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众包+生物技术
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究竟该如何解决解决搭建“DNA大数据”的问题？众包已是行之有效的一种解决方案。个人基因组计划（The Personal Genome Project）就是众包和生物技术结合的一个有趣的尝试。最初由乔治·丘奇于2005年在哈佛大学发起，目标是招收到大量愿意上传自己的完整基因组和医疗记录的志愿者，并将数据提供给全世界的研究人员，让他们来研究基因和疾病、环境等之间的关系。至2015年，该项目已成功招收了16 000余名志愿者。
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2012年，英国通过一个名为Genomics England的公司推出了10万基因组计划（100 000 Genomes Project）：患有罕见疾病的人们可以通过一个名为PanelApp的应用程序上传自己的基因信息，从而帮助科学家们研究罕见疾病的原因。
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2008年，来自波士顿的博德研究所（Broad Institute，麻省理工学院和哈佛大学的联合实验室）的戴维·阿特舒勒（David Altshuler）以及美国国家人类基因组研究所（NHGRI）的马里兰（Maryland）共同推出了千人基因组计划（www.1000genomes.org），旨在研究人类的遗传变异，该计划完成了人类遗传变异的首份图谱，整个项目收集了1 000个来自世界各地的志愿者的基因组信息并分析了他们的遗传变异信息。其中，包括深圳华大基因研究院（BGI-Shenzhen）在内的其他几个实验室也提供了大量帮助。
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然而，当我们现在知道已经有上千上万的人做了个人基因组测序后，相比之下，1 000个人的数量就是“沧海一粟”了。2014年，千人基因组计划的一位科学家，出生于以色列的计算生物学家雅尼夫·埃尔利赫（Yaniv Erlich）从麻省理工学院来到了纽约基因组中心（哥伦比亚大学的一个分支机构）。正是在纽约基因组中心，2015年，雅尼夫·埃尔利赫和乔·皮克雷尔（Yaniv Erlich＆Joe Pickrell）一起推出了一个收集人们的基因组并研究遗传变异的非营利性项目DNA.land（http://dna.land），这一次的项目是真正的“众包”性质：请求来自全世界的志愿者们上传自己的DNA以便促进科学研究（2015年，埃尔利赫在《基因研究》杂志上发表了题为“A Vision for Ubiquitous Sequencing”的论文）。
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这个领域的众包实验由此迁移到了西海岸，相比其他地方热议的“物联网”，那里的人们开始讨论“DNA联网”或“生物联网”。加州的“英雄”是加州大学圣克鲁兹分校的大卫·豪斯勒（David Haussler），他在2013年跟布罗德研究所的大卫·豪斯勒合作，共同创建了全球基因组学与健康联盟（Global Alliance for Genomics and Health），目标是建立一个科学家和志愿者们可以直接沟通的平台，共同为理解遗传变异而努力。2015年，《麻省理工学院技术评论》对此撰文称，“数以百万计的基因组全球网络将会带来医学的下一个巨大进步”。
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这些数据库到底有哪些好处？拿2016年的一个例子来说，从2006年到2010年，英国的科学家们已经通过英国生物样本库项目（the project UK Biobank）收集了50万成人志愿者的血液、尿液和唾液样本，该项目由曼彻斯特大学主办，牛津大学的罗里·科林斯（Rory Collins）主导完成。该项目中的科学家们用数据持续监控这些志愿者们的健康状况。2016年，爱丁堡大学在数据库基础上鉴定认为，两种遗传变异可以缩短一个人3年的寿命，而1 000个人里就有3个人受此影响。
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精准医疗的梦想
