“科學(xué)家需要經(jīng)常在周?chē)h(huán)境里找靈感。”
盧煜明的經(jīng)歷常被簡(jiǎn)化為一個(gè)“爽文”故事:
他因煮泡面而靈光乍現(xiàn),隨后便發(fā)現(xiàn)了孕婦血漿中存在胎兒游離DNA,進(jìn)而研發(fā)了無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù),使全球每年近千萬(wàn)孕婦受益。
他因此集齊了有著“諾獎(jiǎng)風(fēng)向標(biāo)”之稱(chēng)的三大國(guó)際獎(jiǎng)項(xiàng)——湯森路透引文桂冠獎(jiǎng)、科學(xué)突破獎(jiǎng)、拉斯克獎(jiǎng),并在2023年底當(dāng)選中國(guó)科學(xué)院院士。
但現(xiàn)實(shí)不是“爽文”,泡面沒(méi)有魔法,盧煜明也沒(méi)有主角光環(huán)。
“其實(shí)我做無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù),做了22年才做出來(lái),中間可能試過(guò)10條‘路’都走不通。但我想,這對(duì)科學(xué)家而言是很正常的。”他對(duì)環(huán)球人物記者感慨道。
和以往公開(kāi)露面時(shí)一樣,盧煜明穿著西裝、戴著眼鏡,說(shuō)話(huà)時(shí)總笑瞇瞇的,喜歡把“謝謝”掛在嘴邊。他并不十分擅長(zhǎng)講普通話(huà),但當(dāng)有人提議用英語(yǔ)來(lái)交流時(shí),他婉拒,表示自己來(lái)內(nèi)地待了幾天,“已經(jīng)習(xí)慣講普通話(huà)了”。
他將科研當(dāng)成生活的一部分,解決完一個(gè)問(wèn)題就繼續(xù)解決下一個(gè)。如今,他把很多時(shí)間和精力用在癌癥研究上。
“如果我退休之前能研究出一項(xiàng)技術(shù),可以把癌癥這個(gè)‘頭號(hào)殺手’對(duì)人類(lèi)的威脅降低一點(diǎn)點(diǎn),那應(yīng)該是我最好的退休禮物。”他滿(mǎn)懷期待地說(shuō)。
關(guān)鍵是“煮什么”
1997年,香港回歸祖國(guó),盧煜明和妻子黃小玲決定離開(kāi)英國(guó),回到故鄉(xiāng)香港。
“在英國(guó)讀書(shū)多年,我們一直在等待回來(lái)的機(jī)會(huì)。因?yàn)槲覀兪侵袊?guó)人,我們的將來(lái)肯定是在中國(guó)。”
多年后回看,那是一個(gè)無(wú)比正確的決定。盧煜明借此機(jī)會(huì),回顧了自己在科研中做過(guò)什么、哪些做錯(cuò)了、將來(lái)應(yīng)該怎么做……
“我現(xiàn)在經(jīng)常會(huì)想,如果不是當(dāng)時(shí)決定回來(lái),也許我還在舊的方向上走。”
所謂“舊的方向”,源于一次閑聊。
早年間,盧煜明是牛津大學(xué)醫(yī)學(xué)院的學(xué)生,在婦產(chǎn)科實(shí)習(xí)。當(dāng)時(shí),孕婦想要檢測(cè)胎兒是否會(huì)患有遺傳病或染色體疾病,只能接受羊水穿刺。而每一次穿刺,都有可能造成胎兒損傷、流產(chǎn)等嚴(yán)重后果。
難道沒(méi)有更安全的辦法了嗎?
