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“我们人类是不死之物”

摘要:丘奇被称为“基因大神”,他头发和络腮胡子花白,创办过19家公司,围绕基因测序、基因编辑、合成生物学研究的进展,寻求基因科技近期可能在医疗健康、农业等方面的突破。丘奇教授热衷于实现延缓衰老,复活灭绝物种等,提出了大胆的想法并进行尝试。对于基因研究的伦理问题、人工合成与自然生命的界限,他非常乐意分享他的思想。

2017年我采访的人,给我留下最深印象的,一位是人工智能公司DeepMind创始人哈萨比斯(Demis Hassabis ),他在中国被称为AlphaGo之父,目标是实现通用人工智能;还有一位是美国哈佛大学遗传学教授、世界知名的基因工程专家乔治.丘奇(George Church)。

这两位科学家都在各自的领域取得了世界级的研究成果,也把科学探索的能力用于改变世界的实践。他们是科学家兼创业者,代表了2017年最受人瞩目的跨界者。

丘奇被称为“基因大神”,他头发和络腮胡子花白,创办过19家公司,围绕基因测序、基因编辑、合成生物学研究的进展,寻求基因科技近期可能在医疗健康、农业等方面的突破。丘奇教授热衷于实现延缓衰老,复活灭绝物种等,提出了大胆的想法并进行尝试。对于基因研究的伦理问题、人工合成与自然生命的界限,他非常乐意分享他的思想。

以下是我们的采访实录。

研究出可以抵抗任何病毒的动物

周健工:丘奇教授,谢谢您抽出时间跟我们谈谈您的研究工作,以及它们对于人类生命未来的意义。首先,恭喜乔治•丘奇合成生物学研究所成立,并祝贺您的新书——《再创世纪:合成生物学将如何重新创造自然和我们人类》的出版,希望这将成为一本热门书。我们知道您位于深圳的研究所将致力于合成生物学技术的研究和应用。对于这一机构想要实现的目标,您可以给我们透露更多的细节吗?

丘奇: 我们把这个研究所当成检验新技术的场所,我们在波士顿有一个正在研究转化技术的兄弟研究机构。在深圳,我们会同华大基因共同开发这些合成生物学技术。

特别是,我们希望通过调整基因密码,研究出可以抵抗任何病毒的动物。我们的研究已经证明,如果改变基因,或者说改变蛋白质上的某个特定的关键编码,就可以让有机体具备低于所有病毒入侵的能力。这是一个意义非常深远的思路,因为在这种思路下,科学家可以合成一个有能力抵抗所有病毒的有机体,甚至包括那些我们从未研究过乃至见过的病毒。每种病毒都需要宿主提供某个特定的基因密码,从而才可以进行自我复制。在改变基因密码之后,宿主就有能力抵御所有病毒的入侵。这是这一新技术最高等级的应用。

.周健工:因此对中国而言,这是一个全新的研究领域。您在波士顿的实验室里曾经做过类似的研究么?

丘奇: 这的确是一个全新的领域,我们将使用猪来做试验,令他们免于任何病毒的入侵。这种技术不仅可以应用于食品工业,还可以应用于人移植猪器官这个领域。在我的实验室,现在已经能够将这种技术应用于细菌,但倘若要应用到哺乳类动物,还需要开发全新的技术。

周健工:这对医药、食品及健康领域有什么意义呢?

丘奇: 目前我们仍面临着病毒带来的一系列问题,包括人畜共通传染病等,这种病可以在农场由猪传染给人类,这种疾病可以让整个农场的生灵涂炭,有时会导致4年的盈利在瞬间消失。最后一点是,当我们进行人移植猪器官的研究时,这是我们最近才开始的工作,我们经常会面临移植体遭遇病毒感染的问题。例如,肝炎病毒感染会摧毁肝脏机能,病人需要肝脏移植,但移植之后,新的肝脏仍会受到传染。在这种情况下,你希望让脏器对病毒免疫,从而终结这一死循环。

所以,我们开发的这些技术将带来三个实际应用:制止人畜之间的传染病,提升养殖场的生产效率,以及在器官移植领域为人类提供帮助。

周健工:听上去意义相当深远,华大基因公司为这个项目提供了全部资助吗?

