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[7]1英制加仑=4.546升。——编者注
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新一轮产业革命：科技革命如何改变商业世界 第二章 个性化医疗将全面普及
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人造心脏、特效药、器官移植等一些医疗手段已经能使人活得更久，但是仍然有许多疾病让人类束手无策。随着基因组研究取得巨大进展，癌症、人脑的众多奥秘将被破解，个性化医疗的商业价值不可低估。
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卢卡斯·沃特曼是那种你想邀请到自己的晚宴上来向宾客炫耀的人。他能够将在墨西哥城市中欣赏哪幅迭戈·里维拉壁画的建议，和讲述癌症研究在世界最先进的生命科学实验室中的最新进展结合起来。在距芝加哥45分钟车程的地方长大的沃特曼，演讲中带着美国中西部口音中特有的亲切。他有一张圆脸，一双和蔼的蓝色眼睛和一头棕色短发，安静并且真挚。他的Facebook页面上都是他和他的宠物狗卡数（Kazu）的照片。他是个低调的人，即使是穿着实验室的白色大褂，38岁的沃特曼也不愿意去吹嘘自己的专业技能或者讲述他非同寻常的人生故事。
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但是，沃特曼的人生的确非同寻常。他在基因组科技的最前沿工作。在他位于圣路易斯的华盛顿大学的研究室里，肿瘤学家和医学研究者正在以老鼠为实验体研究白血病，试图创建出这种疾病的完整基因组模型。更令人震撼的是，沃特曼曾患过三次急性淋巴细胞白血病，但每一次他都战胜疾病，活了下来。
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沃特曼在医学院最喜欢上的是能在课上透过显微镜观察白血病血液切片的血液学课，这真是个残忍的巧合。他热爱着这份工作。“我觉得就算我没有得过白血病，我还是会成为一位白血病医生，”沃特曼说，“你可以只用显微镜观察血液切片和骨髓来诊断病人是否患有癌症。这份工作让人高兴和满足的地方就在于你能够通过直接查看各种切片来诊断癌细胞，而不是仅仅照顾病人。”
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沃特曼职业生涯的大部分时间都是在华盛顿大学度过的。他在华盛顿大学获得本科学位，在医学院就读，并且上学时也住在那里。
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华盛顿大学也在几乎不可能的情况下救过他的命。对于孩童患者，急性淋巴细胞白血病还是可以治疗的，但是对于成年人，却有着致命的杀伤力。对于第一次复发的病人来说，存活的概率几乎是渺茫的，而对于第二次复发，当时连存活病人的数据都没有。所以在2011年33岁的沃特曼第三次患上急性淋巴细胞白血病时，根本没有一种已知的方法可以治疗他。他在华盛顿大学基因组学研究院的同事知道要救活他困难重重，但是他们不想坐以待毙，还是想做点什么去救他。他们决定做件前所未有的事: 将沃特曼癌细胞中的DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）的序列提取出来，然后再将沃特曼皮肤样本细胞的DNA序列提取出来，这样他们就能对比沃特曼健康细胞和癌细胞里的DNA的区别。
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所有的癌症都是由受损的DNA开始的。DNA可以随着时间损坏，也会因为遗传的基因组合或者环境因素而损坏，比如吸烟造成的身体危害，不论是因为哪个因素受损，DNA都会发生变异。RNA和DNA原来是一起指导蛋白质的合成的，但变异的它们会在癌症的影响下出现故障。变异的RNA和DNA无法控制不良细胞的生长从而生出肿瘤或者无法执行它们在人体修复系统里面的职能，从而任凭一些健康细胞癌变。
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要治疗沃特曼这类病人，科学家们需要弄明白的是，现在蛋白质出现问题，到底是因为DNA传递了错误的基因编码，还是因为RNA没有在制造蛋白质过程中发挥正确的作用。对沃特曼的健康基因，癌症基因组和RNA都可以进行测序，是一种能准确抓到癌细胞所在位置的方法。
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为了进行基因测序，华盛顿大学的研究小组用了学校26台基因测序仪和一台超级电脑来检测沃特曼的取样基因。测序仪有的只有台式电脑那么大，但有些却是像20世纪80年代的那种可以占据半个邮件收发室的静电复印机一样的庞然大物。这次实验让这些仪器都开始没日没夜地运作，在极难看到的一个人的基因组成上集中全部力量。几周过后，华盛顿大学的测序仪们找到了元凶。原来，是因为沃特曼的一个正常基因在大量地生产一种叫FLT3（FMS样的酪氨酸激酶3）的蛋白质，而这种蛋白质最终会刺激癌细胞的生长。
