国家自然科学基金资助癫痫研究十年回顾与展望

姚刚 朱元贵 曹河圻 吴镭

癫痫是一种反复发作的慢性脑疾病，严重危害患者的身心健康，也给家庭和社会带来沉重的负担。流行病学调查显示，活动性癫痫的平均患病率为7.22‰，全球癫痫患者超过5000 万，我国患者近千万，每年新发患者40 万～60 万，由于癫痫可导致猝死，因此癫痫也是一种潜在的致死性疾病，其死亡率是普通人群的3 倍[1]。深入研究癫痫机制、提高诊治水平、预测癫痫发作、降低发病率和病死率，是癫痫领域研究者共同的目标。国家自然科学基金委员会（National Natural Science Foundation of China，NSFC）以支持基础研究为主线，聚焦基础、前沿、人才，着力培育源头创新能力，是我国支持基础研究的主要渠道。癫痫作为最常见的神经系统疾病之一，是NSFC 资助神经科学领域的重要分支方向。本文通过NSFC 科学基金网络信息系统，以项目关键词和项目批准年度进行检索，关键词为“癫痫”，批准年度为2010～2019 年度，就近10 年癫痫领域研究项目资助情况进行回顾总结。

一、资助项目数量与经费

2010～2019 年，NSFC 对癫痫领域研究项目的资助数量和金额总体呈现上升趋势，共资助项目696项，累计资助经费31 636.9 万元。统计数据显示，2017 年资助金额出现一个高峰，与当年1 项重大项目（异常脑功能活动位点与连接的多模态影像学研究，总经费2971.6 万元）的立项有关。各年度资助项目数量和经费情况见图1。

二、资助项目类别

获资助项目类别主要是面上项目、青年科学基金项目和地区科学基金项目，共计资助658 项，占资助项目总数的94.54%。其中，面上项目304 项（43.68%），总金额17 080 万元（53.99%）；青年科学基金项目292 项（41.95%），总金额6178 万元（19.53%）；地区科学基金62 项（8.91%），总金额2509.8 万元（7.93%）。

图1 2010～2019 年国家自然科学基金委员会资助癫痫领域研究项目数量和经费情况

从高强度资助项目来看，2010 年和2014 年国际 （地区） 合作与交流项目共资助癫痫相关项目2项，总金额500 万元（1.58%）；2011 年和2013 年重大研究计划资助癫痫研究项目2 项，总金额380 万元（1.20%）；2017 年影像医学与生物医学工程领域（H18） 资助重大项目1 项 （设5 个课题），总金额2971.6 万元（9.39%）；2019 年资助重点项目2 项，分别是神经精神药物药理（H3101）和动力系统的分岔与混沌（A020202）领域，总金额628 万元（1.98%）。详细信息见表1。

在高层次人才项目方面，癫痫研究资助优秀青年科学基金项目3 项，总金额330 万元（1.04%），分别为2014 年（H1802，脑、脊髓功能异常检测），2014年 （H1809，医学图像处理与分析）和2019 年（H0913，神经电活动异常与发作性疾病）。国家杰出青年科学基金2 项，总金额630 万元（1.99%），分别为2012 年（H09，神经系统和精神疾病）和2018 年（H3101，神经精神药物药理）。

其他类别项目22 项，包括海外及港澳学者合作研究基金4 项，总金额174 万元；联合基金2 项，总金额80 万元；专项基金9 项，总金额90.5 万元；应急管理项目7 项，总金额85 万元。

三、依托单位与项目负责人

2010～2019 年，共有143 个依托单位获得癫痫领域研究项目资助，资助项目数从1 项至44 项不等，有19 个单位获资助项目在10 项以上，其中超过20 项的单位有7 个。资助经费统计显示，累计获资助金额超过1000 万元的单位有7 个，其中2000 万以上的单位有2 个（最高2435.3 万元）。这些癫痫领域学科优势明显的依托单位集中在双一流建设高校及其附属医院。项目负责人情况统计显示，共有538 位科研人员获得资助，主要来自于临床医学、基础医学、药学、生物医学工程和其他学科的研究人员：（1）临床医学专业346 人，占比64.31%，其中神经内科197人（36.62%），神经外科59 人（10.97%），儿科42 人（7.81%），医学影像科21 人（3.90%），中医科18 人（3.35%），还包括麻醉科、皮肤科、风湿免疫科的临床医生。（2）基础医学专业87 人，占比16.17%，包括神经生物学40 人（7.43%），病理学与病理生理学20 人（3.72%），生物化学与分子生物学15 人（2.79%），另外还有细胞生物学、遗传学、组织胚胎学、法医学、免疫学等专业的科研人员。（3）药学40 人，占比7.43%，其中药理学27 人（5.02%），药物学13 人（2.42%）。（4）生物医学工程26 人，占比4.83%。（5）其他学科39 人，占比7.25%，涉及数学、物理、化学、生物电子、电子信息、材料工程、计算机科学等多个学科专业。

