高级健康研究计划局“ARPA-H”是何方神圣？

编译 | 小叶

今年8月，美国总统拜登在官方推特上高调发文，表示美国生物医学界向着终结癌症迈出关键一步：一个全新的计划将使用mRNA技术训练人类免疫系统，以对抗癌症、自身免疫性疾病和传染性疾病。这一大胆尝试可能改变人类抗击癌症及其他疑难杂症的方式[1]。

寥寥数语，不仅传递出与癌症等疾病抗争到底的决心，也再次为一个神秘的、成立不到两年的健康研究新机构“摇旗呐喊”。这个机构就是“高级健康研究计划局”（Advanced Research Projects Agency for Health，简称ARPA-H）。

ARPA-H将聚焦于那类不易获得现行基金体系资助的“大胆激进想法”。“这些想法非常大胆，甚至连私营部门都不愿意给它们一个机会，或者投入大量资金来解决。”在ARPA-H网站上，挂着拜登的寄语，“现在，我们将大胆尝试”。

ARPA-H是何方神圣？

那么，ARPA-H究竟是一个怎样的机构？拜登为什么对其抱有如此高的期待和强烈的信心？

时间回到2021年4月，拜登刚上任总统不到80天，就提议在美国国立卫生院（NIH）内部成立一个新机构：ARPA-H。其旨在针对阿尔茨海默病、糖尿病和癌症等疾病的预防、检测和治疗方向取得重大突破。拜登同时还建议政府于2022财年向该机构提供65亿美元的资金支持[2]。

这一举措实际上意在效仿美国国防部高级研究计划局（DARPA）的成功先例。DARPA成立于苏美冷战时期，时至今日推动了众多颠覆性技术的产生，从气象卫星、GPS、个人计算机到互联网等，让美国在技术创新领域始终保持全球领先地位。这些曾经被视作先锋的技术成果，如今已融入日常生活，让民众受益匪浅。

有鉴于此，拜登希望在生物医学界复刻出同样版本的DARPA，致力于改善国民的健康福利。他曾对媒体言之凿凿地表示：“消灭癌症在我们能力范围之内。”[3]拜登对于攻克癌症的强烈渴望，很大程度上与其个人经历有关。他的长子博·拜登（Beau Biden）曾罹患脑癌，年仅46岁就逝世了。这场家庭悲剧对拜登产生了深远的影响，也成为他执着推动科学界对抗癌症的重要动力。

创建ARPA-H的提议一出，在一线与疾病奋战的科学家纷纷表示支持。同年6月，时任NIH院长的弗朗西斯·柯林斯（Francis Collins）及其他几位专家在《科学》（Science）期刊发表文章[4]，明确指出在生命健康领域除了基础研究和商业化技术研究之外，还有一类不容易获得现行体制基金资助的“大胆激进想法”。这些想法往往伴随着高风险、高费用、耗时长、过分关注实际应用等容易被否决的因素。而且从商业角度来说，对于激进技术，市场前景并不明朗，想法涉及范围过大也会导致企业无法判断经济收益，从而让投资人犹豫不决。因此，成立像ARPA-H这样的新机构，既为激励更大胆的科研思路打开窗口，也为“应用驱动型”研究最终能落实提供平台。

然而，尽管ARPA-H优势明显，但在整个酝酿过程中，围绕其与NIH之间的关系始终存在争议。

最主要的担忧在于，ARPA-H项目可能直接与NIH项目资助形成竞争之势。因为将前者置于NIH内部，会让联邦政府的注意力和资金从NIH的基础研究转移到ARPA-H的应用研究，可能阻遏基础研究的创新步伐[5]。

另外，有观察员质疑新机构能否掌握一定自主权，是否会屈服于提供资助的患者权益团体而对研究课题厚此薄彼。对此，柯林斯曾在众议院听证会上表示，ARPA-H不会刻意忽视任何疾病[6]。

还有人建议ARPA-H应该成为独立的科研实体，无需隶属于NIH。不过也有反对声，认为尚无根基的新机构最好先保留在NIH内部，毕竟后者能够提供扎实的专业知识以及坚实的基础环境[7]。

