孟德尔教授来中国了,很快就按照计划开始了交流大会,演讲厅被挤得水泄不通,前排坐着学校的几位校长,省市领导有三十多人。即使他们并不太不懂得基因技术,也觉得听一场生物学大奖得主的演讲,是一份高大上的荣耀。
整个演讲厅有上千人,当孟德尔教授开始演讲的时候,我在旁边的小台子上做着同步翻译,调音师调整了我和孟德尔教授的麦克风频率,我的麦克风声调调低,而孟德尔教授的频率调高一些,这样演讲几乎不用中断,只要他的语速稍稍放慢,我的翻译几乎是同步进行,台下的听众可以选择关注英语还是汉语。
孟德尔教授的演讲主题,是基因医学的新发展和未来展望,重点介绍教授新发明的基因编辑工具,传统的基因编辑的问题是成功率比较低,原因是使用RNA或者病毒作为寻址信息载体,有的在编辑的过程中容易变化,导致寻靶错误;有的查询语句本身就容易出错。
形象的说,假如基因是一篇一百万字的小说,要把其中的一段文字当中的‘美丽’两个字删除,如果使用‘美丽’两个字进行查询,可能找到几百个‘美丽’,不能保证删除的是想要删除的位置。那么只能把查询变长,查询条件扩大到全句‘我的美丽的爱人’,这样查询的结果可能只有几句,这样就大大提高了准确率。可是问题是删除的内容超多了,把‘我的美丽的爱人’全删除了,这可能产生意料之外的结果。
孟德尔教授的发明,是选用三个碳纳米管的套环,碳纳米管有吸附作用,可以吸附DNA片段的碱基,DNA尽头增加一个夹子片段,形成一个首尾闭合的圆环,第一道圆环承载着一个内容比较长的段落的信息,这样可以迅速找到这个段落,很难有两段完全相同内容的段落,所以查询的错误率几乎为零。
第二个圆环短一些,承载着段落中的一句话,可以确定一句话的位置。一个段落中,完全相同的两句话,出现的几率也几乎为零,错误的可能性也几乎没有
第三个圆环只有一个词的长度,可以确定微小修改的位置。相当于在一句话中查询一个单词,相同的词汇出现在一句话中,这种可能性极低,如果有相同的词汇,可以在检查中轻而易举地发现,只要给单词在多一点长度就可以区分。
三个DNA圆环形成同心圆,而修剪蛋白酶被另一个碳纳米管圆环承载,这个环把三个圆环串起来,当第一道圆环找到段落的时候,第一道圆环会解开;然后第二段圆环会找到句子,第二道圆环也会解开;然后是第三道最小的圆环找到单词,第三道圆环也会解开,这时候剪刀蛋白酶被释放,切除第三段DNA指定的单词。
这种基因编辑技术,相当于使用了三重查询,可以相当精确地定位目标,这样基因编辑就比较简单了。我帮助孟德尔教授修改的演讲PPT,增加了一段DNA定位的动画,栩栩如生的讲解了这个过程,台下的听众纷纷点头,接受了这个理论。
孟德尔教授在随后的实验数据中,分别展示了玉米,小麦,棉花,果蝇,小白鼠,猴子等几种进行了基因编辑的试验报告,实验数据展现了极高的准确率,而且修剪的速度非常快。唯一的问题是DNA套环制作比较麻烦,价格非常高,这种技术需要继续改进。
孟德尔教授宣布将与华南医科大学共建基因实验室,并在实验室建成后到鹏城做交流学者,每年在中国工作几个月。
孟德尔教授的演讲获得了一阵阵热烈的掌声,演讲持续了一个半小时,听众们一直处在兴奋激动的状态。会后,市领导上台握手致意,在随后的交流中,各个学校和研究部门的学者们,纷纷就他们科研中的难题,向孟德尔教授提问。
有水稻研究,去除某种疾病的;有畜牧业提高饲料转化率的;有治疗癌症的基因免疫疗法探索的;有干细胞移植实验的。由于会议时间有限,学者们纷纷通过我约定时间,留下交流题目和详细内容,准备和孟德尔教授详细交谈。
