《Cryobiology》:Need for harmonized terminology in cryopreservation to support reproducibility, regulation, and translation
编辑推荐:
为应对低温保存领域术语混乱阻碍科研协作、监管与跨学科应用转化的问题,本文分析了术语不一致的现状与危害,系统梳理了核心术语的定义分歧,呼吁专业学会牵头,通过建立共识流程实现术语标准化,以促进科学可重复性、临床转化与公众理解。
想象一下,你手握一项能够“暂停”生命时钟、将细胞、组织乃至器官长期安全储存的技术,它在再生医学、物种保护、食品安全乃至太空探索中都有望大放异彩。这就是低温保存技术的魅力所在。随着超低温冷却、部分冷冻、等容保存、玻璃化与纳米复温等新技术不断涌现,低温生物学正在经历一场复兴。然而,在实验室成果向临床和产业转化的道路上,却横亘着一个意想不到的障碍:术语的混乱。来自不同学科背景的研究者、工程师、监管者和公众,对于“低温保存”、“低温保护剂”、“玻璃化”等基本概念的理解大相径庭,宛如一座现代的“巴别塔”,严重阻碍了跨实验室的协作、科研成果的可重复性、有效监管的建立以及新技术的公众接受度。正是为了打破这一僵局,研究人员在《Cryobiology》期刊上发表了这项旨在推动低温保存领域术语标准化的重要研究。
为了系统阐述术语标准化的紧迫性与可行路径,研究人员主要运用了文献综述与案例分析的方法。他们系统地检索并分析了大量已发表的低温生物学及相关领域文献,提取并对比了关键术语的不同定义与使用情境。同时,研究借鉴了生物样本库、热医学、辅助生殖技术等领域已有的术语标准化成功案例(如MIABIS框架、ASME热医学词典、ISBT 128标准等),作为构建共识流程的参考模板。此外,文中还引用了对水生种质资源低温保存、机器灌注等具体技术领域内术语混乱问题的调研结果,作为论证术语不一致危害的实证。
研究结果
1. 引言:术语不一致的现状与后果
文章开篇指出,低温保存技术的快速发展与跨领域应用,使得术语不统一的问题日益尖锐。这种不一致性导致沟通混乱,成为技术进步的障碍,并在医学、食品、农业和环境保护等多个应用领域限制了低温保存潜力的发挥。术语混乱还会在转化和整合新技术时引发伦理、法律和社会问题。
2. 巴别塔问题:术语一致性的必要性
本章深入剖析了术语不一致带来的多方面危害。
2.1. 术语不一致的危险
在生物医学领域,术语精确性关乎患者安全、人员培训和公众信任。文章引用研究指出,80%的医疗失误涉及信息或人际沟通错误。在低温保存研究中,术语和标准的不一致直接威胁研发进程。例如,水生种质资源低温保存的研究因术语和实验方案不一致而进展缓慢,不同研究对精子“运动性”的评估标准各异,导致结果难以比较和复制,形成了科学的“巴别塔”。
2.2. 跨实验室和设施的可重复性、可复制性及沟通障碍
可重复性和可复制性是科学研究的基石。文章指出,低温保存研究正受困于此。例如,在水生种质研究中,样本体积、精子激活溶液成分等关键参数在发表物中各不相同,缺乏统一的方法学、术语和报告指南。同样,在机器灌注研究中,也存在时间、持续时间和温度等方面的显著差异,需要清晰的术语进行分类。
2.3. 缺乏共识语言影响生物医学进展
术语标准化对于低温保存在生物医学(尤其是器官移植)中的应用至关重要。未来建立长期的器官低温保存库,将需要标准化的操作、供应链和生物样本库。若缺乏通用术语,利益相关方可能面临混淆,甚至危及接受移植的患者。例如,将“玻璃化”器官误解为“部分冷冻”器官,可能导致灾难性的保存失败。
2.4. 缺乏共识阻碍治理与监管
低温保存作为一种“平台”技术,涉及多学科和广泛应用,对标准化术语的需求尤为迫切。监管机构(如美国FDA)在评估新技术时需要清晰的定义来建立监管框架。例如,确定经低温保存的产品是否属于“超过最低限度操作”的人体细胞与组织产品(HCT/Ps),就需要基于对科学(如胰岛玻璃化协议)的清晰共识。
