn)槠渚蘖繗湓雍烁怕市缘卮┰綆?kù)侖斥力勢(shì)壘，實(shí)現(xiàn)近距離接觸并觸發(fā)聚變。但問題在于，這種“魔法”只發(fā)生在微小的粒子身上。

而今年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)3位科學(xué)家的研究成果，就是在宏觀尺度的超導(dǎo)線路上，證明了量子隧穿的存在。

這項(xiàng)研究的革命性在于，他們首次讓一個(gè)人類肉眼可見的、由成千上萬億個(gè)原子組成的“宏觀物體”展示了神奇的量子行為，彌合了兩個(gè)世界的鴻溝，證明了量子力學(xué)的普適性。更重要的是，這意味著我們可以主動(dòng)地去設(shè)計(jì)和制造宏觀尺度的量子系統(tǒng)，而不僅僅是觀察自然界已有的微觀粒子。

在產(chǎn)業(yè)方面，最直接、最重大的影響發(fā)生在量子計(jì)算領(lǐng)域。

目前的量子計(jì)算機(jī)(如超導(dǎo)量子比特)非常脆弱，極易受環(huán)境干擾而出錯(cuò)。這項(xiàng)研究證明，我們可以讓一個(gè)宏觀物體保持穩(wěn)定的量子態(tài)。這為建造更穩(wěn)定、更強(qiáng)大、更容易擴(kuò)展的量子比特指明了新方向。比如，未來可能制造出基于“宏觀量子振動(dòng)”的量子比特，其相干時(shí)間可能更長(zhǎng)，從而制造出更實(shí)用的量子計(jì)算機(jī)。

從發(fā)展路線來看，全球量子計(jì)算機(jī)發(fā)展路線主要分為三個(gè)發(fā)展階段：

第一階段是2010-2020年，出現(xiàn)以量子計(jì)算原型機(jī)、量子退火機(jī)為主的產(chǎn)品，行業(yè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)量子霸權(quán)，商業(yè)化起步;第二階段是2020-2030年，出現(xiàn)專用級(jí)量子計(jì)算機(jī)芯片，解決特定行業(yè)的特定問題;第三階段是2030年以后，研制真正的容錯(cuò)量子計(jì)算機(jī)(FTQC)，即通用量子計(jì)算機(jī)。

目前行業(yè)還處于第二階段，對(duì)于建造大型無計(jì)算錯(cuò)誤的通用量子計(jì)算機(jī)，目前仍存在較多技術(shù)短板，尚無法預(yù)測(cè)其具體的商用時(shí)間。

不過，這不妨礙資本對(duì)于量子計(jì)算的極端看好。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2016年以來，全球量子科技行業(yè)投融資熱度持續(xù)增長(zhǎng)，2021年之后行業(yè)迎來爆發(fā)式增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)玻色量子、美國(guó)SandboxAQ都在近2年拿到了億級(jí)別的融資。

此次諾貝爾獎(jiǎng)對(duì)宏觀量子現(xiàn)象的權(quán)威認(rèn)可，將進(jìn)一步點(diǎn)燃全球量子計(jì)算領(lǐng)域的融資熱情，加速資本從“泛技術(shù)投資”向“量子專用資本”聚焦，尤其是超導(dǎo)量子路線相關(guān)企業(yè)。

除了量子計(jì)算，宏觀量子現(xiàn)象可能還對(duì)其他一些前沿產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生影響，比如超高精度傳感，以及新材料的開發(fā)等。

現(xiàn)有最精密的傳感器(如原子力顯微鏡)已經(jīng)非常厲害，但精度仍受經(jīng)典物理極限的限制，而一個(gè)處于量子疊加態(tài)的宏觀物體，對(duì)外界施加的力、磁場(chǎng)、重力的變化會(huì)敏感到匪夷所思的地步，可以用來探測(cè)引力變化引發(fā)的時(shí)空曲率，或者是大腦神經(jīng)元活動(dòng)產(chǎn)生的微弱磁場(chǎng)。