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基因组测序有时候会是一种让人恼火的尝试。就算测序可以找到引起问题的变异基因，当时的医学界可能还没有任何药物或者疗法可以应对这个问题，尤其对于那种很罕见的变异。但是沃特曼的病例却遇到了好的转机。医药公司巨头辉瑞刚刚上市了一种叫索坦(Sutent)的药物，它可以抑制FLT3。索坦的研发目的是治疗肾癌，但是多亏了沃特曼的测序结果，他会成为第一个用索坦来治疗急性淋巴细胞白血病的人。
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在服药两周内，沃特曼的病情趋于缓和。不久之后，他就可以接受骨髓移植，来确保癌症不会再以变异的形式重返。4年过去了，卢卡斯·沃特曼的癌症一直也没有复发。
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治疗也给他带来了一些副作用。他患上了眼疾还得了口腔感染。但是他明确地表示，这些只是为了活着这件最重要的事儿付出的一点小小代价。他的恢复，不管怎么看，都已经是非凡并且让人震惊的了，虽然他并没有完全摆脱癌症的威胁。他的医生把他的病情定为“待观察”，这意味着最终结果还是不确定并且他的病情仍然会被紧密地监控。只要他还活着，沃特曼说，他就会感激当初密集的基因组测序。“我对此没有任何疑问。对于我来说，测序拯救了我的生命。”
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卢卡斯·沃特曼的故事是罕见的，但是他接受的疗法只是基因组巨大潜能的开端。沃特曼的故事在不远的将来，会成为一个普通的例子。
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基因组学：驱散癌症的阴霾
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过去的半个世纪见证了生命科学空前的发展。人造心脏、新的特效药、器官移植和其他一些新兴医疗手段，使得人们可以活得更久更健康。
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卢卡斯·沃特曼的故事告诉我们，眼前这些显著的进步在未来的创新面前，也会相形见绌。在今后的几年，我们将生活在一个更好的世界里。那时，我们能够精确地找到癌细胞，移植农场动物的肺到人体来帮助人类呼吸，让最贫穷偏远的地方也能够运用世界最顶尖医院的治疗技术。
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基因组研究，从捷克修道士格雷格尔·孟德尔在19世纪中叶发现了遗传的基本原理后，就一直在急速发展。但是让基因组学和医学相碰撞的突破性进展发生在1995年。当时学名为流感嗜血杆菌的生物——一种尤其会在婴儿身上引起严重感染的细菌——的基因组第一次测序。
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几乎是一瞬间，人们开始关注基因组学的圣杯：人类的基因组测序。如果我们可以解开30亿组成我们DNA的碱基对，在分子层面上对我们的基因解码，那么卢卡斯·沃特曼在华盛顿大学的医生们就能知道他的癌症是由何引起，又是如何发展的了。
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2000年6月，美国前总统比尔·克林顿宣布了人类基因组“草稿”的完成，三年之后，国际人类基因组测序联盟宣布这个工作已经完成。测序人类的基因组耗费了27亿美元。后来的10年里，根据人类基因组学的先驱、开创者埃里克·兰德的说法，这个花费是原来花费的百万分之一。兰德当年参与了人类基因组的测序，现在是布罗德研究院的创始人。布罗德研究院是麻省理工学院和哈佛大学的联合项目，一个生物医学和基因组研究的研究中心。兰德一头乱糟糟的灰色卷发衬托出他友善的脸庞，上面还有着浓密的胡子。他告诉我，他觉得绘制人类基因组的成本还会以惊人的速度继续降低，这样就为商业化提供了空间。商业化能够将私营部门的投资引渠到以遗传学为基础的新的诊断技术、治疗方法和药物的市场中。
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2013年，基因组学的市场经济估值刚刚超过110亿美元，并且正在以令人不可思议的速度上涨。罗纳德·W·戴维斯是斯坦福大学基因组科技中心的负责人，也是斯坦福医学院的生物化学和遗传学的教授，他将基因组学的现状比作电子商务在1994年的状况。当时亚马逊刚刚成立，谷歌的创始人还是学生，还没有去研究互联网。除了降低的测序成本之外，戴维斯还表扬了我们日益增强的能力，可以从基因组兆兆字节的数据中提取信息，带领人类驶向即将到来的繁荣的“基因时代”。
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帮助我了解到基因组新产品和商业机遇的潜能的，是我在巴尔的摩市中心的一个壁球场遇到的人，伯特·沃格尔斯坦。即使是从学术工作者的角度上，他看上去还是有点邋遢。沃格尔斯坦经常穿松垮的灰色运动裤，外面套着护膝，拖着一个褪色的老金属箱壁球装备到健身馆。很长一段时间，我都以为他只是一个不太爱整洁的60多岁的健身迷。结果他居然是约翰·霍普金斯大学的肿瘤学和病理学的教授，还是癌症和基因组领域的专家。他也是世界上还健在的、论文被引用最多次的科学家之一。在过去的40年里，他发表过超过450篇科学论文，被引用超过20万次。
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