丘奇: 华大当然会为深圳项目提供资金

周:这一项目将会涉及多少资金和人员呢?

丘奇: 项目的投资将取决于研发进展情况。不过,除了进行基因测序工作,华大基因对于合成生物学的研究还是做出了重大承诺的。在我看来,这是全球合成生物学领域一个最令人兴奋的项目

周:由于你在生物学与化学领域的声誉,许许多多的中国研究机构和公司都很愿意邀请你参与他们未来的研究项目。例如,您是阿里巴巴达摩学院的顾问委员会的一员。您将怎样帮助中国的科技巨头进行他们的研发?

丘奇:阿里巴巴达摩学院的项目领域要宽广的多,它致力于一系列的尖端科技研究,包括量子计算、针对医药的大数据分析和广义的合成生物学,以及一些信息和编码技术等等。它的研究工作也有可能是华大基因感兴趣的领域。因此我认为这二者之间或许存在着某些合作的可能,当然他们之间是独立的。到目前为止,他们各自进行着独立的研发,希望未来时机成熟时,或许我可以成为它们之间的合作桥梁。

周健工:阿里巴巴是一家电子商务公司,但现在也希望未来可以在合成生物学及医疗等领域开展研究。对于进入这些全新的领域,你会建议公司创始人马云和管理层做些什么?

丘奇: 我认为他们想在前沿技术方面取得领先位置,甚至达到更为尖端。对于非常成功的企业来说,历史上类似的例子还相当多,比如微软、亚马逊和戴尔实验室等,阿里巴巴也已经是同样级别的成功企业。这样的创新说不定会带来出其不意的新技术,同时也让公司自身受益。对于阿里巴巴来说,他们对人脑-计算机的交互技术非常感兴趣。对于这个课题,一半属于计算机科学,这是他们非常熟悉的领域;但另外的部分则涉及生物学领域,涉及人类大脑的研究,这让他们希望自己对这个领域也有所洞察。就目前来说,生物学领域的发展相较电子领域的发展要快得多,因此,对他们来说,寻求与生物学领域的高手们之间可能的共通点,应该是一个相当不错的思路。

硅谷科技巨头进入遗传科技领域

周健工:我们注意到,在美国硅谷的科技巨头,如谷歌公司,对于遗传工程、医学科学等都倾注了很大的研究投入,是不是可以说这是硅谷科技公司的一个投资趋势吗?

丘奇:肯定是一个大趋势。不仅是谷歌公司。谷歌公司已经与Calico实验室进行了多个领域的研究,包括蚊子免疫、衰老、还有人脑-电脑交互等等课题。Facebook也在进行一个人机交互研究项目,这也是埃隆·马斯克、Kernel Holding [WSE:KER]公司创始人布莱恩约翰逊等人也做了类似工作。他们都对此感兴趣,因为他们非常清楚在人机接口方面还大有可为,包括人机之间的语言、书写、视觉等交流等等。也就是说,硅谷的科技公司对这个领域都有兴趣。

周健工:您是来自美国东海岸而硅谷是在西海岸。您拥有哈佛、麻省理工的背景。您如何看待基因科学的未来。中国的深圳被誉为是“中国的硅谷”,拥有很多成功的企业包括阿里巴巴,这些公司与传统的大学发展的产业不同。您认为东海岸的公司未来趋势是什么?

丘奇:可以说,直到最近,由于在计算机与电子科学、互联网技术方面成就非凡,硅谷地区对于在生物学领域进行投资的兴趣并不大。相比之下,美国东部地区对于生物学的研究更侧重一些,世界上几乎所有的制药企业都在波士顿设有某种形式的研究总部或者实验室之类的机构,即使说不上是多数,也应该有不少初创企业都在波士顿地区引起生物科技投资者的兴趣。

因此,东西部地区确实存在着差异,西部地区更倾向“互联网”,东部地区更倾向于生物与医药研究。到现在,随着人机接口研究的发展,东西部地区的研究侧重开始趋同,尽管这种相同仍然只是很小的一块,但我必须说,就创新而言,它们是相同的。

对于深圳来说,这些它都将涉及。

周健工:基因组测序和编码是科技类媒体非常关注的热门议题.我们知道中国科学家和公司为基因组测序和编码都做出了贡献。你能比较一下美国和中国在基因技术的研究和应用方面的差异吗?未来趋势如何?

