量子生命科學是以量子論及量子力學為基礎，在闡明生命的根本原理的同時，致力於在多領域實現創新應用的新興學術領域。一般社團法人量子生命科學會（會長：馬場嘉信/國立研究開發法人量子科學技術研究開發機構（QST）量子生命科學研究所長/名古屋大學教授）在國際量子科學技術年（IYQ）到來之際，就量子生命科學的長期目標及需要重點推進的研究課題等提出了建議。日本科學技術政策擔當大臣城內實表示：「量子生命科學在量子技術創新戰略中，是推動日本產業創新發展的最重點領域之一的量子融合創新領域的一部分。我們將通過開發新型器件、利用測試設備開拓應用場景等，加速推進面向社會應用的各項舉措。」
量子生命科學會提出：基礎科學領域的長期目標應為「通過量子技術理解生命」。具體將通過探索量子效應在生命中的普遍作用，以及推進多尺度生物學、溫度生物學、光生物學、放射生物學、化學生物學及認知神經科學，來闡明基於量子效應的更高層次的生命現象。例如：研究突變如何發生、最初的生命如何誕生、進化的真諦是什麼、生命如何能在極端環境或地外環境中存續，新生與進化等根本問題。此外，還將探索不以實際存在的生物分子為前提的生命系統所必需得物理和化學條件（「普遍生物學」），推進對發育與老化、疾病與功能障礙機制的理解。
創新領域的長期目標則應為：根據量子生命科學的知識，實現量子生命工程學、量子醫學、量子農學等「讓世界因量子而幸福」的研究活動。例如，致力於實現基於量子測量技術、量子成像及量子斷層掃描的檢測技術；涵蓋癌症、癡呆症、老化、新興傳染病等身體、精神及社會層面的疾病、功能障礙與未病狀態的預防、診斷及治療；利用量子技術進行質量保障的細胞，或植入量子技術的細胞開展的疾病治療；基於量子級分子結構與功能解析的新藥研發等。
實現上述長期目標應重點推進的研發課題涉獵極廣，建議列舉了一些代表性事例。如下：
量子論視角下的生命研究主題（基礎主題）包括：解析光合作用、呼吸作用相關分子及蛋白質超複合體介導的能量傳遞與電子傳輸系統中的量子相干性作用，及其與環境適應力等生命現象的關聯；解析嗅覺、視覺、磁感知等過程中的量子糾纏與量子相干性作用，並理解量子資訊向分子資訊的轉換等。
最新量子技術應用帶來的生命研究主題（技術開發）包括：使用金剛石NV中心的量子傳感器在各類生命科學領域的應用；單自旋水平的超高靈敏度檢測技術在生命測量領域的應用；疾病早期或未病階段體液中微量出現的生物標誌物的高靈敏度檢測；將量子器件嵌入細胞的物質生產用智慧細胞、醫療用設計細胞、由此二者構建的器官，以及全人工合成的合成細胞、活體材料、活體器件的開發。
另外，以創新為目標的研究開發（社會應用）包括：基於可高靈敏度檢測微量生物標誌物的量子傳感器技術的量子液體活檢疾病診斷的社會應用；通過量子成像與測量技術視覺化細胞、組織及個體內微環境變化的，未病階段超早期診斷與病理解析技術開發等。
為實現上述研究與創新，量子生命科學會還建議需採取的措施包括：通過在科學研究費資助項目的審查分類表中增加量子生命科學相關內容，以促進跨領域融合研究等。
原文：《科學新聞》
翻譯：JST客觀日本編輯部