1989年初,盧煜明和朋友聊起困惑,討論能否通過(guò)孕婦的血液樣本來(lái)檢測(cè)胎兒的DNA。越聊越覺(jué)得可行,他找到一位教授,請(qǐng)求借用對(duì)方的實(shí)驗(yàn)室。
然而,等真正開(kāi)始研究后,他才發(fā)現(xiàn)沒(méi)那么簡(jiǎn)單,“就像在干草堆里找一根針”,即便在孕婦的血細(xì)胞中找到胎兒的DNA,含量也非常低,無(wú)法實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用。
研究陷入了“死胡同”。
長(zhǎng)達(dá)8年的時(shí)間里,盧煜明唯一的收獲就是認(rèn)識(shí)了黃小玲——在牛津大學(xué)研究半導(dǎo)體物理學(xué)的香港同胞。兩人相知相戀,攜手走入了婚姻殿堂。
·盧煜明(左)與妻子黃小玲。
轉(zhuǎn)機(jī)出現(xiàn)在盧煜明決定回國(guó)后。
他無(wú)意中看到兩篇論文,文中提到從腫瘤病人的血漿或血清中檢測(cè)到了腫瘤基因。他認(rèn)為,“胎兒和癌細(xì)胞有相似之處,都是寄宿在一個(gè)人的身體里”,如果腫瘤的基因可以從血漿中找到,那胎兒的DNA應(yīng)該也可以。
“我當(dāng)時(shí)想,也許我以前定錯(cuò)了研究對(duì)象。我應(yīng)該從孕婦的血漿中找胎兒的DNA,而不是血細(xì)胞。”
盧煜明迫切地想試試,但傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的第一步往往就是把血漿丟掉,因此他根本不知道該怎么提取血漿中的DNA,再加上剛剛回到香港,手上一沒(méi)資金、二沒(méi)資源,又能做什么呢?
那一刻,在英國(guó)煮泡面的經(jīng)歷突然給他提供了靈感。
“我的‘中國(guó)胃’不太喜歡英國(guó)的食物。每當(dāng)我受夠了,就會(huì)回宿舍煮泡面。我想,能不能像煮泡面一樣把血漿煮一煮?”
他也沒(méi)料到,這個(gè)看似有點(diǎn)瘋狂的想法,竟然真的成功了。“我把血漿煮了5分鐘,然后取一點(diǎn)點(diǎn)來(lái)檢測(cè)。結(jié)果那一點(diǎn)點(diǎn),就讓我獲得了來(lái)自胎兒DNA的信號(hào),我都不敢相信自己的眼睛。”
“快煮血漿”的故事廣為流傳,很多人以為這是成功的關(guān)鍵。但盧煜明覺(jué)得,最關(guān)鍵的其實(shí)不是“煮”,而是“煮什么”。
“‘寶藏’不在血細(xì)胞里,而在從前被我丟掉的血漿里。這就好像我去銀行取錢(qián),一直想要打開(kāi)保險(xiǎn)箱,沒(méi)想到錢(qián)根本不在箱子里,反而放在外面,到處都是。最明顯的地方,原來(lái)才是最難找的地方。”
終于,盧煜明1997年在《柳葉刀》上發(fā)表了《母體血漿和血清中存在胎兒DNA》,突破性地提出無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)前景。
不過(guò),直到10年后,他和團(tuán)隊(duì)才證明該技術(shù)可以準(zhǔn)確地篩查唐氏綜合征;14年后,他們才發(fā)布世界上第一個(gè)無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)的大型臨床試驗(yàn)結(jié)果。
其間遇到的困難和付出的努力,盧煜明很少提及。他一再?gòu)?qiáng)調(diào),自己已經(jīng)足夠幸運(yùn),因?yàn)榻^大多數(shù)時(shí)候,一個(gè)科學(xué)發(fā)現(xiàn)要過(guò)很久才能進(jìn)入應(yīng)用,而他們的大型臨床試驗(yàn)結(jié)果公布后,不到10個(gè)月這項(xiàng)技術(shù)就推向市場(chǎng)了。