丘奇:研发的进展速度超乎想象。被称为“二代基因测序”的技术正在美国,主要是波士顿、旧金山地区发展,英国境内也在研究这一技术。基因组编辑也是类似的情况,领先的研发也主要在美国,波士顿、旧金山地区。这是针对技术而言。

一些和人类疾病有关的令人兴奋的应用正在全世界范围内发生。不过,全力进行基因治疗和基因编码的公司仍然大多集中在美国马萨诸塞州的剑桥地区,主要的几家公司都位于彼此相邻的几个街区, 即Editas [纳斯达克: EDIT]、Intellia Therapeutics [纳斯达克: NTLA]、Caribou Biosciences Inc.、CRISPR Therapeutics AG [纳斯达克: CRSP] 和EgenesisInc。

周健工:Veritas(奕真生物)也是其中的一家么?

丘奇:奕真生物是一家位于波士顿的基因测序企业。在基因测序方面, 如果不说纯技术的发展, 而是说在应用方面,可以带来上千美元或600美元的基因测序服务。我认为, 中国正在取得领先并显示了真正的领先优势,。华大基因已经领先, 而奕真生物也在中国取得了不俗的成绩。我们很快会看到在中国推出产前无创性的基因测试,这或可以让百万产妇获益。这也标志这中国在基因测序创新和应用方面都领先。

至于基因编辑技术,目前在胚胎编辑技术方面刚刚有过一些学术上的进展,在这方面, 中国也已经表现出了一些领导力。不过到目前为止, 我还没有看到像剑桥地区那样的投入,但相信这还是应该会很快发生的。在某种程度上,进行遗传咨询比做基因编辑可以投入更少产出更多。因为通过咨询,你可以尽早地预防疾病,你可以进行遗传咨询,花600 美元了解你的基因组,这比事后花 100 万美元进行基因治疗可是要便宜得多。

关于韩春雨

周健工:提到中国的研发,特别是我们作为媒体而言,中国河北的大学有一位名字叫韩春雨的科学家,早先在自然杂志发表了一篇论文,但他没有能够在实验室重复他的结果,你听说过这件事情吗?

丘奇:这是关于系统设立的?

周健工:他宣称找到了基因编辑的新办法。

丘奇: 是NAAGO。

周健工:他后来从《自然》撤掉了论文,您是否了解?

丘奇:我们做过与他类似的实验,但结果没有发表。尽管我觉得这些实验可能确实做得比我们好,但我们“在名为 TTAGO的酶上做实验”这一方面比他们更谨慎一些。双方都使用DNA去编辑DNA的argonaute蛋白,而不像CRISPR 那样使用RNA编辑DNA。

我想,要说这是一个完全错误的思路可能还为时过早,你可能思路是正确的但证据尚不足以证明你自己。因此,最关键的还是证据。我想我们还是需要等等看看。

周健工:这是在中国是一个争论很大的一个话题。对于这位年轻的科学家,你是否可以给他一点建议?

丘奇:他应当更加谨慎。

周健工:他应该更谨慎?需要更多的证据?

丘奇:当然。

周健工:您不认为他是造假?为了……

丘奇 : 我想说的是,每当你取得一个出乎意料的结果,意外程度越大,在公开发表之前,就越需要小心谨慎。有时候,为在竞争中取得领先,快快发布消息是很有诱惑的。但我还是相信,相比之下,相比第二但是正确与第一但是错了,前者要好得多。因此,每当你得到一个意想不到的结果,你需要出去听听其他人的建议,设法让其他实验室重复一下你的实验,并且听听他们的反馈。

我没有批评某篇特定的论文。但对于最近的另两篇论文,我提出过批评意见。其中的两篇论文谈了CRISPR编辑方式出现的脱靶效应问题,另外一篇讨论了一种特别的编辑方式,好像是用母系DNA编辑精子的DNA。在以上例子中,我们都还无法说论文作者的结论错了,但它们都缺乏支持各自结论所需要的证据。因此,在我看来,这几篇论文的作者都需要在论文发表之前,征询同事们的看法,或者帮助证实他们的数据没有问题,或者帮助他们设计一个正确的实验方法。

人工与自然的界限

周健工:谈到CRISPR,现在真的已经变得那么的热门,以至于让人觉得这项技术可以对人体进行随意改造。从哲学意义来说,人造与自然的边界在什么地方?你是怎样定义生物的本性的?