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能够对人类基因组进行测序之后，精准医疗这一概念逐渐兴起。所谓精准医疗是说，要从个人基因层面掌握精确的病因，进而为患者提供量身定做的治疗方案。精准医疗要从2011年说起，这一年，美国国家研究委员会发表了一份题为《走向精准医学——构建生物医学研究的知识网络和一种新的疾病分类法》的报告（英文标题为“Toward Precision Medicine - Building a Knowledge Network for Biomedical Research and a New Taxonomy of Disease”）。
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2015年，美国政府推出了“精准医疗计划”（Precision Medicine Initiative），美国政府初步的目标是将一百人的基因组分类，真正的目标则是“药物基因组学”（Pharmacogenomics）。由于人类基因组的多样性，不同个体对药物治疗的反应不同，从而产生的疗效不同，药物基因组学就是试图为特定的病人在特定的时间提供特定剂量的药物。其背后的理念是，某些基因会让一些人先天就会患上某种疾病，只有从基因层面精确了解病因，医疗才能精准，唯一能验证这种理论是否正确的方法就是找到患有同一种疾病的人们的共同基因。
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从人类基因组被测序以来已经十年有余，但我们在精准医疗上还没有一个“成功故事”。2012年，美国食品与药品管理局批准了福泰制药（Vertex）的一种新药伊伐卡托（Ivacaftor），它是一种用于治疗罕见型囊性纤维化（由基因突变引起）的药物，但结果颇让人失望：其他价格更低的治疗方案（更传统的方式）似乎能实现相同的治疗效果。
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导致这种结果的主要原因还是老问题：“基因大数据”的缺失。2011年美国国家研究委员发布的那份报告鼓励了两种新的数据库。一种是“信息共享”，即将大量病人的数据开放给所有的科学家；另一种是“知识网络”，也就是更强调疾病和基因之间内部关系的数据库。目前能帮助科学家分析两者关系的一个重要工具是全基因组关联分析（Genome-Wide Association Study，GWAS），它的重要性不言而喻，当我们能够准确地预测某种遗传变异会带来的特定疾病的概率时，精准医学就可以走向“治未病，而不治已病”，还能从基因层面预测疾病。如今，我们在医疗上花的大部分钱都是在人生病以后才花掉的，政府和社会提供的医疗保险和补贴等也都是“病后帮助”。如果能扭转这种情况，将大部分钱都花在“病前”的预防上，人们的健康状况必会大大改善。
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此外，我们还需要一个更全面的样本基因库，现在大多数做基因测序的都是欧洲血统，意味着目前已有的数百万可用基因组数据只适合白人。
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“长生不老”的实验
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基因组学的目标当然是延年益寿。一方面想要预测和防止疾病，另一方面想要找出到底是哪些基因让一些人格外长寿。
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2013年，谷歌成立了Calico（在硅谷的绰号是“谷歌长寿实验室”），并聘请了亚瑟·莱文森（Arthur Levinson）来管理。亚瑟·莱文森曾是基因泰克的首席科学家，1995~2009年，基因泰克被罗氏收购期间还一直担任CEO。莱文森从基因泰克聘请了其他人，值得一提的有戴维·博特斯坦（David Botstein），曾任基因泰克的副总裁，同时也是一位普林斯顿大学的遗传学家，加州大学旧金山分校的生物学家辛西娅·凯尼恩（Cynthia Kenyon）以及得克萨斯大学研究长寿动物的专家雪莱·巴芬斯滕（Shelley Buffenstein）。Calico还通过收购进入了Ancestry的基因大数据库。
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克雷格·文特尔在2013年成立了“人类长寿有限公司”（Human Longevity，Inc.，HLI），想要创造出世界上最重要的解码基因数据库，该公司已经发现了一些基因突变和长寿之间的相关性。加州蒙特雷的创业公司Ambrosia已经尝试将一些年轻人的血液输入到年老人的体内以延缓衰老，这种做法是基于斯坦福大学科学家托尼·韦斯—科雷（Tony Wyss-Coray）领导的团队关于长生不老的系列研究结果，托尼发现年轻老鼠的血液可以让年老的老鼠活得更久。
