高級(jí)健康研究計(jì)劃局“ARPA-H”是何方神圣？

編譯 | 小葉

今年8月，美國(guó)總統(tǒng)拜登在官方推特上高調(diào)發(fā)文，表示美國(guó)生物醫(yī)學(xué)界向著終結(jié)癌癥邁出關(guān)鍵一步：一個(gè)全新的計(jì)劃將使用mRNA技術(shù)訓(xùn)練人類(lèi)免疫系統(tǒng)，以對(duì)抗癌癥、自身免疫性疾病和傳染性疾病。這一大膽嘗試可能改變?nèi)祟?lèi)抗擊癌癥及其他疑難雜癥的方式[1]。

寥寥數(shù)語(yǔ)，不僅傳遞出與癌癥等疾病抗?fàn)幍降椎臎Q心，也再次為一個(gè)神秘的、成立不到兩年的健康研究新機(jī)構(gòu)“搖旗吶喊”。這個(gè)機(jī)構(gòu)就是“高級(jí)健康研究計(jì)劃局”（Advanced Research Projects Agency for Health，簡(jiǎn)稱(chēng)ARPA-H）。

ARPA-H將聚焦于那類(lèi)不易獲得現(xiàn)行基金體系資助的“大膽激進(jìn)想法”?！斑@些想法非常大膽，甚至連私營(yíng)部門(mén)都不愿意給它們一個(gè)機(jī)會(huì)，或者投入大量資金來(lái)解決?！痹贏RPA-H網(wǎng)站上，掛著拜登的寄語(yǔ)，“現(xiàn)在，我們將大膽嘗試”。

ARPA-H是何方神圣？

那么，ARPA-H究竟是一個(gè)怎樣的機(jī)構(gòu)？拜登為什么對(duì)其抱有如此高的期待和強(qiáng)烈的信心？

時(shí)間回到2021年4月，拜登剛上任總統(tǒng)不到80天，就提議在美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院（NIH）內(nèi)部成立一個(gè)新機(jī)構(gòu)：ARPA-H。其旨在針對(duì)阿爾茨海默病、糖尿病和癌癥等疾病的預(yù)防、檢測(cè)和治療方向取得重大突破。拜登同時(shí)還建議政府于2022財(cái)年向該機(jī)構(gòu)提供65億美元的資金支持[2]。

這一舉措實(shí)際上意在效仿美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）的成功先例。DARPA成立于蘇美冷戰(zhàn)時(shí)期，時(shí)至今日推動(dòng)了眾多顛覆性技術(shù)的產(chǎn)生，從氣象衛(wèi)星、GPS、個(gè)人計(jì)算機(jī)到互聯(lián)網(wǎng)等，讓美國(guó)在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域始終保持全球領(lǐng)先地位。這些曾經(jīng)被視作先鋒的技術(shù)成果，如今已融入日常生活，讓民眾受益匪淺。

有鑒于此，拜登希望在生物醫(yī)學(xué)界復(fù)刻出同樣版本的DARPA，致力于改善國(guó)民的健康福利。他曾對(duì)媒體言之鑿鑿地表示：“消滅癌癥在我們能力范圍之內(nèi)?！盵3]拜登對(duì)于攻克癌癥的強(qiáng)烈渴望，很大程度上與其個(gè)人經(jīng)歷有關(guān)。他的長(zhǎng)子博·拜登（Beau Biden）曾罹患腦癌，年僅46歲就逝世了。這場(chǎng)家庭悲劇對(duì)拜登產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，也成為他執(zhí)著推動(dòng)科學(xué)界對(duì)抗癌癥的重要?jiǎng)恿Α?/p>