丘奇:一种说法是因为人类就是自然的一部分,所以我们做的所有事情都是自然的一部分。但这样的回答听上去有点诡辩的意味,因为对于什么是自然这个问题,大家都有自己的直觉。因此,可以说,人类就是工程师,历史上我们一直担任工程师这个责任。因此每当我们做出某些历史上没有的东西,我们就把这些东西叫做人造的。

我认为,人类其实无需担忧某些产品是天然的还是人造的,担忧它们是不是有效,是不是安全等等。其实对于药品,FDA 和CFDA都有详细的管理规则。有许多东西天然就不是安全的,有一些植物是绝对不能生吃的,有一些天然的东西是没有什么功效的,许许多多的自然疗法其实根本没有用。因此,不管是天然还是人造,你都需要事先谨慎地一一测试,才能最终得出你的结论。

另一方面来说,如果你要把某个产品拿出来用,或者直接注入你自己的身体,除了安全和有效性两个指标,你还需要考虑其他的因素,比如,你需要考虑是不是会出现一些你不想要的副作用,而它们只有在长时间之后才会显现出来。这也是人们对于人造产品忧心忡忡的原因之一,也就是它的决定性的长期副作用问题。不过,我想,假如你能够做一个适当的模型,并且进行相应的测试,你可以解决其中的一些担忧,而我其实也有同样的担忧。因为我们在开发新技术,我需要向公众提示伴随这项新技术的可能风险与好处,以及如何保护他们自身等等。

周健工:因此,由于人类是天然的工程师,所以人类做什么都可以看成是自然的一部份?

丘奇:我并不认为这是一个令人满意的说法。当然,这的确是一种说法,在讨论天然与人造之间的差异的时候,实际上我们是在对比风险与收益。是不是把人类看成自然的一部份,其实并不重要,重要的是我们现在所做的事情史无前例,因此有可能比历史上任何事件的风险都更大一些。自然界充满了各种各样的风险,比如说病毒、有毒化学品等等,面对这种种风险,坐以待毙并不明智。你不能什么都不做,就好像倘若一列火车正在朝你开过来,你不能站在那里等死。同样,倘若一种流行疾病正在肆虐,或者倘若人口过多已经成灾,那么你必须想得更远,而不是听之任之。

周健工:可以说道德上的考量一直伴随着遗传工程这门学科。现在已经有不少国家,比如中国、英国、美国、及其他西欧国家等开展了基因测序、CRISPR以及其他模式的遗传工程研究,在你看来,所有这些国家在以上各个研究领域是否已经有了统一的道德标准与规范?

丘奇:在我看来,对于这个问题的回答,在个人层面会有不同的看法;但到了政府或者国际层面,答案却是非常相似的。比如说,目前美国FDA与中国CFDA目前执行的管理规范已经非常类似,我相信随着时间的推移,它们会越来越趋同。各国的专利管理规则也得到了规范,过去美国有一个与众不同的专利管理体系,但现在它也开始采纳全球管理体系了。

在我看来,各国最大的不同仍然是在对于转基因生物的管理方面。目前几乎所有的国家都支持使用转基因技术制造药物,使用细菌生产人类胰岛素在各国都没有遇到什么障碍;但各国管理转基因食品的法规却是大相径庭。一些国家热衷于开发转基因食品,但另一些国家却有异议。在我看来,这样的监管差异是可以接受的,几乎可以把这个差异看成是各国文化差异的结果,就像一些人喜欢辣味食品,另一些人不喜欢一样,没有必要强求所有人都去吃同一种食物。在我看来,转基因食品是一种不会让消费者引起特别好感的食物,因此他们并不会因此上瘾。当然,如果未来转基因食品的口感和营养都得到改善之后,如果它们可以导致人类的生存发生变化的话,或许就需要重新审视如何看待这类食品了。

不过在我看来,总的来说,全球各国对于遗传工程的管理规则可以说是大同小异,没有多少差异,但对于这门学科的道德观念却可以是因人而异,因时间而异的。随着你的年岁增长,你的观念是会起变化的。

拥有严格伦理和监管标准的国家技术更强大

周健工:遗传工程研究对于人类未来和健康的重要性毋庸置疑,它还会影响经济以及一些产业的发展。在这个背景下,你会不会担心一些国家会通过放松道德标准,来争取先机,在研究工作中抢先获得突破性进展?