在新材料領(lǐng)域，可以探索通過宏觀量子模擬，用于篩選和預(yù)測(cè)哪些真實(shí)的化學(xué)元素和晶體結(jié)構(gòu)有可能產(chǎn)生高溫超導(dǎo)等奇異性質(zhì)，為實(shí)驗(yàn)化學(xué)家合成新材料提供明確的理論指導(dǎo)，減少盲目性。

3、諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)：分子級(jí)別的積木

2025年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予北川進(jìn)、理查德·羅布森以及奧馬爾·M·亞吉三位科學(xué)家，以表彰其在金屬有機(jī)框架(Metal-Organic Framework)開發(fā)領(lǐng)域的貢獻(xiàn)。

通俗地說，金屬有機(jī)框架就是在離子層面“搭積木”，用金屬離子或簇充當(dāng)積木的連接件，用有機(jī)分子充當(dāng)積木的支架，在量子力學(xué)規(guī)律下，自動(dòng)搭成一個(gè)有吸附、儲(chǔ)存能力的“分子級(jí)海綿”。

在這個(gè)“海綿”中， 通過簡(jiǎn)單選擇不同長(zhǎng)度的有機(jī)連接桿，就能精確地調(diào)整孔洞的尺寸;通過選擇不同對(duì)稱性的金屬節(jié)點(diǎn)和有機(jī)連接劑，就能定制需要的孔洞形狀;通過在有機(jī)連接桿上引入各種官能團(tuán)，就能特異性地識(shí)別和捕獲特定的分子。

這意味著，我們可以任意制造需要的“海綿”，去捕獲和儲(chǔ)存任意的目標(biāo)分子。而在此之前，人類只能尋找自然界已有的材料，比如沸石、活性炭，開采、稍作修飾來使用。

這項(xiàng)研究的革命性在于，在行業(yè)意義上，它代表了化學(xué)研究范式的根本性轉(zhuǎn)變：從“發(fā)現(xiàn)”和“合成”材料，邁向了“設(shè)計(jì)”和“建筑”材料;在應(yīng)用領(lǐng)域，它為解決能源、環(huán)境、健康等領(lǐng)域的重大挑戰(zhàn)提供了一個(gè)通用的、高度可定制的材料平臺(tái)。

在能源產(chǎn)業(yè)，MOF在氫能領(lǐng)域有望大放異彩。

氫能作為清潔能源，其大規(guī)模應(yīng)用受制于儲(chǔ)存難題。MOF材料憑借高比表面積和可調(diào)節(jié)孔道，通過范德華力與氫氣分子產(chǎn)生吸附作用。大約20年前就有人提出用MOF儲(chǔ)氫。如今，其能實(shí)現(xiàn)的儲(chǔ)氫量越來越多，所需條件如溫度越來越接近常溫，正慢慢靠近商業(yè)化的目標(biāo)。

今年8月，《自然·化學(xué)》刊發(fā)一個(gè)由多國(guó)科學(xué)家組成的研究團(tuán)隊(duì)最新成果，首次發(fā)現(xiàn)了一種MOF材料，可以在常溫常壓下吸收和釋放氫氣，儲(chǔ)氫密度可以媲美70MPa高壓儲(chǔ)瓶的同時(shí)，比常規(guī)設(shè)備輕30%，而且不需要壓縮機(jī)。

這對(duì)于氫能發(fā)展來說至關(guān)重要。近年來，全球各國(guó)家地區(qū)紛紛將氫能源視為未來新能源的戰(zhàn)略發(fā)展方向，氫能產(chǎn)業(yè)得到了前所未有的增長(zhǎng)。2023年，全球氫氣產(chǎn)量首次突破1億噸，同比增長(zhǎng)7.0%。

展望未來，據(jù)IEA預(yù)測(cè)，到2050年，全球?qū)崿F(xiàn)凈零排放將需要大約5.3億噸的氫氣。麥肯錫發(fā)布的《氫能實(shí)現(xiàn)凈零排放》更是預(yù)測(cè)，6.6億噸左右的氫氣才能滿足2050年的氫氣需求。