創(chuàng)建ARPA-H的提議一出，在一線(xiàn)與疾病奮戰(zhàn)的科學(xué)家紛紛表示支持。同年6月，時(shí)任NIH院長(zhǎng)的弗朗西斯·柯林斯（Francis Collins）及其他幾位專(zhuān)家在《科學(xué)》（Science）期刊發(fā)表文章[4]，明確指出在生命健康領(lǐng)域除了基礎(chǔ)研究和商業(yè)化技術(shù)研究之外，還有一類(lèi)不容易獲得現(xiàn)行體制基金資助的“大膽激進(jìn)想法”。這些想法往往伴隨著高風(fēng)險(xiǎn)、高費(fèi)用、耗時(shí)長(zhǎng)、過(guò)分關(guān)注實(shí)際應(yīng)用等容易被否決的因素。而且從商業(yè)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于激進(jìn)技術(shù)，市場(chǎng)前景并不明朗，想法涉及范圍過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致企業(yè)無(wú)法判斷經(jīng)濟(jì)收益，從而讓投資人猶豫不決。因此，成立像ARPA-H這樣的新機(jī)構(gòu)，既為激勵(lì)更大膽的科研思路打開(kāi)窗口，也為“應(yīng)用驅(qū)動(dòng)型”研究最終能落實(shí)提供平臺(tái)。

然而，盡管ARPA-H優(yōu)勢(shì)明顯，但在整個(gè)醞釀過(guò)程中，圍繞其與NIH之間的關(guān)系始終存在爭(zhēng)議。

最主要的擔(dān)憂(yōu)在于，ARPA-H項(xiàng)目可能直接與NIH項(xiàng)目資助形成競(jìng)爭(zhēng)之勢(shì)。因?yàn)閷⑶罢咧糜贜IH內(nèi)部，會(huì)讓聯(lián)邦政府的注意力和資金從NIH的基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)移到ARPA-H的應(yīng)用研究，可能阻遏基礎(chǔ)研究的創(chuàng)新步伐[5]。

另外，有觀察員質(zhì)疑新機(jī)構(gòu)能否掌握一定自主權(quán)，是否會(huì)屈服于提供資助的患者權(quán)益團(tuán)體而對(duì)研究課題厚此薄彼。對(duì)此，柯林斯曾在眾議院聽(tīng)證會(huì)上表示，ARPA-H不會(huì)刻意忽視任何疾病[6]。

還有人建議ARPA-H應(yīng)該成為獨(dú)立的科研實(shí)體，無(wú)需隸屬于NIH。不過(guò)也有反對(duì)聲，認(rèn)為尚無(wú)根基的新機(jī)構(gòu)最好先保留在NIH內(nèi)部，畢竟后者能夠提供扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)以及堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)環(huán)境[7]。

經(jīng)過(guò)不到一年的商榷和籌備，2022年3月拜登如愿以?xún)?，?guó)會(huì)通過(guò)立法正式宣布成立ARPA-H，啟動(dòng)資金高達(dá)15億美元。之后，衛(wèi)生與公共服務(wù)部部長(zhǎng)哈維爾·貝塞拉（Xavier Becerra）表示，新機(jī)構(gòu)雖然仍隸屬于NIH，但其“掌門(mén)人”——應(yīng)用生物學(xué)家蕾妮·韋格辛（Renee Wegrzyn）可向自己直接匯報(bào)工作進(jìn)展。此外，ARPA-H的總部設(shè)立在華盛頓特區(qū)，而非NIH所在的馬里蘭州的貝塞斯達(dá)（Bethesda）。[7]

不囿于傳統(tǒng)的ARPA-H

即便順利成立，圍繞ARPA-H的質(zhì)疑聲仍未停歇：新機(jī)構(gòu)是否將有別于形式繁瑣、行事保守的NIH？讓沒(méi)有機(jī)構(gòu)管理經(jīng)驗(yàn)的韋格辛來(lái)運(yùn)營(yíng)，她能頂住美國(guó)國(guó)會(huì)的壓力嗎？她需要多久能夠招募到創(chuàng)新的科研人才和先鋒項(xiàng)目，來(lái)證明15億美元花得其所呢？

這些答案在近期一一揭曉。

韋格辛曾擔(dān)任過(guò)DARPA生物部門(mén)的項(xiàng)目經(jīng)理，也在合成生物企業(yè)Ginkgo Bioworks任過(guò)職。在她上任后不到6個(gè)月的時(shí)間內(nèi)，就發(fā)布公告，尋求科研項(xiàng)目。不同于NIH，ARPA-H不要求提供各種支持?jǐn)?shù)據(jù)的長(zhǎng)篇申請(qǐng)書(shū)，只需要3頁(yè)的項(xiàng)目愿景概述或主要研究目標(biāo)以及實(shí)現(xiàn)過(guò)程即可。