表1 2010～2019 年国家自然科学基金委员会资助癫痫领域高强度资助项目情况

四、资助项目的学科分布

从资助项目的学科分布来看，696 项获资助项目中，医学科学部资助610 项（87.64%），生命科学部资助38 项 （5.46%），信息科学部资助29 项（4.17%），数理科学部资助12 项（1.72%），化学科学部资助4 项（0.57%），工程与材料科学部资助3 项（0.43%），详细信息见表2。

医学科学部资助癫痫项目排名前5 的学科方向分别为：神经系统和精神疾病（H09）、影像医学与生物医学工程 （H18）、药理学 （H31）、中医学（H27）和中西医结合（H29）。神经系统和精神疾病（H09） 主要集中在神经电活动异常与发作性疾病（H0913），共获得资助410 项，神经发育、遗传、代谢相关疾病 （H0905）、脑功能保护、治疗与康复（H0914） 和神经系统和精神疾病诊疗新技术（H0928）等学科代码下也有较多项目获得资助。影像医学与生物医学工程（H18）集中在fMRI 与脑、脊髓功能异常检测（H1802）、磁共振结构成像与疾病诊断（H1801）、医学图像处理与分析（H1809）和脑电图、脑磁图与脑机交互（H1810）等方向。药理学（H31）全部集中在神经精神药物药理（H3101）。中医学（H27）主要为中医儿科（H2712）、中医内科（H2708）和中医针灸（H2718）。中西医结合（H29）主要为中西医结合临床基础（H2902）和中西医结合基础理论（H2901）方向。

生命科学部资助项目集中在神经科学（C09），资助26 项，包括神经系统结构与功能异常（C090115）、细胞神经生物学（C090102）和分子神经生物学（C090101）等方向。信息科学部资助项目集中在生物电子学与生物信息处理（F0124）、医学信息检测与处理 （F0125）、信号理论与信号处理（F0111）、生物系统分析与调控（F0305）、认知与神经科学启发的人工智能（F0607）和生物、医学光学与光子学（F0512）等领域。数理科学部资助动力系统的分岔与混沌（A020202）8 项，核技术在环境科学、地学和考古中的应用（A050407）2 项，统计物理学与复杂系统（A050105）1 项，大科学装置联合基金（A08）1 项。化学科学部资助药物化学生物学（B0705）方向项目4 项。工程与材料科学部资助生物电磁技术（E0712）领域研究项目3 项。