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对我来说，研究长寿的科学真正开始于1993年。1993年，辛西娅·凯尼恩发现，在一种线虫的身上有一种叫作Daf-2的基因，让这种基因部分失效后，该线虫的寿命能延长一倍（这种线虫通常寿命只有2周，改变基因后可以活一个月）。凯尼恩进而研究发现，Daf-2基因在人体内也存在，而且会因为人体摄入大量糖而变得更活跃（而不是部分失效），凯尼恩的进一步实验表明，糖会缩短线虫的寿命（凯尼恩的著名警告是“糖等于新的烟草”）。
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凯尼恩的实验之后，更多专注于研究影响动植物寿命的基因和化学物质的实验相继推出。几年后（1999年），麻省理工学院的莱伦纳德·瓜伦特（Leonard Guarente）发现了一种能够增加酵母寿命的基因SIR2，哺乳动物体内存在同样的促长寿基因SIRT1，基因蛋白质“Sirtuin”由此成了“抗衰老基因”。莱伦纳德·瓜伦特和辛西娅·凯尼恩于1999年共同创建了Elixir（长生不老药）公司，专门生产抗衰老产品。
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2003年，瓜伦特的学生大卫·辛克莱（David Sinclair）提出，白藜芦醇（resveratrol）可以作为Sirtuin活化剂，这是一种在红酒里发现的物质。他很快在此基础上，于2004年创立了赛特里斯（Sirtris）公司来制造抗衰老药物。2008年，葛兰素史克买下了赛特里斯。然而，数年之后，尤其是在2014年，一项由约翰·霍普金斯大学的理查德·赛巴（Richard Semba）主导的研究结果发布之后，科学界达成共识的是，白藜芦醇并没有功效。
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还是在2003年，弗里茨·米勒（Fritz Muller）的团队在瑞士弗里堡大学发现，通过抑制一种叫作雷帕霉素靶蛋白（Target Of Rapamycin，TOR）的酶，可以增加蠕虫的寿命。得克萨斯大学的夏普（Zelton Dave Sharp）证明老鼠也是如此：抑制它们体内的TOR，它们就可以活得更久。于是，生物学家们就开始寻找“TOR抑制剂”。有一种很明显的“TOR抑制剂”就是雷帕霉素（rapamycin，在世界各地的药店叫雷帕鸣，即Rapamune），它能让老鼠“长寿”的这项结果被2009年密歇根大学的理查德·米勒（Richard Miller）主导的一项研究再次证实。
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值得一提的还有一种名为NRF-2的化学物质，它在2010年名声大振，主要原因是得克萨斯大学的罗谢尔·巴芬斯滕研究表明，它在人类衰老过程中能保护身体不受疾病侵袭，是长寿的又一个关键角色。
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此外，研究长寿乃至永生的科学家们也一直试图从本身就不会衰老的奇特动物身上发掘秘密，汲取灵感。科学家们的注意力首先指向了一种极小的珊瑚虫——水螅。因为这是目前所知的唯一一种不会变老，因而也不会死于衰老的动物。如果没有捕食动物杀死它们，它们就能永生。科学家们进而发现，能让水螅“永生”的秘密是，它们的干细胞能一直不断的增殖。
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2012年，德国基尔大学的托马斯·博世（Thomas Bosch）发现，水螅具备这种特殊能力主要是由于叉头转录因子FoxO，这种基因人类乃至所有的动物都具备，但只有在少数的个体中才非常活跃。其实，科学家们怀疑FoxO基因是长寿的关键已经很长一段时间了，因为早在2008年，夏威夷大学大卫·库伯（David Curb）的研究小组［主要是布拉德利·威尔考斯（Bradley Willcox）］的实验就表明，这种基因似乎在百岁老人体内尤其活跃（高个子人的坏消息：2014年，同一个研究小组研究表明，FoxO3基因与身高呈负相关。越是高的人，寿命与矮个子的人相比就越短。但对喜欢喝茶的人来说是好消息：该研究小组研究发现，大量饮茶有助于激活FoxO3基因，变得更长寿。但也无须惊慌，目前这些研究都还非常初级）。
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对长寿动物的研究中，还有一种动物非常有趣，它就是灯塔水母。它是唯一已知的能够逆转生命周期进而“返老还童”的动物，这种躲过“生死簿”的能力比水螅的永生能力更复杂，但如果能发掘出其中的奥秘，相信不少老人都愿意尝试。
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