公告一出，便吸引了海量經(jīng)費(fèi)申請(qǐng)書(shū)。韋格辛之后會(huì)邀請(qǐng)被海選中的團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步提交內(nèi)容更詳實(shí)的申請(qǐng)。機(jī)構(gòu)聘用了390名員工，在促成項(xiàng)目方面積極運(yùn)作，且ARPA-H的項(xiàng)目批準(zhǔn)無(wú)需NIH所要求的外部同行評(píng)審。之后，最終被選中的團(tuán)隊(duì)將以合同而非資助的形式獲得經(jīng)費(fèi)，也就說(shuō)，在研究過(guò)程中團(tuán)隊(duì)與機(jī)構(gòu)密切聯(lián)系，如果團(tuán)隊(duì)最終無(wú)法實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)，那么經(jīng)費(fèi)可能會(huì)被撤回。

截至目前，機(jī)構(gòu)已經(jīng)為7個(gè)項(xiàng)目提供了經(jīng)費(fèi)，大部分是來(lái)自學(xué)術(shù)界的科研團(tuán)隊(duì)，從打印心臟到依賴(lài)細(xì)菌的癌癥療法，再到有助于對(duì)付抗生素耐藥性的診斷測(cè)試手段。此外，機(jī)構(gòu)還協(xié)助優(yōu)化醫(yī)學(xué)信息系統(tǒng)，計(jì)劃獎(jiǎng)勵(lì)開(kāi)發(fā)匯集跨衛(wèi)生系統(tǒng)數(shù)據(jù)的新方法。

此外，ARPA-H還追隨其前輩的角度，設(shè)立了一套獨(dú)特的項(xiàng)目創(chuàng)新模式：首先一名項(xiàng)目經(jīng)理會(huì)確定一個(gè)健康相關(guān)的挑戰(zhàn)，且它無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)手段解決；隨后，經(jīng)理尋求并組建科研團(tuán)隊(duì)，申請(qǐng)經(jīng)費(fèi)，獲批后即可順利展開(kāi)研究。到目前為止，ARPA-H官網(wǎng)正式公布了四個(gè)通過(guò)該模式創(chuàng)立并獲得經(jīng)費(fèi)的科研項(xiàng)目，包括骨關(guān)節(jié)炎組織再生，精準(zhǔn)手術(shù)，在體內(nèi)植入裝載細(xì)胞的器件實(shí)現(xiàn)藥物遞送、疾病監(jiān)測(cè)，以及通過(guò)計(jì)算機(jī)策略設(shè)計(jì)疫苗以對(duì)抗多種病毒菌株。[8]

與NIH的常規(guī)資助相比，ARPA-H的這些項(xiàng)目顯然更野心勃勃，然而，成功可能性也相對(duì)低一些。不過(guò)旁觀的專(zhuān)家，包括促成ARPA-H創(chuàng)建的遺傳生物學(xué)家邁克爾·斯特賓斯（Michael Stebbins）在內(nèi)，普遍對(duì)首批資助項(xiàng)目感到滿(mǎn)意。癌癥研究摯友（Friends of Cancer Research）的CEO 埃倫·西格爾（Ellen Sigal）則評(píng)價(jià)說(shuō)，這些研究填補(bǔ)了NIH研究方向的空白。[7]

除了積極推動(dòng)創(chuàng)新項(xiàng)目之外，ARPA-H正在組建一套“中央輻射型健康衛(wèi)生創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)”，簡(jiǎn)稱(chēng)為ARPANET-H，展開(kāi)輔助協(xié)調(diào)工作，例如社區(qū)衛(wèi)生中心或鄉(xiāng)村醫(yī)院的臨床試驗(yàn)或設(shè)備測(cè)試。工作人員分別在三個(gè)中心展開(kāi)工作：位于華盛頓特區(qū)的APRA-H總部；波士頓的“投資催化”中心，旨在將新想法快速推向市場(chǎng)；以及達(dá)拉斯的“用戶(hù)體驗(yàn)”中心，例如多樣化機(jī)構(gòu)臨床試驗(yàn)受試者，未來(lái)旨在將這一網(wǎng)絡(luò)推廣至全國(guó)50個(gè)州。[7]