表2 2010～2019 年国家自然科学基金委员会资助癫痫领域研究项目的学科分布

五、研究方向

癫痫领域研究项目主要涉及癫痫病因与发病机制、癫痫干预治疗、神经影像、抗癫痫药物、学科交叉、癫痫共患病、耐药机制、神经电生理、诊断与生物标志物等方向的研究（图2）。（1）癫痫病因与发病机制：此研究方向共353 项，占比50.72%，包括：神经递质和受体（123 项，17.67%）；基因、遗传与发育（103 项，14.79%）；离子通道（48 项，6.89%）；突触连接异常（36 项，5.17%）；神经胶质细胞（25 项，3.59%）；神经免疫、细胞因子与炎症（18 项，2.49%）等。（2）癫痫干预治疗：此研究方向共71 项，占比10.20%，包括：药物及中医药治疗（37 项，5.32%）；物理治疗（26 项，3.74%），如电刺激、磁刺激、针刺治疗等；其他治疗，如生酮饮食、外科手术、细胞治疗、临床照护（8 项，1.11%）。（3）神经影像：此研究方向共69 项，占比9.91%，集中在磁共振及相关技术、单光子发射计算机断层显像和正电子发射计算机断层显像、图像融合技术、脑磁图等技术在癫痫领域的应用研究。（4）抗癫痫药物：此研究方向共46 项，占比6.61%，包括：药物药理（33 项，4.74%）；药物化学（9 项，1.29%）；药物不良反应（5 项，0.72%）等。（5）学科交叉研究：此研究方向共46 项，占比6.61%，包括生物医学工程、生物信息学、数理科学、化学、生物学、工程材料学等多学科的交叉融合，涉及癫痫发病机制、诊断预测与干预、神经电生理相关技术等领域。（6）癫痫共患病：此研究方向共38 项，占比5.46%，包括癫痫共患抑郁、认知功能障碍、精神障碍、睡眠障碍、偏头痛等疾病的分子机制、神经影像、干预治疗等方面。（7）耐药机制：此研究方向共35 项，占比5.03%，主要研究癫痫耐药性发生的机制、以及针对耐药性癫痫的治疗策略。（8）神经电生理：此研究方向共23 项，占比3.30%，涉及异常神经网络基础、癫痫放电的形成与传播、痫样放电向痫性发作的转化、致痫灶定位等。（9）诊断与生物标志物：此研究方向共15 项，占比2.16%，包括不同癫痫类型诊断特异性生物标志物筛选、易感/致病基因分析、癫痫发作预测等研究。

图2 2010～2019 年国家自然科学基金委员会资助癫痫领域项目的研究方向分析

六、总结与展望

2010～2019 年NSFC 资助癫痫研究项目数量和经费总体上呈现逐渐增长的趋势，但与神经系统其他常见疾病相比，例如脑血管病、神经退行性疾病（如阿尔茨海默病等），癫痫领域整体资助规模和增长速度还存在明显差距[2-4]。癫痫患病情况与国民经济发展水平有很大关系，发展中国家高于发达国家，农村高于城市，我国随着社会经济的快速发展，脑血管病和神经退行性疾病的患病情况及其受重视程度都超过了癫痫，因此资助规模上也就有了较大的差异[5]。在全球范围内，癫痫研究投入也远远低于其他常见神经系统疾病，美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH） 癫痫研究预算不到总预算的0.09%，2019 年NIH 向癫痫研究提供了1.88 亿美元资助，而对脑血管病研究投入则超过11 亿美元，对阿尔茨海默病的资助更高达51.53 亿美元（https://report.nih.gov/categorical_spending.aspx）[6]。正如全球首份癫痫报告《癫痫：公共卫生的当务之急》指出，全球癫痫研究投入严重不足，与其他神经系统疾病相比差距巨大，在资源有限的国家尤其严重[6]。我国癫痫患病人群基数大，患者承受的身体和心理危害严重，家庭和社会负担沉重，对癫痫机制、诊断、治疗和预防的研究探索还任重道远，癫痫研究投入不足的问题同样显著。因此，NSFC 需要继续增强对癫痫的学科调研与战略规划，加强对癫痫研究的投入和政策倾斜，同时也需要癫痫领域的所有科技工作者共同努力，进一步提高全社会对癫痫的广泛关注。

癫痫领域获资助项目主要是面上项目、青年和地区科学基金项目，占资助项目总数的94.54%，显示出NSFC 对于癫痫自由探索、自主选题项目的一贯支持，为学科均衡、协调和可持续发展提供了有力支撑，同时也为青年和地区优秀人才提供了平台，储备和培养了癫痫领域的人才梯队，为我国癫痫事业发展奠定了良好的基础。但从高强度资助项目和高层次人才项目（优秀青年、杰出青年）来看，具有前沿引领性的高层次研究较少，与其他优势学科相比还有很大差距，癫痫领域研究队伍中，少数科学家研究水平处于国际前列或领先地位，然而，处于世界科技前沿的高水平研究团队少，领军人才相对不足，优秀青年骨干人才培养还有待加强。分析其主要原因：（1）癫痫领域研究者多偏向临床，临床医学背景的研究者超过60%，基础科研的整体实力相对薄弱，较难在基础研究领域实现重大突破；（2）从临床医学实践中挖掘和凝练出的深层次科学问题少，因此原创性和引领性的成果缺乏；（3）基础研究与临床研究，以及不同学科、不同领域之间交叉合作的深度不够，协同攻关的能力不足。因此，建议鼓励已有较好基础的研究团队，开展广泛深入的合作，立足癫痫领域的前沿科学问题与临床需求牵引并重，进行更加深入、系统的创新研究，跨领域、跨学科的深度交叉研究，提高科学研究水平和国际竞争力。同时，也要进一步加强青年人才的培养，提高他们承担高层次项目的能力，吸引更多优秀青年人才投身癫痫领域研究，创造更适合、更有利于青年人才脱颖而出的环境，助力癫痫领域的快速发展。

