量子生命科学是以量子论及量子力学为基础，在阐明生命的根本原理的同时，致力于在多领域实现创新应用的新兴学术领域。一般社团法人量子生命科学会（会长：马场嘉信/国立研究开发法人量子科学技术研究开发机构（QST）量子生命科学研究所长/名古屋大学教授）在国际量子科学技术年（IYQ）到来之际，就量子生命科学的长期目标及需要重点推进的研究课题等提出了建议。日本科学技术政策担当大臣城内实表示：“量子生命科学在量子技术创新战略中，是推动日本产业创新发展的最重点领域之一的量子融合创新领域的一部分。我们将通过开发新型器件、利用测试设备开拓应用场景等，加速推进面向社会应用的各项举措。”
量子生命科学会提出：基础科学领域的长期目标应为“通过量子技术理解生命”。具体将通过探索量子效应在生命中的普遍作用，以及推进多尺度生物学、温度生物学、光生物学、放射生物学、化学生物学及认知神经科学，来阐明基于量子效应的更高层次的生命现象。例如：研究突变如何发生、最初的生命如何诞生、进化的真谛是什么、生命如何能在极端环境或地外环境中存续，新生与进化等根本问题。此外，还将探索不以实际存在的生物分子为前提的生命系统所必需得物理和化学条件（“普遍生物学”），推进对发育与衰老、疾病与功能障碍机制的理解。
创新领域的长期目标则应为：根据量子生命科学的知识，实现量子生命工程学、量子医学、量子农学等“让世界因量子而幸福”的研究活动。例如，致力于实现基于量子测量技术、量子成像及量子断层扫描的检测技术；涵盖癌症、痴呆症、衰老、新兴传染病等身体、精神及社会层面的疾病、功能障碍与未病状态的预防、诊断及治疗；利用量子技术进行质量保障的细胞，或植入量子技术的细胞开展的疾病治疗；基于量子级分子结构与功能解析的新药研发等。
实现上述长期目标应重点推进的研发课题涉猎极广，建议列举了一些代表性事例。如下：
量子论视角下的生命研究主题（基础主题）包括：解析光合作用、呼吸作用相关分子及蛋白质超复合体介导的能量传递与电子传输系统中的量子相干性作用，及其与环境适应性等生命现象的关联；解析嗅觉、视觉、磁感知等过程中的量子纠缠与量子相干性作用，并理解量子信息向分子信息的转换等。
最新量子技术应用带来的生命研究主题（技术开发）包括：使用金刚石NV中心的量子传感器在各类生命科学领域的应用；单自旋水平的超高灵敏度检测技术在生命测量领域的应用；疾病早期或未病阶段体液中微量出现的生物标志物的高灵敏度检测；将量子器件嵌入细胞的物质生产用智能细胞、医疗用设计细胞、由此二者构建的器官，以及全人工合成的合成细胞、活体材料、活体器件的开发。
另外，以创新为目标的研究开发（社会应用）包括：基于可高灵敏度检测微量生物标志物的量子传感器技术的量子液体活检疾病诊断的社会应用；通过量子成像与测量技术可视化细胞、组织及个体内微环境变化的，未病阶段超早期诊断与病理解析技术开发等。
为实现上述研究与创新，量子生命科学会还建议需采取的措施包括：通过在科学研究费资助项目的审查分类表中增加量子生命科学相关内容，以促进跨领域融合研究等。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