2.5. 日益严重的低温生物学术语冲突问题
文章通过列表(
Table 1)具体展示了五个关键术语的定义混乱情况,包括“低温保存”(Cryopreservation)、“低温保护剂”(CPA, Cryoprotective Agent)、“低温损伤”(Cryoinjury)、“玻璃化”(Vitrification)和“冰晶形成”(Ice Formation)。对于每个术语,都列出了混淆的潜在来源、文献中的不同定义以及公众可能与之混淆的其他术语。例如,“低温保存”的定义在保存温度范围(-70°C至-196°C不等)和保存对象(活体生物材料 vs. 所有生物制剂)上存在分歧。公众则常将其与“低温学”(Cryogenics)、“低温手术”(Cryosurgery)等概念混淆。
3. 建立共识的流程与建议
本章提出了解决术语问题的具体路径。
3.1. 现有努力
文章列举了多个领域术语标准化的成功先例,为低温保存领域提供了模板。包括:美国机械工程师学会(ASME)的热医学标准与生物词典;生物样本库数据共享最低信息(MIABIS)框架;国际输血标准(ISBT 128)及眼库术语标准化;辅助生殖技术(ART)与体外受精(IVF)术语;美国注射剂协会(PDA)与美国药典(USP)的细胞产品低温保存标准;以及国际标准化组织(ISO)的相关定义。
3.2. 建立共识的推荐流程
基于现有经验,文章建议启动一个多阶段的共识构建流程。关键步骤包括:由低温生物学主要专业学会(如低温生物学会 SfC)牵头组建跨学科专家工作组;采用结构化方法(如ASME模型、德尔菲法或ISO 704术语工作原则)进行术语分析与定义;广泛征求利益相关方和公众意见;发布并维护共识标准。利益相关方范围广泛,包括学术界、工业界、非营利组织、监管机构等。
4. 结论——后续步骤与紧迫时间表
文章最后强调,低温生物学技术发展迅猛,对术语标准化的需求日益紧迫。投资研究、跨境保护项目、农业测试及创业公司的涌现,都凸显了统一术语以支持技术成功和公众接纳的必要性。不一致的语言会拖慢进步。文章呼吁低温生物学研究人员和利益相关者立即行动起来,确保研究结果的质量、可复制性和可重复性,使用一致的语言描述方法和结果。这不仅能促进科学进步和监管监督,还能助力产品上市,最终使患者和公众受益。攻克术语的“巴别塔”,将证明低温生物学领域致力于负责任创新、预见性治理和增进社会福祉。
结论与讨论
本研究系统论证了在低温保存领域实现术语标准化的极端重要性与紧迫性。术语的混乱不仅是学术沟通的障碍,更直接影响到科研的可重复性、跨实验室协作、技术向临床(如器官移植)和产业(如食品保存、物种保护)的转化效率,以及监管政策的有效制定与公众理解。文章通过详实的文献分析和案例对比,揭示了从核心概念“低温保存”到具体技术术语“玻璃化”、“低温保护剂”等存在的广泛定义分歧及其潜在风险。
研究提出的解决方案具有建设性和可操作性。它没有停留在指出问题,而是积极借鉴了生物样本库、热医学、辅助生殖等多个成熟领域术语标准化的成功经验,为低温保存领域规划了一条清晰的共识构建路径。这条路径强调专业学会的核心领导作用,建议采用ASME模型、德尔菲法等结构化方法,并注重过程的包容性、透明度和可持续性。
这项工作的深远意义在于,它将术语标准化提升到了关乎整个领域健康发展和未来命运的战略高度。统一术语是确保低温保存这一强大平台技术能够负责任、高效率地转化为全球健康、食品安全和生物多样性保护实际效益的基础设施。随着美国国家科学基金会(NSF)先进生物系统保存技术工程研究中心(ATP-Bio)等大型研究计划的推进,以及珊瑚礁恢复、等容保存食品测试等全球性应用项目的开展,现在正是启动术语标准化进程的关键窗口期。这项研究如同一份行动倡议书,号召全球低温生物学界携手,共同构建清晰、一致的科学语言,为攻克更多生物学保存难题奠定坚实的沟通基础。