接下来的一周时间,孟德尔教授与十几个国内科研团队进行交流,除了为他们提供一些研究方向的建议之外,也虚心向中国同行学习新的研究思路。
中国和美国的科研方式有一些不同,美国的研究虽然也注重基础研究,但更加注重实用性,美国的研发团队人员组成的学科范围更广,一个医疗研发团队中,有数学家或化学家一点儿也不奇怪,这为研究的突破提供了一种不同的思路。
而中国的研发团队,人员组成比较单一,都是一个专业的成员,优点是有时候在某一个课题形成很深度的研究,缺点是广度和实用范围不够好。
孟德尔教授也在寻找一个主课题,作为今后研究的突破点。中国的几个研究项目引起了他的兴趣,在干细胞和基因编辑新工具的课题上,国内的几所大学做出了创新性的研究。
一个来自东北地区的大学生物学,进行的是肺部干细胞研究,就非常有创意,在彻底治疗肺癌方面很有发展前途!他们从气管粘液中提取正常的干细胞,经过大量增殖扩增后,把新形成的肺部干细胞,回输到肺部,可以修复一些严重的肺部损失,已经取得不错的疗效。这种方法也可以用于其他器官的干细胞研究,彻底治疗其他癌症,具有很好的普及性。
但是他们也遇到很多困难,首先癌症是因为干细胞的基因本身就有问题,很难找到正常的干细胞,因此如何编辑干细胞基因,生产出‘健康’的干细胞,是他们团队关注的要点。另外肺部干细胞的属性与皮肤干细胞接近,是能够在培养皿中大量扩增的细胞,而人体的其他大多数细胞,是很难在培养皿中繁殖,或者不能长时间繁殖的。
另外一个问题是被刺激大量繁殖的干细胞,其实与癌细胞有些相似,都是不受控制地大规模增殖,而且不能自制,最终发展成类似癌症的情况。
孟德尔教授建议他们使用基因测序,先寻找正常干细胞和癌变干细胞的基因差异,然后制作查询基因链和基因剪刀,剪除干细胞的错误基因,最后繁殖干细胞并再一次基因测序和回输试验。这里最重要的寻找靶点的工作,并推荐了‘拓扑罡’三代基因测序仪快速测序能力。关于细胞体外扩增的难题,孟德尔教授也没有太好的办法,人体的大多数干细胞,并不能无限增殖,或者可以无限增殖,却只能像癌细胞一样失去控制。也许只有胚胎细胞例外,如果使用细胞克隆技术,生成胚胎干细胞,才能真正解决这个问题。
从生物进化的角度来看,多细胞生物是单细胞生物进化的结果,多细胞并不是多个细胞聚集在一起,而是一个母细胞不断分裂增殖变异分化,形成不同功能的器官,结成了一个新的个体。从这个过程看,单细胞就像一个小工厂,而多细胞却是一个大集团。大公司的很多疾病,其实从他创业的那间小公司开始的。人体的很多疾病,根源也是从胚胎细胞开始的,只有从根源处下手,才能真正解决问题。
另一个案例,来自中原的一所大学,他们的教授开发了一款新型的‘基因剪刀’,其工作原理与现在通行的‘基因剪刀’不是一个系列,属于原创发明。但是这种工具的实验重复性很差,十次实验只有不到一次是成功的,所以这个教授的理论被大家质疑。
孟德尔教授却认为这种基因工具很有前途,这位教授如果解决这种‘基因工具’的稳定性的话,无疑是具备拿诺贝尔生理学奖的成果!实验成功率低的原因可能是需要一些辅助工具,他建议这位教授试试自己的碳纳米管环套定位技术,这种方式除了查询定位准确之外,还可以固定住修改的基因,方便工具的操作。
也许,基因工具不仅有‘基因剪刀’,可能还需要‘基因锤子’,‘基因钳子’,‘基因老虎钳’等各种维修工具。也许将来维修基因,就像是维修工修理机器一样,带着各种各样的维修工具,修理损坏的,缺失的,多余的基因,从而治疗人类很多现在的不治之症,让人们更健康,更长寿!