目前,無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于全世界近百個(gè)國(guó)家和地區(qū),拯救的家庭不計(jì)其數(shù)。盧煜明對(duì)此感觸良多:“其實(shí)在科學(xué)上,也需要天時(shí)、地利、人和。”
看《哈利·波特》豁然開(kāi)朗
人的許多選擇都可以追溯到少年時(shí)期,盧煜明不外如是。
他的父親是醫(yī)生,常拉著他和弟弟去聽(tīng)學(xué)術(shù)報(bào)告,聽(tīng)完還要他們提出自己的意見(jiàn)。母親是音樂(lè)老師,希望他和弟弟提升音樂(lè)素養(yǎng),因此讓他們從小學(xué)習(xí)彈鋼琴。
很多人可能覺(jué)得聽(tīng)報(bào)告太無(wú)聊,但盧煜明相反,覺(jué)得彈鋼琴才沉悶。“我喜歡用自己的方法去解決問(wèn)題,而學(xué)鋼琴呢,總是要按照別人的方式去演奏。”
·學(xué)生時(shí)期的盧煜明。
比起音樂(lè),他對(duì)科學(xué)的興趣要大得多。在香港圣若瑟書(shū)院念中學(xué)時(shí),他花很多時(shí)間去圖書(shū)館看科學(xué)雜志,尤其愛(ài)看科學(xué)家的發(fā)明故事。
在一本生物書(shū)上,他看到DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)者沃森和克里克在劍橋大學(xué)拍的合影,覺(jué)得劍橋大學(xué)很有趣,“要是以后它們收我的話(huà),我一定要去看看”。
1983年,盧煜明如愿以?xún)?,考入劍橋大學(xué)伊曼紐爾學(xué)院,受父親影響,學(xué)習(xí)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)。
伊曼紐爾學(xué)院有個(gè)大河塘,里面常年有一些鴨子在戲水。這幕景象讓盧煜明想起托馬斯·楊——這位物理學(xué)家也曾是伊曼紐爾學(xué)院的學(xué)生,看到鴨子戲水激起的水波,靈機(jī)一動(dòng),做出了證明光波性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)。
“這個(gè)故事讓當(dāng)時(shí)還是一名醫(yī)學(xué)生的我意識(shí)到,做科學(xué)家需要經(jīng)常在周?chē)h(huán)境里找靈感。”
生活中,盧煜明有不少愛(ài)好:旅行,不帶任何目的,只是去體驗(yàn)、去感受這個(gè)世界;攝影,不僅癡迷于“拍拍拍”,還學(xué)會(huì)了沖曬相片;看電影,尤其喜歡科幻片,因?yàn)闀?huì)讓人產(chǎn)生“到了未來(lái)世界的感覺(jué)”……有時(shí),這些愛(ài)好還真能帶來(lái)出人意料的“奇效”。
·盧煜明拍攝的冰島。少年時(shí),父親送他一臺(tái)相機(jī),他自此迷上攝影。(圖片來(lái)源:香港中文大學(xué)官網(wǎng))
2009年,盧煜明嘗試?yán)迷袐D的血漿來(lái)構(gòu)建胎兒的整個(gè)基因組。這是一項(xiàng)非常艱難的工作,“基因組大約有60億個(gè)堿基對(duì),并且那些DNA被打碎成上百億個(gè)片段,還和母親的DNA片段混在一起。那時(shí),我基本毫無(wú)頭緒”。
直到他和妻子來(lái)到電影院,看3D版《哈利·波特》,一開(kāi)場(chǎng),“Harry”這個(gè)單詞從銀幕飛向觀眾。
“Harry里的‘H’,看起來(lái)多么像一對(duì)染色體啊……”腦海中浮現(xiàn)這個(gè)想法后,盧煜明豁然開(kāi)朗,“胎兒的每一對(duì)染色體,各有一個(gè)副本分別來(lái)自父親和母親,我們可以有兩個(gè)截然不同的運(yùn)算方法來(lái)分別破解這兩個(gè)副本!”