而目前制約氫能發(fā)展的重要因素之一，正是氫氣的儲(chǔ)運(yùn)成本。目前無論是高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)還是低溫液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)，都無法在安全性、經(jīng)濟(jì)性方面相較其他能源取得優(yōu)勢(shì)，拖累了氫能產(chǎn)業(yè)。如果新型MOF材料能大規(guī)模降低氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本，將推動(dòng)氫能發(fā)展躍升一個(gè)臺(tái)階。

MOF材料對(duì)于低碳環(huán)保產(chǎn)業(yè)同樣影響深遠(yuǎn)。

在當(dāng)下全球低碳減排浪潮中，除了降低生產(chǎn)生活中的碳排放以外，還要進(jìn)行二氧化碳捕集、利用與封存(Carbon Capture，Utilization and Storage，簡(jiǎn)稱CCUS)，即把生產(chǎn)過程中排放的二氧化碳進(jìn)行提純，繼而投入到新的生產(chǎn)過程中進(jìn)行循環(huán)再利用或封存。

MOF材料可以通過物理和化學(xué)雙重機(jī)制實(shí)現(xiàn)高效捕碳。一方面，其孔道尺寸可以設(shè)計(jì)與二氧化碳分子直徑精準(zhǔn)匹配，通過物理吸附作用捕獲二氧化碳;另一方面，在配體中引入氨基等極性基團(tuán)后，能與二氧化碳發(fā)生化學(xué)結(jié)合，顯著提升吸附容量，部分MOF的單位體積捕碳量可達(dá)傳統(tǒng)活性炭的5倍。并且，經(jīng)過設(shè)計(jì)的MOF材料，在工業(yè)尾氣常見溫度(40-80℃)下仍能保持良好的穩(wěn)定性。

該產(chǎn)業(yè)擁有光明前景。碳中和目標(biāo)提出以來，中國(guó)已投運(yùn)和規(guī)劃建設(shè)中的CCUS示范項(xiàng)目規(guī)模明顯擴(kuò)大，10萬噸級(jí)及以上項(xiàng)目超過40個(gè)，其中50萬噸級(jí)及以上項(xiàng)目超過10個(gè)，多個(gè)百萬噸級(jí)以上項(xiàng)目正在規(guī)劃中。

根據(jù)路線規(guī)劃，到2025年，我國(guó)CCUS技術(shù)CO2利用封存量將達(dá)到900萬噸/年以上;到2050年，我國(guó)CCUS技術(shù)CO2利用封存量將達(dá)到80000萬噸/年以上。MOF材料或?qū)⒃谄渲衅鸬疥P(guān)鍵作用。

第三個(gè)MOF材料前景良好的產(chǎn)業(yè)是緩釋控釋藥物。

其一，利用疏水作用、靜電相互作用將藥物分子包裹于孔道內(nèi)，可有效避免藥物在運(yùn)輸過程中提前降解，提升藥物穩(wěn)定性;其二，通過在MOF表面連接腫瘤特異性配體(如葉酸)，能夠?qū)崿F(xiàn)藥物載體在病灶部位的精準(zhǔn)聚集;其三，借助腫瘤微環(huán)境呈酸性、特定酶濃度高等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)pH響應(yīng)或酶響應(yīng)機(jī)制，使MOF在到達(dá)病灶處自動(dòng)打開孔道，緩慢釋放藥物，延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間，提高療效并降低對(duì)正常組織的毒性。

對(duì)于產(chǎn)業(yè)而言，諾獎(jiǎng)不僅是科學(xué)榮譽(yù)的象征，更是技術(shù)落地的 “前哨信號(hào)”。尤其是在量子計(jì)算領(lǐng)域，諾獎(jiǎng)帶來的融資熱潮將加速技術(shù)迭代與生態(tài)構(gòu)建，推動(dòng)其從 “理論探索” 向 “產(chǎn)業(yè)賦能” 跨越。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院將持續(xù)追蹤這些領(lǐng)域的技術(shù)迭代與商業(yè)化進(jìn)展，為產(chǎn)業(yè)決策提供精準(zhǔn)洞察。

前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP 產(chǎn)業(yè)觀察組

更多行業(yè)研究分析詳見：

【1】《2025-2030年中國(guó)新能源行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)新賽道研究、投資可行性研究、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報(bào)、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請(qǐng)注明資料來源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

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