丘奇:在我看来,采取低标准的国家并不能够获得突破性成就。他们之所以采取低标准,实在是他们对于科学的理解还不够深入,而没有后者,他们是没有办法取得突破性进展的。那些采纳低端道德标准的国家,通常也采纳了低端的科学标准。

像中国、美国这样的国家都采纳了很高的道德标准。你或许可以争辩说,一家原本采纳很高的道德、监管和科学标准的公司,有可能在资本主义或者叫商业社会的影响下,扭曲自己的标准。确实,商业因素可能会推动突破性的成就,但是这也是为什么那些国家拥有严格监管标准的国家拥有更好更强大的技术。他们曾经有过惨痛的教训,比如欧洲曾经经历过“反应停”时间,而美国也曾经历过“万络”事件。过往的惨痛经历可以推动施行更严格的监管。监管并不会阻碍发展。我个人的感受是,我生活在一个有许多条条框框的国家里,但是我的研究进展的非常迅速,甚至称得上指数级增长,有时我都觉得很难追的上。所以我认为监管是好事,进一步来说,监管刺激了创新,也令创新更加符合监管要求。

复制大脑

周健工:人脑计划(Brain Initiative)最新进展如何?

丘奇:头脑开发计划是我在2011年帮助启动的科学提议,它的进展出乎意料地快。在几个月之内,它就从一个纯粹的遐想催生出一系列论文,而且几乎在同时获得了2亿美元的资助。当然,这些资金还只是在鼓励创新性神经科技的大旗帜之下,聚拢在一起的现有研发基金而已。不管怎样,只要你掌握了某种创新性的技术,它就会在你所在的领域催生改变。有时候,它会为开发效率、开发成本带来成百万倍的变化。因此,从某种程度上,可以说,有了这种创新性技术,虽然你花费的科研经费没有增加,但你在单位成本基础上取得的科研成果却得到了实际的增加,原因是这些创新技术自身带来的回报巨大。在头脑开发计划的整个发展过程中,我们经历过新技术大爆发的阶段,导致许许多多最初看来不可能的成就到现在都已经成为了现实。目前我们已经完成了一幅大脑整体图,借助这幅图,我们可以分析所有类型的细胞,了解它们是怎样起源发展到今天这个样子的。

周健工:建立大脑图谱听起来真的是很令人激动的事情,那么,你用来做图的这个神经技术与基因测序或者基因编辑技术有任何关系吗?

丘奇: 是的。我们实验室曾从事二代测序与编辑技术的开发,它们当然会很自然地与大脑开发计划联系起来。下一代以后的测序技术可以让你在“现场”进行测序,也就是说,你可以在一个复杂的组织的细胞内进行实地测序。在你进行数次切片之后,你就可以知道在这个细胞的任何部位,产生了怎样的DNA和RNA蛋白,还可以知道每一个细胞与其他任何一个细胞之间的联系,以及每一个神经元与其他神经元之间是怎样相联的。有了这样的相互联系,你连可以理解神经元之间的联络方式,进而知道你可以怎样引导这种联络。

接下来,就是基因编辑技术CRISPR登场的时候了,你可以使用这个技术来给大脑带来变化,让它发生不同的改变,比如那些导致出现精神病症状的变化等。你可以使用这些认识在实验室做一个人工大脑的部件,并且使用这些变化来理解大脑演变的原理,理解精神疾病发生的原因等等。从某种程度上讲,只有你能够复制一件东西,你才算是真正掌握了它的原理。因此,你可以做一个正常的大脑部件,也做一个有问题的部件,然后试着把它们相互转换一下。因此,在头脑开发计划中,就像测序和编辑基因那样,我们也重复地进行着理解和复制大脑的过程。

扭转衰老

周健工:在近期,你预计这个头脑开发计划会取得怎样的开创性成就?