技术的发展,终究的目的,是要造福人类自身!如果人类更健康长寿,那么知识和技术会更好地继承和发展,反过来会促进生产技术的发展,让人类更强大。
在众多交流的学者团队中,有一组来自连锁妇产科医院的科研组特别引人注目,因为这是由三个美女组成的团队。其中一个我还认识,就是陈建君的闺蜜阿梅,另外两个美女一个是来自美国的维佐拉教授,是一位四十多岁的金发女教授,她和孟德尔教授早就相识,在美国就曾经有过合作;还有一位只有二十多岁的女孩叫张佳璇,是一位刚博士毕业的新人。
这家连锁医院最早是一家羊城的私人妇科月子调理中心,创始人是一位有接生婆家传的女士,因为优质的服务,良好的调理效果,医院规模不断扩大,后来获得了胡建医疗集团基金的收购,注册成立了妇产科医院。然后不断发展,逐渐在全国开设连锁医院。这家基金也吸收了美国一家大型机构注资,引进了美国的研发管理人才,在医疗手段有了新的突破,采用的新型美式孕产妇调养方案,也得到了很多家庭的欢迎。
这家妇产科机构目前是国内数一数二的试管婴儿辅助生育机构,技术非常成熟可靠,在全国拥有极高的声誉,虽然收费很高,但还是有很多产妇入住,而且还要提前几个月预约床位。
这个三美女课题组,属于鹏城妇产医院投资组建的一个编外医疗科室,阿梅是医院的派出代表,负责试管婴儿手术实施和组织;另两位是从美国来的,项目申请和研发负责人,她们科室的课题只有一个:艾滋病试管婴儿。
九十年代中期,人们对艾滋病充满恐惧,计生办下发了一个文件,内容是禁止进行艾滋病辅助生育。这项规定的目的是想控制日益泛滥的艾滋病传播,出发点是良好的,假如艾滋病人没有后代,那么艾滋病的数量会减少一些。然而实际上,艾滋病人还是会生育后代,后代几乎不可避免的得病。艾滋病人想要生出正常的婴儿,必须通过体外受精的辅助生育方式,清除病毒的干扰,并注意药物和接触隔离,还是可能生下正常的孩子的。
计生委的这项规定明显违反了宪法赋予公民的生育基本权利,歧视艾滋病人,剥夺其生育权,明显是反人性基本规则的坏法规,所以也无法执行。
这项规定只是一个部门规定,其实并不是正规的法律文件,不具备法律效力,后来实际上被取缔,变成废纸一张了。在国内已经有几家机构,进行着艾滋病辅助生育治疗,只是碍于计生办的面子,都是偷偷摸摸进行,不敢大肆宣传而已。
这家医疗机构采用了美国的体外受精和病毒阻断技术。卵细胞和精子经过严格清洗,保证没有病毒存在,然后在试管受精后植入子宫。HIV产妇需要坚持吃病毒阻断药物,就可以防止胎儿感染。
但药物对胎儿的副作用很大,对产妇的伤害更大,需要配合其他激素药物治疗才能坚持下来。
在婴儿出生手术时,需要使用特殊的工具和方法,防止婴儿感染,这些工具都是一次性用品,价格极其昂贵。
在婴儿的出生后的养育阶段,要小心隔离患病父母和婴儿的接触,不能用母乳喂养!不能亲吻孩子!因为婴儿的皮肤太稚嫩,抵抗力太弱小,病毒可能通过皮肤传播。
一个婴儿从辅助怀孕,到产出后培育,长大到有三个月大,最终离开医院回家,要花费500万元巨资!
尽管有这么多的艰难,可是这依然不能阻挡病人夫妻生下健康后代的渴望!每年有四百多对病人夫妻申请入驻这个特殊科室!而科室只能接收不到二十对艾滋病夫妻入驻!
即使这样,能够生下健康婴儿的比例也只有60%,倒不是婴儿感染艾滋病毒,而是药物的副作用,对婴儿造成的损伤!这种副作用的后遗症,需要经过艰难的治疗才可能恢复。
在怀孕期间,孕妇的痛苦,更是非常的恐怖,药物的副作用,过敏反应,是一场残酷的刑罚。没有坚强的信念,是根本无法坚持下来的,也只有人类本身蕴含的伟大的母性,才会驱动女人忍受这样恐怖的折磨!