為吸引更多項(xiàng)目加入ARPA-H，機(jī)構(gòu)團(tuán)隊(duì)還在全美各地舉行“項(xiàng)目提案日”，向?qū)W界的科研人員介紹自己與NIH的異同。但可能對(duì)于學(xué)界人士來(lái)說(shuō)，“思維方式的不同，ARPA-H模式可能不適用于所有人?！盌ARPA生物技術(shù)部前主任、如今在加州大學(xué)伯克利分校任職的布拉德·林格森（Brad Ringeisen）估計(jì)，可能只有10%到20%的學(xué)界科研人員對(duì)此感興趣。[7]

ARPA-H的風(fēng)險(xiǎn)管理

盡管韋格辛個(gè)人表示系列新項(xiàng)目的啟動(dòng)非常激動(dòng)人心，民眾也樂(lè)于見(jiàn)到新機(jī)構(gòu)能如同其前輩般大有作為。然而，ARPA-H同時(shí)也承認(rèn)顛覆性創(chuàng)新天生自帶“風(fēng)險(xiǎn)因素”。在已宣布的諸多項(xiàng)目中，我們能看到其中不少采用了前沿生物技術(shù)，包括下一代測(cè)序技術(shù)或者基因組編輯技術(shù)。[9]

這些創(chuàng)新技術(shù)洋溢著樂(lè)觀情緒，生物領(lǐng)域加速發(fā)展的步伐可能推動(dòng)ARPA-H實(shí)現(xiàn)既定的科研突破。但樂(lè)觀背后隱藏的風(fēng)險(xiǎn)也不容忽視，以基因編輯技術(shù)為例，一方面給我們帶來(lái)了治療曾經(jīng)難以攻克的疾病的希望，另一方面也觸發(fā)了人們對(duì)技術(shù)濫用的擔(dān)憂(yōu)，請(qǐng)不要忘了活生生的基因編輯嬰兒事件。顯然，目前的我們還不具備足夠能力徹底杜絕技術(shù)濫用問(wèn)題。雖然美國(guó)政府已采取措施，將生物安全保障和生物技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)管理制度化，但無(wú)論面對(duì)刻意濫用風(fēng)險(xiǎn)還是意外事故風(fēng)險(xiǎn)，ARPA-H的還有許多預(yù)防和強(qiáng)化工作要做。

另外值得指出的是，ARPA-H鼓勵(lì)顛覆式創(chuàng)新而擁抱“高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)”，還表明了機(jī)構(gòu)愿意承擔(dān)技術(shù)失敗風(fēng)險(xiǎn)的態(tài)度：鑒于不可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)障礙，項(xiàng)目中的突破性方法可能會(huì)失敗。那么，機(jī)構(gòu)如何確定哪些風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)值得一試呢？畢竟15億美元的資金雖然相當(dāng)可觀，但總歸是有限的。

2023財(cái)年 ARPA-H獲得撥款 15 億美元，2024財(cái)年的預(yù)算更是飆升至25億美元，增幅高達(dá)67%。丨來(lái)源：ARPA-H預(yù)算文件

為了解決這一問(wèn)題，海爾邁耶問(wèn)題[10]（Heilmeier Questions）發(fā)揮了重要作用。上世紀(jì)90年代在美國(guó)國(guó)防部任職期間，喬治·海爾邁耶（George Heilmeier）承擔(dān)著評(píng)估大量科研項(xiàng)目，決定研究資金如何分配的工作。隨著經(jīng)驗(yàn)的累積，為了避免項(xiàng)目申請(qǐng)人憑私人關(guān)系走捷徑，他設(shè)計(jì)出了九大問(wèn)題，用來(lái)評(píng)估項(xiàng)目是否值得資助。這系列問(wèn)題后來(lái)得到推廣普及，被廣大機(jī)構(gòu)采用，統(tǒng)稱(chēng)為海爾邁耶問(wèn)題：

·你打算做什么？使用通俗語(yǔ)言講述你的目標(biāo)