丘奇: 我认为,我们的头脑开发计划在初期有机会获得一个更为良好的人脑-电脑交互关系。换句话说,我们已经有办法使用多个电极帮助盲人看到影像,帮助聋人听到声音。现在市面上已经有了帮助那些脊柱受到伤害的人们重新掌控自身躯干的电极产品,还有的电极产品可以帮助那些患有忧郁症、癫痫症和其他神经系统问题的人们。可以说,这就是我们工作的起点,我们可以通过增加电极数量,或者用合成生物学材料完全替代这些电极,从而改善这些产品的性能。

在我看来,我们已经到达了这样一个时代,我们可以使用基因、合成生物学,还有以电极或者光学等方式缓解精神病、忧郁症、早老症、老年痴呆症患者的症状。由于有了新技术,我们可以改变或者延缓衰老,乃至扭转衰老进程,或者应对衰老造成的后果。

周健工:我们可以从80岁变回18岁?

丘奇: 我无法判定特定的年龄,但是我们可以将特定的细胞从80岁变回0岁。举例来说,可以将我的皮肤细胞重新编辑为胚胎干细胞——也是被称为产后干细胞。

周健工:单个细胞?可以返老还童?

丘奇:对于特定的单个细胞,这其中包括四种基因的转变机理,可以让你把一个或多个细胞变得更加年轻的细胞。这个实验已经在白鼠身上成功进行过,它们的寿命也因此得到了显著的延长。但我们在实验中,药剂使用量不大,因为我们不想把一只成年白鼠的所有细胞全部转变成为胚胎生命细胞,这就有点太过份了。小剂量药剂就可以延长白鼠的寿命,下一步,我们就要看看这狗和人身上会不会也有同样的结果。换句话说,我们已经知道了一系列可以延长简单生命体寿命、扭转它们的衰老过程的有价值的基因,这些生命体包括苍蝇、昆虫、老鼠等等。下一步我们要看看它们对狗和人类会有怎样的影响了。

我们人类是不死之物

周健工:定义上而言所有的生命都将死亡。对您而言返老还童意味着什么?您将改变生命的意义,对么?

丘奇: 自然界存在着很多拥有超长寿命的生物,那些可以活上千万、万万年的生命。生物种系永远不会变老,每一次传到新一代之后,它就会重新年轻一次。我们身上的DNA可以通过子嗣传递下去。我们基因一直可以上溯到我们还不能叫做人类的古时候。因此,从这个意义上说,我们人类也是不死之物,细胞也是不死之物。

周健工:那对于个体呢?

丘奇:对于单个生命个体来说,实际上让你担心失去的是你的人生经验。我们可以让你的器官和躯干被替代,但倘若你的大脑也被替代的话,你的个人特征与历史记忆也一起消失了。因此,我们真正的目标就是要让大脑重新年轻,这是最最重要的事情。

我们现在社会上存在着老年群体,这其中越来越多的一部份最终会患上老年痴呆症,那是一种经济上非常昂贵,对家庭成员的心理上非常有害,而且有可能会持续数十年的疾病。因此,我们很愿意在治疗这种疾病的努力中做出自己的贡献。治疗的方法有多种,其中就包括遗传基因治疗。我们已经知道基因可以影响生物体的寿命,比如小白鼠只能活两年时间,鲸鱼却可以活上两百年。很明显,作为生物学家,我们可以把基因调一下,让年轻的时段更长一些,或者干脆让老年人返老还童。而这就是我们专注的一个研究课题,特别是对于大脑的研究。

周健工:对于老百姓来说,即使不必企图永生,我们还需要等待多少年,才可以看到人们寿命普遍延长,或者更长时间的精力充沛时代?

丘奇:我想我现在主要关注的课题是返老还童问题,我们还要等很长时间才能看到延长寿命,但返老还童却不会太远。理论上,如果你希望延长20年的寿命,需要等待20年的时间。而年轻20岁却可以在几周内实现。我不是说我们已经做到了,我是说这是我们的目标。这方面我们已经在简单生物上取得了成功。但所谓返老还童,其实还是需要很多指标加以支持的,比如,力量、反应时间、认知测验等等多种类型的生物化学指标都需要达标,才能说是真正成功了。我们需要继续往这方面研究。

周健工:您觉得返老还童意味着什么?好像把时钟上的时间倒回去 20年?

