华大股份首席产品官、北大生物信息博士彭智宇
演讲全文:
感谢主持人介绍,介绍得非常深入,我自我介绍一下,我是个科学家,我也是个四岁小孩的爸爸。今天我会讲玄幻,我会讲神话,还会讲武侠,但是我不会讲科幻,我会讲科普和科学。
今天要说的是解读生命的基因密码,什么是生命?生命是怎么来的?刚才已经剧透了,西方的圣经讲,上帝造万物、造人,我们的老祖宗说,女娲造万物、造人,不管哪一个,万物的基础都是泥土造的,都有一个基本的因素在这里面,但是泥土又是怎么变成万物的呢?我们道家的创始人是老子,老子说道生一,一生二,二生三,三生万物。
我不是来讲神话和宗教,今天还是讲科学。我们所有遗传物质的所谓万物,在我们科学家来讲都已经有答案,它起源于一个物质,叫做DNA。DNA又是由两条链组成,两条链又有四种类型的字母ACTG,由这四个字母组成了我们的万物,我们所有人都是四个字母组成的。包括我们跟老鼠有80%的字母都是一样的,我们跟猩猩96%,我们跟苍蝇39%,都是这四个字母,四生万物。
我们再看所有的最后都归因为一个物质,“一”就是DNA,通过DNA去传递遗传物质。
我们再来看,我们是单眼皮还是双眼皮,舌头可以试试能不能卷,手指是直的还是弯不了,都是由基因决定的,万物本同因,万象皆有因,这个因到底是什么?
其实我们人类世界从来没有停止过对万事万物基因的探索,上个世纪有三个科学计划非常牛,第一个是原子弹,代表的是我们对物理基因原子应用的探索,第二是阿波罗登月,代表星球基因旅行的探索,第三是人类基因组计划,人类基因组计划代表的是我们对人类自身基因的探索。
到底长什么样子呢?我们看一下,就像大家屏幕上看到的是一个天书,只有四个字母,ATCG,一共有30亿个,30亿多长,如果每秒钟数一个字母,数完30亿需要一百年的时间。所以为了完成人类基因组计划,当年我们科学家六个国家一共花了13年时间,用了30亿美金,最后把它给解读出来了,但是并不代表我们懂。比如屏幕左边的假如是我的基因,我随便拿了一个字母A,是什么意思呢?谁也不知道,我想上帝可能也不知道。
很幸运,有另外一个人的基因,跟我的只有一个字母不一样,就是A变成了T,我们很自然会问,咱俩有什么不一样呢?A的血管里面的细胞是正常的圆饼状的,而T的是镰刀型的,所以血样能力就变成正常红细胞的一半。如果A变成了T,代表着就会由正常的红细胞变成了镰刀型的红细胞,就贫血了。但实际上这怎么可能呢?任何两个人抓起来,除了性别不一样,头发不一样,拇指不一样,头发能不能弯都不一样,我们的基因也不可能只有一个位点不一样,所以就需要大数据、大样本,需要很多基因组来解读。
但是第一个人类基因组计划30亿美金,13年时间,不可能再测。但好在时间非常快,我们现在做一个人的基因组解读,一天的时间,不到一万块钱人民币,正是因为有了技术上的飞速进步,让我们可以实现很多原来实现不了的梦想。
我们看一张照片,左边这个是一个著名的歌手,萧煌奇,他有一首歌叫《你是我的眼》,如果看得见,生命会从此完全不同。萧煌奇其实就是一个先天性的白内障,四岁的时候全盲,到底有没有可能的?我们看右边这个小男孩,美国的小男孩,2000年出生,8岁全盲,先天黑内障患者,2008年他接受了基因治疗,一年之后他可以读书看报,他可以玩球,也就是说今天的基因科技可以让这些遗传性的应病失而复明。
如果听得见会怎么样呢?左边这个《千手观音》的节目大家都觉得很好看,但是我不知道大家知不知道,21个演员,都18个都是在两到三岁的时候聋了,药物致聋,其实本来可以避免的,因为他本来携带一种基因,只要不用岸基唐类的抗生素就不会出事,用其他药完全可以替代。现在200块钱就可以查出来。
右边这个小宝宝,他有一个哥哥,是重度耳聋,他爸爸妈妈想生一个健康宝宝,找了医生,医生建议他做一个试管婴儿,再结合第三代植入前的诊断技术,通过基因检测挑选胚胎,在2013年春节前,301团队和华大基因的团队,这个小宝宝一岁前的时候,的听力检查完全正常,也可以让听得见。