经过不到一年的商榷和筹备，2022年3月拜登如愿以偿，国会通过立法正式宣布成立ARPA-H，启动资金高达15亿美元。之后，卫生与公共服务部部长哈维尔·贝塞拉（Xavier Becerra）表示，新机构虽然仍隶属于NIH，但其“掌门人”——应用生物学家蕾妮·韦格辛（Renee Wegrzyn）可向自己直接汇报工作进展。此外，ARPA-H的总部设立在华盛顿特区，而非NIH所在的马里兰州的贝塞斯达（Bethesda）。[7]

不囿于传统的ARPA-H

即便顺利成立，围绕ARPA-H的质疑声仍未停歇：新机构是否将有别于形式繁琐、行事保守的NIH？让没有机构管理经验的韦格辛来运营，她能顶住美国国会的压力吗？她需要多久能够招募到创新的科研人才和先锋项目，来证明15亿美元花得其所呢？

这些答案在近期一一揭晓。

韦格辛曾担任过DARPA生物部门的项目经理，也在合成生物企业Ginkgo Bioworks任过职。在她上任后不到6个月的时间内，就发布公告，寻求科研项目。不同于NIH，ARPA-H不要求提供各种支持数据的长篇申请书，只需要3页的项目愿景概述或主要研究目标以及实现过程即可。

公告一出，便吸引了海量经费申请书。韦格辛之后会邀请被海选中的团队进一步提交内容更详实的申请。机构聘用了390名员工，在促成项目方面积极运作，且ARPA-H的项目批准无需NIH所要求的外部同行评审。之后，最终被选中的团队将以合同而非资助的形式获得经费，也就说，在研究过程中团队与机构密切联系，如果团队最终无法实现项目目标，那么经费可能会被撤回。

截至目前，机构已经为7个项目提供了经费，大部分是来自学术界的科研团队，从打印心脏到依赖细菌的癌症疗法，再到有助于对付抗生素耐药性的诊断测试手段。此外，机构还协助优化医学信息系统，计划奖励开发汇集跨卫生系统数据的新方法。

此外，ARPA-H还追随其前辈的角度，设立了一套独特的项目创新模式：首先一名项目经理会确定一个健康相关的挑战，且它无法通过传统手段解决；随后，经理寻求并组建科研团队，申请经费，获批后即可顺利展开研究。到目前为止，ARPA-H官网正式公布了四个通过该模式创立并获得经费的科研项目，包括骨关节炎组织再生，精准手术，在体内植入装载细胞的器件实现药物递送、疾病监测，以及通过计算机策略设计疫苗以对抗多种病毒菌株。[8]

与NIH的常规资助相比，ARPA-H的这些项目显然更野心勃勃，然而，成功可能性也相对低一些。不过旁观的专家，包括促成ARPA-H创建的遗传生物学家迈克尔·斯特宾斯（Michael Stebbins）在内，普遍对首批资助项目感到满意。癌症研究挚友（Friends of Cancer Research）的CEO 埃伦·西格尔（Ellen Sigal）则评价说，这些研究填补了NIH研究方向的空白。[7]

除了积极推动创新项目之外，ARPA-H正在组建一套“中央辐射型健康卫生创新网络”，简称为ARPANET-H，展开辅助协调工作，例如社区卫生中心或乡村医院的临床试验或设备测试。工作人员分别在三个中心展开工作：位于华盛顿特区的APRA-H总部；波士顿的“投资催化”中心，旨在将新想法快速推向市场；以及达拉斯的“用户体验”中心，例如多样化机构临床试验受试者，未来旨在将这一网络推广至全国50个州。[7]

为吸引更多项目加入ARPA-H，机构团队还在全美各地举行“项目提案日”，向学界的科研人员介绍自己与NIH的异同。但可能对于学界人士来说，“思维方式的不同，ARPA-H模式可能不适用于所有人。”DARPA生物技术部前主任、如今在加州大学伯克利分校任职的布拉德·林格森（Brad Ringeisen）估计，可能只有10%到20%的学界科研人员对此感兴趣。[7]

ARPA-H的风险管理

尽管韦格辛个人表示系列新项目的启动非常激动人心，民众也乐于见到新机构能如同其前辈般大有作为。然而，ARPA-H同时也承认颠覆性创新天生自带“风险因素”。在已宣布的诸多项目中，我们能看到其中不少采用了前沿生物技术，包括下一代测序技术或者基因组编辑技术。[9]