丘奇:这就像车旧了,你可以抛光,或者更换零件

周健工:所以返老还童也意味着长寿?

丘奇:也许。但是重点在于你可以更快的得到反馈。你可以很快的就感受到更年轻和健康。这和等待不同。当然我们还需要等待研究结果。对我个人而言,我不是在等待,而是在主动追求这些。

周健工:你会让你自己返老还童吗?

丘奇: 或许不会吧,我父母是从小就教导我要把别人放在首位。不过,我确实亲自参加了我们实验室进行的一些临床试验。作为测试者参加试验,在我的一生中经历过无数。比如说,我就参加了我们的“个人基因组计划”测试项目。但我得说,对于返老还童这个项目,首先需要测试的是高龄老鼠,也就是那些已经两岁,很快就要衰老至死的老鼠,并且从那里开始我们的工作。未来我们还会把工作转向已经12岁高龄,也是差不多快衰老至死的狗上去,之后才开始进行随机性的临床测试,一项对人类进行的,完全双盲安慰剂对照试验,以确证这种方法有效。只要试验恰当地进行,我很愿意作为试验组人员参加进去。

周健工:您提到了下一代的测序,这一技术与华大基因所做的有什么不同么?

丘奇: 我认为BGI正在研发新一代的测序仪,技术与我们在2005年研究出的方法非常相似。这种研究方法是基于在平面上用显微镜放大分子,你可以看到四种颜色。核心技术并没有改变,改变的是整个系统的设计,后者更加紧凑、效率更高,价格更便宜。将来还会有“三代测序”技术,BGI也可以选择参与进来。

这类技术有两种,一种是纳米孔技术,能让你充分利用空间,这意味着数以百万计,甚至以数十亿计的测序仪器可以集成在一平方厘米的面积中,成为可穿戴设备,可以实时或者在几分钟之内就得到取样的测试结果。纳米技术已经开始应用了,上个世纪80年代我们就在实验室研究了,现在它已经商业化。第二个新的类别是对细胞或者组织内部的观察,意思是进入细胞内部或组织内部, 就像脑部或病理切片,而 BGI 做的大多数事情是, 它们将细胞分解成碎片, 然后随机地将这些碎片扔到一张切片或一个Flowcell芯片上。与其打破这些细胞,你可以保持它们的完整,使细胞保持其结构, 所以花费相同的成本和质量,你现在可以在这些细胞结构上得到更多几乎免费的信息。这对于健康和疾病来说非常重要。

虽然我设在深圳的研究院主要致力于合成生物学的研究,但倘若没有在DNA领域准备好,这件事情很难做成。因此,华大基因的高管与我很关注的一件事情就是如何把信息记录到DNA上,既可读也可改写。成立这家新研究院的所有目标就是支持、加快同时使用转化生物科技学。我们希望,这个研究院将通过读懂并且改写DNA,成为新的生物科技革命的引领者。

周健工:您提到的第三代技术也将在深圳的机构进行么?

丘奇: 您是说我在深圳的研发机构?这个机构的研发重点是合成生物学,但是这一技术无法离开解读DNA。所以华大基因的管理层和我都对解读、重写DNA非常感兴趣。所以这一新的研发机构的意义就在于加速生物技术的研究与应用,并引领解读、重写DNA生物技术。

周健工:到目前为止,你已经创办了多少家公司?

丘奇: 迄今我总共创办了19家公司,其中最新的几家都是由我的实验室中的博士后们创办的,公司目标各有不同。绝大多数新公司都是在旧金山或者波士顿创办的,也有少量在中国或德国创办。

周健工:在你看来,与科学家这个身份相比,你是否觉得自己更像是一个企业家?

丘奇:我喜欢做工程,也喜欢做企业,因此我认为自己是一个混合体。倘若非要我选择,我还是选择研究转化生物科技。

周健工:你手下有19家你自己创办的公司,同时还要管理你的实验室员工以及做研究,你到底是怎样应对这些的?