·如今已有怎樣的相關(guān)成果？有哪些局限？

·你的方法有何創(chuàng)新之處？為什么認(rèn)為會(huì)成功？

·誰(shuí)會(huì)關(guān)注你的研究？如果成功了，會(huì)帶來(lái)怎樣的改變？

·風(fēng)險(xiǎn)有哪些？

·成本多少？

·耗時(shí)多久？

·有哪些中期和末期“檢驗(yàn)手段”能驗(yàn)證你是否成功了？

ARPA-H的領(lǐng)導(dǎo)從DARPA過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)中吸取教訓(xùn)，起草了自己的版本，更適用于ARPA-H的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。例如，當(dāng)追問(wèn)存在哪些風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，機(jī)構(gòu)會(huì)要求寫(xiě)明任何在目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中可能遇到的風(fēng)險(xiǎn)，以及項(xiàng)目本身可能會(huì)存在的任何風(fēng)險(xiǎn)。另外，ARPA-H還增添了一個(gè)新問(wèn)題：該項(xiàng)目可能如何被誤解或?yàn)E用（以及如何預(yù)防風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生）？[11]

對(duì)于誤解風(fēng)險(xiǎn)，可以通過(guò)積極組織公共宣傳活動(dòng)，及時(shí)辟謠，打擊錯(cuò)誤信息來(lái)限制。但前文提到的技術(shù)濫用風(fēng)險(xiǎn)則是完全不同的挑戰(zhàn)。盡管與ARPA-H項(xiàng)目成果相關(guān)的濫用事件可能很少很少，但萬(wàn)事無(wú)絕對(duì)，哪怕只發(fā)生一場(chǎng)意外，就足以產(chǎn)生災(zāi)難性后果。因此，事先預(yù)防勝過(guò)亡羊補(bǔ)牢。

另外，許多前沿的健康技術(shù)可能在自身發(fā)展的早期階段會(huì)有一定危害性，但隨著科研人員不斷加深認(rèn)識(shí)，技術(shù)不斷得到完善，等到真正落地實(shí)踐相關(guān)技術(shù)，在安全范圍內(nèi)進(jìn)行操作則能讓大眾受益，例如大名鼎鼎的X射線(xiàn)技術(shù)。因此，在項(xiàng)目的整個(gè)研發(fā)周期內(nèi)，對(duì)于可能的技術(shù)安全和意外風(fēng)險(xiǎn)，機(jī)構(gòu)表示會(huì)始終秉持謹(jǐn)小慎微的態(tài)度，并且做到充分認(rèn)識(shí)并預(yù)判可能的風(fēng)險(xiǎn)?？偠灾?，安全問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)怎么強(qiáng)調(diào)都不為過(guò)，并且與雄心壯志的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)互不排斥。[9]

ARPA-H的未來(lái)發(fā)展會(huì)如何？公眾希望能在健康衛(wèi)生領(lǐng)域掀起天翻地覆的變化浪潮。而韋格辛的目標(biāo)更加務(wù)實(shí)，她表示目前主要任務(wù)是繼續(xù)聘用項(xiàng)目經(jīng)理，到今年年底能夠組成20人的團(tuán)隊(duì)，2024年?duì)幦∽屓藬?shù)至少翻倍，之后如何進(jìn)一步發(fā)展則取決于未來(lái)預(yù)算，但ARPA-H已決意帶領(lǐng)美國(guó)生物醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入“高風(fēng)險(xiǎn)、高回報(bào)”的新時(shí)代。

參考資料

[1] https://twitter.com/POTUS/status/1694418361931743738

[2] https://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab1344/info86786.htm

[3] https://www.cbsnews.com/news/biden-speech-congress-joint-session-cancer-health-proposal/

[4] https://www.whitehouse.gov/ostp/news-updates/2021/06/22/science-magazine-arpa-h-accelerating-biomedical-breakthroughs/

[5] https://www.fx361.com/page/2023/0920/22583288.shtml

[6] https://www.science.org/content/article/plan-new-us-health-agency-speed-treatments-takes-shape-doubts-remain

[7] https://www.science.org/content/article/looking-gamble-newest-u-s-health-agnecy-places-first-research-bets

[8] https://arpa-h.gov/engage/programs/

[9] https://www.statnews.com/2023/07/10/arpa-h-heilmeier-questions-darpa-risk-taking/

[10] https://www.darpa.mil/work-with-us/heilmeier-catechism

[11] https://arpa-h.gov/careers/program-managers/

本文受科普中國(guó)·星空計(jì)劃項(xiàng)目扶持

出品：中國(guó)科協(xié)科普部

監(jiān)制：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社有限公司、北京中科星河文化傳媒有限公司

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