这些创新技术洋溢着乐观情绪，生物领域加速发展的步伐可能推动ARPA-H实现既定的科研突破。但乐观背后隐藏的风险也不容忽视，以基因编辑技术为例，一方面给我们带来了治疗曾经难以攻克的疾病的希望，另一方面也触发了人们对技术滥用的担忧，请不要忘了活生生的基因编辑婴儿事件。显然，目前的我们还不具备足够能力彻底杜绝技术滥用问题。虽然美国政府已采取措施，将生物安全保障和生物技术风险管理制度化，但无论面对刻意滥用风险还是意外事故风险，ARPA-H的还有许多预防和强化工作要做。

另外值得指出的是，ARPA-H鼓励颠覆式创新而拥抱“高风险、高回报”，还表明了机构愿意承担技术失败风险的态度：鉴于不可预见的技术障碍，项目中的突破性方法可能会失败。那么，机构如何确定哪些风险技术值得一试呢？毕竟15亿美元的资金虽然相当可观，但总归是有限的。

2023财年 ARPA-H获得拨款 15 亿美元，2024财年的预算更是飙升至25亿美元，增幅高达67%。丨来源：ARPA-H预算文件

为了解决这一问题，海尔迈耶问题[10]（Heilmeier Questions）发挥了重要作用。上世纪90年代在美国国防部任职期间，乔治·海尔迈耶（George Heilmeier）承担着评估大量科研项目，决定研究资金如何分配的工作。随着经验的累积，为了避免项目申请人凭私人关系走捷径，他设计出了九大问题，用来评估项目是否值得资助。这系列问题后来得到推广普及，被广大机构采用，统称为海尔迈耶问题：

·你打算做什么？使用通俗语言讲述你的目标

·如今已有怎样的相关成果？有哪些局限？

·你的方法有何创新之处？为什么认为会成功？

·谁会关注你的研究？如果成功了，会带来怎样的改变？

·风险有哪些？

·成本多少？

·耗时多久？

·有哪些中期和末期“检验手段”能验证你是否成功了？

ARPA-H的领导从DARPA过去的经验中吸取教训，起草了自己的版本，更适用于ARPA-H的项目风险评估。例如，当追问存在哪些风险时，机构会要求写明任何在目标实现过程中可能遇到的风险，以及项目本身可能会存在的任何风险。另外，ARPA-H还增添了一个新问题：该项目可能如何被误解或滥用（以及如何预防风险的发生）？[11]

对于误解风险，可以通过积极组织公共宣传活动，及时辟谣，打击错误信息来限制。但前文提到的技术滥用风险则是完全不同的挑战。尽管与ARPA-H项目成果相关的滥用事件可能很少很少，但万事无绝对，哪怕只发生一场意外，就足以产生灾难性后果。因此，事先预防胜过亡羊补牢。

另外，许多前沿的健康技术可能在自身发展的早期阶段会有一定危害性，但随着科研人员不断加深认识，技术不断得到完善，等到真正落地实践相关技术，在安全范围内进行操作则能让大众受益，例如大名鼎鼎的X射线技术。因此，在项目的整个研发周期内，对于可能的技术安全和意外风险，机构表示会始终秉持谨小慎微的态度，并且做到充分认识并预判可能的风险。总而言之，安全问题和风险意识怎么强调都不为过，并且与雄心壮志的技术风险承担互不排斥。[9]

ARPA-H的未来发展会如何？公众希望能在健康卫生领域掀起天翻地覆的变化浪潮。而韦格辛的目标更加务实，她表示目前主要任务是继续聘用项目经理，到今年年底能够组成20人的团队，2024年争取让人数至少翻倍，之后如何进一步发展则取决于未来预算，但ARPA-H已决意带领美国生物医学研究进入“高风险、高回报”的新时代。

参考资料

[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/

本文受科普中国·星空计划项目扶持

出品：中国科协科普部

监制：中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

特 别 提 示

1. 进入『返朴』微信公众号底部菜单“精品专栏“，可查阅不同主题系列科普文章。

2. 『返朴』提供按月检索文章功能。关注公众号，回复四位数组成的年份+月份，如“1903”，可获取2019年3月的文章索引，以此类推。

版权说明：欢迎个人转发，任何形式的媒体或机构未经授权，不得转载和摘编。转载授权请在「返朴」微信公众号内联系后台。