丘奇: 实际上,我手下的一些公司同样在发表前沿论文。对于那些我与我的博士后们共同创办的公司,给他们提供有关公司发展的建议的过程其实与为他们做研究指导相差并不太多。这是因为,在这两个过程中,都会遇到类似的前沿科学与工程问题。我很高兴可以在他们成长的过程中继续与他们合作。通常的情况是,最终他们会离开我的实验室,首先会在我的实验室里形成一个全新的群体,之后他们将整体离开,这也使得他们在创办他们自己公司的过程中相对轻松一些。在这个过程中,他们无需雇佣和培训新人,无需担心我们之间存在不相配的问题,也无需担心我的实验室中会存在暗藏的风险因素。他们独立自主的过程会顺畅的多。因此,这其实是一个轻松的过程。

周健工:你可以告诉我未来五到十年间,基因工程领域将会发生怎样的大事?

丘奇: 很难预料会发生什么,你只能说可能会发生什么。未来将取决于公众的愿望、市场的期待,以及政府的意志。一种可能的前景是,在这期间我们有机会消灭曾经困扰发展中与发达国家数百万民众的数种传染病,如疟疾、莱姆病等。之所以有希望做到这一点,是因为我们可以使用基因手段,改变传播此类疾病的蚊虫、老鼠的基因载体。这是在未来五年有机会取得成功的一家大事。此外,倘若将猪器官成功移植到人体,则将解决世界范围内面临的器官移植危机。我想,作为这个新目标的一部分,我们将获得有能力抵御病毒侵袭的细胞,这当然也是可能发生的。还有,我们将看到使用合成生物学进行人类基因研究的项目出现,在这些研究中,我们将成功研制出微小有机体(organoids),它们可以告诉我们,什么样的人类基因会导致什么样的疾病,而且我们还可以在实验室里将它们植入人类器官中加以测试。也就是说,未来五年间这些目标都有可能实现,对人类社会也好,对商业社会也好,都将是一下巨大的变革。

周健工:这些听上去都相当令人振奋,但与你上面所说的最新发展相关联的治疗、医疗服务与药品价格是否会相当昂贵,因此只能让非常小众的人群获益?你将怎样做,才使得这些技术进步惠及遍布全球的千千万万民众?

丘奇: 这是一个很好的问题。实际上,这个世界曾经出现过惠及最贫穷群体的医疗技术,如天花病的根除过程等。对于这种疾病,我们已经无需生产价格昂贵的药物或者每年都需要变更相关疫苗。实际上,基因治疗模式就是一种有可能比疫苗更为廉价的治疗方式,后者还需要雇佣医疗人员,还需要把他们送到偏远的村庄。相比之下,基因治疗的过程就是你把治疗方式植入蚊子中,然后,由蚊子们替你完成余下的工作。对于基因治疗来说,一旦我们把基因测序的价格从30亿美元下降到600美元,我们就可以使用遗传咨询这种更为低成本的方式。未来基因测序成本将持续下降,一直到每个人都可以去为自己做一套,这样,基因疾病的治疗也就变得大家都可以负担得起了。

就像虽然总有人需要向人造卫星公司支付账单,但对于大众个人来说,GPS已经接近免费使用一样,基因测序也有可能在不久之后的未来接近免费。我想,基因测序一样会很快免费进行,而这将为大众节省真正昂贵的治疗药物乃至姑息治疗费用。通过遗传咨询这样的预防性治疗可以为大家节省巨额开支,尤其是在伴随临终关怀过程所需要的巨大健保支出。

周健工:这将在什么时候可以实现?

丘奇: 其实,这已经在实现过程中了。那些进行遗传咨询的人类群体实际上早就把一些遗传疾病予以根除了。比如说,德系犹太人等人口群体早就通过这种方式根除了家族黑蒙性白痴病以及其他疾病。还没有做的,其实就是要告诉民众,只要进行遗传咨询,他们就可以为未来节省不知多少开支。遗传咨询对于人类来说,就像汽车上需要安装安全带与气囊一样重要。当然,虽然德系犹太人已经这么做了,我们仍然有可能永远无法说服所有的公众对此予以仿效。正因为如此,我们或许需要像立法禁止吸烟、要求汽车必须安装安全带与气囊一样,同样在这方面进行立法,并且予以强制执行。

周健工:听上去非常令人兴奋,并将改善人类。非常感谢您和我还有我们的观众分享您的真知灼见。希望未来可以更常在中国见到您。谢谢。

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