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1704026021 沃格尔斯坦对此很乐观,因为这仅仅是短期的问题。“显而易见在20年之后将人类DNA中的碱基对测序将变成小菜一碟。”他说道。“这些现在就可以实现,并且成本能控制在1 000美元左右,这还是几年以前设定的门槛数据。然而,在20年以内,这个费用一定会低于1 000美元,因为有关的科学技术已经诞生了,只是并不是所有的人都能够使用它。在20年内,每个需要这项技术的人,尤其是在发展中国家,都能将自己的基因测序。”
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1704026023 用于人体的猪肺与获得重生的猛犸象
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1704026025 有这样一类特殊的企业家,他们觉得即使是学术界最前沿的基因组研究也很缺乏想象力。这群人的创新研究被认为难以置信,以至于其真实性都受到了质疑。
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1704026027 克雷格·文特尔是一位科学家,他在美国国立卫生研究院的人类基因组计划(Human Genome Project)刚启动时就在此效力。文特尔在旧金山的一个工薪阶层家庭中长大,在家里4个孩子中排行老二。没有耐心和过于激进这两个词可以很好地总结他的性格。小时候,文特尔做事的积极性就很高,不过也很容易感到无聊。高中在游泳队时,他就打破了校纪录但同时也差点儿因为成绩差被开除。作为负责人类基因组项目的科学家,文特尔想出了一个能够更快速地获取一个人基因信息的方法。
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1704026029 当他向基因组计划的领导索要500万美元以使用他研发的新科技来排列人类完整的染色体时,领导以成本过高为由拒绝了这项申请。于是,文特尔提出了辞职,并自己创立了一家公司来与人类基因组计划竞争。在这场终会是平局的较量中,文特尔会促使他之前的公司更快地排列出基因组,且更努力、更高效地工作。
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1704026031 文特尔最近又创立了两家公司,致力于将人类的寿命延长数十年。第一家公司的名字叫作合成基因组公司(Synthetic Genomics)。这家公司在2014年公布了一个新的项目,目标是通过基因工程养出能为人类器官移植提供安全供体的猪。这项被称为异种器官移植的技术本质上就是修改一只猪的基因组,从而使一个猪的胚胎能够长出可供人类移除并移植的器官。这个项目开始的目标只是培育肺部,但随着研发的推进,在文特尔对外公布时,他称现在心脏、肾脏和肝也都有了被培育出来的可能。
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1704026033 待到异种器官移植技术成熟并成为主流的医疗干预手段时,现在器官捐献和移植的概念可能就会慢慢消失。如果与人体相匹配的肺、肾脏、心脏等器官能够在猪的身上培育出来,那么这些器官将不再是稀有资源,换一个新的肾脏或许会和做一个膝关节置换手术一样简单。
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1704026035 文特尔的第二个基因公司甚至比合成基因组公司更为大胆。这家公司名为人力长寿,它致力于利用基因信息使人类返老还童。“衰老是所有人类疾病的最大诱因。”人力长寿的宣传资料上赫然写道。文特尔和他的同事们相信通过构建世界上最大的全基因组测序中心,人力长寿的科学家们将能研发出延缓衰老的产品。人力长寿的共同创始人彼得·迪尔曼蒂斯称:“1910~2010年,医学和公共卫生的进步使人类的平均寿命提升了50%,从50岁延长到75岁。今天,随着新科技的诞生,例如那些正在被人力长寿研发并推进的,我们很有可能将人类的寿命延至更长。”
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1704026037 文特尔与迪尔曼蒂斯的目标看起来可能有些天马行空,但他们也的确正在取得快速的、实质性的进展。人力长寿最近找到了一些诸如PGDx这样的目前医学界最好的合伙人,并且筹集到了7亿美元的风投资金。目前通过8个月的运营,据其投资者和董事们称,人力长寿已经成为世界上最大的全基因组测序中心。
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1704026039 文特尔以他在前沿基因学领域古怪且大胆的冒险而闻名,但是有一组科学家比他更胜一筹——他们的研究不是单单地延长寿命,而是要违背自然规律,使已经灭绝的物种起死回生。
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1704026041 几年前,这些科学家们使用一只已经死亡的布卡多野山羊的DNA培育出了布卡多野山羊的胚胎,这种野山羊生长在比利牛斯山脉,于2000年灭绝。这些胚胎被植入了57只普通山羊的子宫,其中一个胚胎坚持到了临产期。没错,在2003年一只普通的山羊产下了一只曾经灭绝了的布卡多野山羊。虽然这只野山羊在出生后只撑了几分钟就死去了。但从这时起,这种起死回生的可能性便一直萦绕在好奇的研究人员的脑中,挥之不去。
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1704026043 通过使用尖端基因组技术使已灭绝物种重新复活的“物种重生计划”(Revive & Restore Project)于2012年在旧金山成立。从“物种重生计划”的角度来讲,已灭绝物种中被保存完好的DNA能够帮助它们起死回生。与布卡多野山羊的例子一样,这意味着要找出与灭绝物种基因序列最相近的现存物种,并将已灭绝物种的胚胎移植进去它的体内。已经开始“反灭绝”(deextinct)的物种包括信鸽、新英格兰草原松鸡,以及一种来自澳大利亚的通过口腔生产后代的青蛙。