这张照片是一对兄妹,左边这个是哥哥,16岁了,可是现在连5+5等于10都算不出来。右边这个是他的妹妹,叫心心,几年前《中国梦想秀》的节目里面,她的各省征服了在座很多评委和观众,由此也知道了这兄妹的故事,这两兄妹都得了一种病,叫PKU,PKU不是我们北京大学的缩写,是一种病叫苯丙酮尿症,其实如果说不早发现、早干预,会影响智力发育,就像哥哥一样。如果早发现、早干预,同时在饮食上注意,同时食用特殊的奶粉,就会像小心心一样非常可爱,就会治愈。在新生儿做这样的检测,不到200块钱就可以完成。
我跟大家讲,不会讲科幻,只讲科普和科学。
这个肿瘤可不可以及早预防和知道呢?安吉丽娜茱莉大家非常熟悉,因为有乳腺癌致病基因,就切除了,使发病率由87%降到5%。蔡卓妍也是做了预防子宫颈癌的基因,也做了干预。如果你发现有轻微的癌前病变,简单的手术就可以完成。如果在没有感染病毒之前,就选择注射疫苗的话,可以防治绝大部分的宫颈癌。
肿瘤其实本质上讲是基因病,有没有可能量因定药?同样是可以的。比如不同的肿瘤可以用同一种药,为什么异癌可以同治疗?因为是同一种基因的病。简单的脏器去分的话,是不可能有这样的治疗方案的,这也是刚才主持人介绍的,讲到精准医学,美国人说的医精准医学就是结合环境、基因、个人体质在内的基因检测的方法,你今天也可以因量定药。
左边是一个孕妇,要做产检,产检其中一项查的是唐氏综合症,首先要抽血,如果有高风险的话,会建议做一个羊穿的确诊,这么长的针。旁边的观众看到这个针的时候就发抖了,这个穿刺确实很可怕,你会发现原来第一步查出来高风险的怀疑有病的99%是没病的,而这个技术本身,就是这个穿刺有接近1%的流产的风险。有没有一种技术直接抽手臂上的血就可以查得很准,不像传统的那项技术呢?这个技术就是无创的产前基因检测,从2011年大规模推广以来,目前有400万用户接受过这样的检测,大家的好评都非常好。而这400万用户里面,每四个有两个是在中国检测的,每两个有一个是在我们华大基因做的。其实可以非常负责任的说,今天我们的基因科技在中国来讲,是走在前面的。
再看看这个,小孩子都喜欢蹦蹦跳跳,如果连蹦蹦跳跳都不可以,生活会多么的无聊。左边这个小男孩,在输血,他得了一种病,叫地中海贫血,在南方比较高发,如果是重度的话,直接胎死腹中。如果中度,就像他这样,每格20天就要接受一次输血,如果不输血的话,就会有贫血的各种症状,面黄肌瘦,影响发育。根治的话就是找一个健康人,把他的造血干细胞移植到这个病人身上,但是骨髓配置要配上,这个配型比血型配复杂得多,我们为这个小男孩找到了合适的配型。第二张照片是拍于他找到了合适配型之后在医院做移植手术,我们的同事和他的妈妈拍的合照。这是一年之后,他非常开心,这是他一次比赛当中得奖了,完完全全正常了。一个人的血,移植到另外一个人身上,就由不正常变成正常。
我想起来我小时候看的一部片,叫《风云雄霸天下》,步惊云得了麒麟臂,是老铁匠给他的,是剑插到火麒麟身上,火麒麟的血喷到他身上,就长成了麒麟臂。
这是洪荒之力,《花千骨》得到了妖神的洪荒之力,就有了洪荒之力。我们移植的是什么呢?其实很有可能就是干细胞,当然除了可以换血,还有很神奇的。这是科普了,就不是玄幻了,就是这个,人的胚胎细胞通过诱导,去治疗黄斑病变,注射到病人的眼的细胞上去,可以显著改善视力,这是2012年《柳叶刀》非常知名的医学杂志说发表的。后来我们卫计委批了这个良方,可以用于治疗,刚才讲的是遗传性眼病,失而复明。
回到最初,我们讲何以造万物?上帝造万物,女娲造万物,都是泥土。而我们的科学家造生命,以什么?ATCG,就是刚才说的四个化合物,从2003年到2010年,从第一个那是一个病毒,再到细菌,字母不停变大,5000多个到110多万个,到2016年,美国的科学家宣布启动合成人的基因组,就是合成人的生命。其实从这个意义上讲,是不是有一天我们也可以完全造出一个生命呢。上帝造万物,是不是在这个角度我们在一定程度上也承担了上帝的角色呢?
纵观东西方的神话故事,《圣经》也好,《可兰经》也好,讲的是上帝,讲的是安拉真主,都是唯一的神。我们的佛教、道教讲的是人可以修成仙的,可以成佛的,也许有一天我们可以扮演这样的角色,但是光有技术的进步是不够的,我佛佛法无边,但是也需慈悲为怀,如果技术没有伦理和道德得与时俱进,也是非常危险的,15分钟的时间非常简短,还有很多好玩的话题没有跟大家讲,到底有兴趣,欢迎大家来到深圳,来到华大基因,我们可以一起来聊有趣的话题。谢谢。