从NSFC 资助癫痫项目的学科分布来看，除了医学科学部之外，生命科学部、信息科学部、数理科学部、化学科学部、工程与材料科学部均有不同类别项目的资助，体现了癫痫研究的多学科特点。研究方向涉及癫痫病因与发病机制、干预治疗、神经影像、抗癫痫药物、交叉学科、癫痫共患病、耐药机制、神经电生理、诊断与生物标志物等领域的研究。（1）癫痫病因和发病机制的资助项目体量最大（超过50%），涉及神经递质和受体、基因遗传与发育、离子通道、突触连接异常、神经胶质细胞、神经免疫、细胞因子与炎症等方面，对本方向的热点问题均有覆盖，但聚焦前沿、深入系统的研究不足，高层次研究项目缺乏，未来需要在癫痫病因与发病机制方面进一步凝炼科学目标，凝聚优势力量，加强“从0 到1”基础研究，力争取得突破性的研究成果。（2）神经电生理研究涉及异常神经网络基础、癫痫放电的形成与传播、痫样放电向痫性发作的转化、致痫灶定位等。我国科研人员在此方向取得了较好的研究基础，2020 年NSFC 将“神经电活动异常的发生机制”列入重点项目领域，鼓励在神经电生理方向继续开展深入、系统的创新研究[7]。（3）癫痫干预治疗、抗癫痫药物、耐药机制、癫痫共患病以及诊断与生物标志物等方面，与临床诊疗水平的提高直接相关，仍然是癫痫研究的重点，要充分利用我国丰富的临床资源优势以及传统医药的特长，从临床需求出发，加强基础与临床之间的双向转化研究，打造新的学科生长点，形成关键领域先发优势。（4）近年来，医学影像学发生了突飞猛进的发展，功能成像和分子成像（尤其在神经影像方面）取得了极大的进步，在癫痫研究中被广泛应用于机制研究、致痫灶精确定位、诊断与治疗等方面。2017 年“癫痫异常脑功能活动位点与连接的多模态影像学研究”重大项目立项，不仅有利于培养脑功能影像学多学科交叉的研究队伍，而且对于促进癫痫领域神经影像、数理统计、信息科学等多学科交叉和整合具有重要意义。（5）癫痫领域的学科交叉研究涵盖了医学、生物医学工程、生物信息学、数理科学、化学生物学、工程材料学等多个学科，涉及癫痫病因与发病机制、诊断预测和治疗、神经电生理相关技术等各个方向。多学科交叉融合极大地推动了医学和相关科学的发展，在癫痫外科治疗中，颅内电极置入打开了一扇认识人脑的新窗口，更开辟了脑机接口技术的研究先河，掀起了一场新的深刻技术变革[8]。脑科学是本世纪最重要的科学前沿领域之一，世界各国纷纷启动脑科学计划，而多学科交叉正是脑科学研究的必要条件和关键保障[9,10]。随着未来跨学科、跨领域之间研究的进一步深度交叉融合，不仅会大大促进癫痫领域的发展，更有望推动我国在脑科学、人工智能等领域占领世界研究的前沿高地。

综上所述，近10 年来，NSFC 对癫痫领域的持续稳定支持，有力地推动了癫痫学科发展和人才培养，但相比其他优势学科，癫痫领域的项目资助规模和层次还有很大的提升空间，癫痫研究投入需要继续加强，研究能力需要进一步提高。国家自然科学基金改革确立的基于“鼓励探索、突出原创；聚焦前沿、独辟蹊径；需求牵引、突破瓶颈；共性导向、交叉融通”4 类科学问题属性分类的资助导向，为癫痫研究指明了方向。目前，我国癫痫领域发展机遇与挑战并存，相信在国家层面的充分重视，NSFC 进一步大力支持和癫痫领域科技工作者的共同努力下，我国癫痫事业将得到全面而快速的发展。