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1704026045 然而这种技术会带来什么目前还是个未知数。山羊的复活是一种情况,但若是将长毛猛犸象重新带回到地球上呢?如果这是可行的——实际上“物种重生计划”中的科研人员也不得不承认凭借现有的技术这基本上不太可能实现——我们真的要让时光倒流吗?这是另外一种情况,与正在酝酿的设计婴儿(designer babies)的技术开发一样,人们凭借尖端的科技成为像造物主般的角色。先进的基因组技术像人类活动对地球气候造成影响一样可以改变世界的生态圈。物种灭绝往往是有原因的。他们的重生会改变食物链,并且带来自然界尚未能够适应及控制的新病毒及细菌。随着我们控制生命的能力加强,人类需要更强的理智对它们加以管理。
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1704026047 跟上世界基因组研究的步伐
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1704026049 我们有足够的理由相信这些超越现实的尖端科技大多数来自美国,然而其他的国家,尤其是中国,追赶上来只是迟早的事情。
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1704026051 在生命科学界,想要获得高端技术上的突破需要三个关键因素:优秀的科学家,大量的科研资金投入,以及敢于冒风险将科研成果转变为商品的市场。
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1704026053 美国之所以在科研方面领先于其他国家,原因就是国际上最权威的科学家们仍然想进入美国的大学。世界上论文被引用次数最多的科学家中有1/8出生于发展中国家,然而他们之中的80%现在居住在发达国家。美国的大学系统为海外的科学家们提供了许多在他们自己的国家中没有的机会。在一份由来自16个国家的17 000位科学家构成的调查中,外国的科学家们的移民原因有两个:提高事业前景,以及加入更加杰出的研究队伍。美国在这两个方面都表现出色,因此就得到了相应的回报。在世界范围内所有有关科学部门的权威排行中,美国大学的科学部门都处于领先地位。美国几乎是来自世界上每个国家的科学家们首选的目的地。
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1704026055 然而美国虽然在脑力开发及科研成果方面处于领先地位,却无法保证这种优势可以一直持续。也许在我有生之年还没有其他哪个科研项目比人类基因组计划更能够驱动科技知识的革新,这个项目将来自世界各地的科学家汇聚在一起,许多澳大利亚、英国及法国公民都是这个组织的一部分。这些科学家来自人们所熟悉的知名大学。然而当比尔·克林顿宣布人类基因组序列的草图时,他还特意表扬了一个仅贡献其中1%的序列的组织:华大基因。
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1704026057 在人类基因组序列研究开始之后的15年之内,中国逐渐成为基因研究的领头人。华大基因已不再仅仅是1%序列的贡献者;它现在已经是全球最大的基因研究中心,所拥有的有关基因序列的器械比整个美国的都要多。华大基因的一些研究者,甚至在初步讨论要将中国所有孩子的基因组序列排列出来作为最终目标。
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1704026059 1998年以来,中国用于科研投入的经费在整个经济体收入中所占的比重翻了三番。在过去的10年中,美国在全世界科研成果中所占比重从37%降到了30%,然而中国却从2%增长到了14.5%。凭借占中国巨大的GDP中接近2%的科研投入,中国现在几乎超越了欧洲,并且撼动了美国的领先地位。
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1704026061 中国的科研投入正在增加,而美国近些年的科研投入实际上比2008年的水平还要低。这有可能是由金融危机后科研经费的缩减导致的副作用还没有完全消失。除了被迫提前结束项目及造成失业之外,金融界不负责任的行为还导致了癌症项目研究的经费不足。
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1704026063 美国是世界第二大科学及工程界论文的产生地(如果你将由28个国家构成的欧盟算作一个整体的话),为世界提供了1/4的论文输出。然而美国科研论文的数量却在过去的10年内逐渐减少。与此同时,中国的论文数量正在飞速增长,从占世界的3%到11%,中国借此成为世界第三大科技论文输出国。
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1704026065 作为科研成果的基础,科研经费及论文输出是发现与癌症抗争的药物和医疗技术的地基。中国的科研策略实际上来自政府高层。中国国务院已经建立了将基因组研究作为21世纪的经济支柱的战略蓝图。在过去三年中,中国政府成功地吸引了80 000名在海外接受过高等教育并进行科研研究的博士们回归中国。
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1704026067 与我谈论过这个话题的中国政府官员及商界精英们用简洁的方式向我表明了他们的观点。他们认为,他们先前已经错过了作为互联网早期开发者的巨大收益。一位中国的CEO告诉我,他觉得作为互联网商业化的核心国家,美国的超级大国地位会凭借这些诞生于互联网的财富和力量延长10年。许多中国最有资本的领导者都认为,基因组是下一个可以诞生亿万财富的行业,他们想成为这个未来行业的领头人。中国正在关注的其中一项机会就是有关美国药物开发的流程。如果美国食品药品监督管理局还是不能优化他们的药物开发流程,从而使得通过基因组测序技术为个人量身定制的药品迅速面世——就像路易斯·迪亚兹和卢卡斯·沃特曼所描述的那样——那么患者们可能会出国(也许是到中国)寻找个性化的治疗方案。
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1704026069 我认为中国发出的竞争其实是一件好事情。人类基因组计划现在正尽可能快地向前迈进,因为其中一位非常重要的研究者克雷格·文特尔之前辞了职并且建立了一家和它相竞争的公司。我同样认为,投入与基因组相关的基本研究的资金越多,这项造福全世界的技术开花结果的速度就越快。华大基因跟中国早先的互联网公司相比已经将眼界放得更宽,将自己定位为全球化公司。其中一些与海外企业的合作仅限于慈善机构,例如与美国的一家非营利性组织自闭症研究中心合作来帮助10 000名有自闭症亲属的人进行DNA测序。
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