就這樣,困擾他已久的難題解決了。幾個(gè)月后,他們團(tuán)隊(duì)順利完成了胎兒基因組的構(gòu)建。
·盧煜明介紹破解母體血漿內(nèi)之胎兒基因圖譜的方法論。
靈感的獲取,對(duì)盧煜明而言似乎太過(guò)輕松。常有年輕人向他討教秘訣,他的回答只有一個(gè):做科研,最重要的是要對(duì)科學(xué)真的有興趣,然后要試著放松下來(lái),享受生活和科研的過(guò)程,和團(tuán)隊(duì)打好配合。
“任何一個(gè)科學(xué)家都不可能獨(dú)立做完所有的事情。當(dāng)你有一個(gè)很好的團(tuán)隊(duì),大家一起合作,每個(gè)人的工作和生活才有可能都得到平衡。”
·盧煜明(后排右八)與研究團(tuán)隊(duì)成員。
和癌癥“交手”
近兩年的采訪(fǎng)中,盧煜明更加頻繁地談起癌癥。
“人們的DNA在血液中會(huì)斷成很多不同的片段,我們最近發(fā)現(xiàn)DNA斷的方式同這個(gè)人有沒(méi)有癌癥是有關(guān)系的。”
他嘗試用生動(dòng)的比喻來(lái)向環(huán)球人物記者解釋自己最新的研究方向:“我們想象一個(gè)很有趣的畫(huà)面:把DNA看作一條火車(chē)軌道,把癌癥信號(hào)看作軌道上方的紅綠燈。紅燈一亮,控制閘下來(lái),把軌道切斷。那么,我們有沒(méi)有可能根據(jù)DNA斷的方式來(lái)檢測(cè)一個(gè)人有沒(méi)有得癌癥?”
早在上世紀(jì)80年代,盧煜明就和癌癥“交過(guò)手”。當(dāng)時(shí),他剛從劍橋大學(xué)畢業(yè),進(jìn)入牛津大學(xué)攻讀內(nèi)外全科醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)。
在實(shí)習(xí)中,他接觸了一位長(zhǎng)有血管肉瘤的病人。起初,他幾乎查不到任何關(guān)于這個(gè)病的資料,在圖書(shū)館里“泡”了好幾周,才弄清楚這名患者是該疾病有記錄以來(lái)的第六個(gè)病例。后來(lái),他和導(dǎo)師在醫(yī)學(xué)雜志上發(fā)表了關(guān)于這個(gè)病例的文章。
這次經(jīng)歷使他明白,即便是缺乏經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)學(xué)生,也可以為醫(yī)學(xué)研究作貢獻(xiàn)。他對(duì)科研的興趣愈發(fā)濃厚,這才有了后來(lái)的故事。
·盧煜明在牛津大學(xué)。
在無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中,盧煜明發(fā)現(xiàn)一名孕婦的血液中,有很多不正常的染色體并非源于胎兒,而是源于她的淋巴細(xì)胞——她患上了淋巴癌。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間治療后,這名孕婦的血漿中沒(méi)有再檢查出這個(gè)信號(hào)。
“為什么不通過(guò)檢測(cè)血液中癌細(xì)胞DNA的含量、動(dòng)態(tài)變化及其他特質(zhì),來(lái)診斷一個(gè)人是否患有癌癥呢?懷孕和癌癥,雖然看起來(lái)沒(méi)什么聯(lián)系,但如果能從中發(fā)現(xiàn)一些關(guān)聯(lián),就有可能取得一些突破!”
他立即決定:癌癥研究和無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前檢測(cè)研究要同時(shí)做。
這樣的底氣源自大灣區(qū)的科創(chuàng)優(yōu)勢(shì)。1997年,盧煜明剛回香港時(shí),一個(gè)項(xiàng)目的研究經(jīng)費(fèi)可能只有幾十萬(wàn)港元,但如今,數(shù)億港元的項(xiàng)目都很常見(jiàn)。
“香港有5所大學(xué)排在全世界頭100名,排名靠前的醫(yī)學(xué)院也有2家,這是得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。”盧煜明坦言,“但香港人口少、市場(chǎng)小,好在整個(gè)大灣區(qū)有超過(guò)8000萬(wàn)人口,諸如深圳等城市,對(duì)科技的商業(yè)化非常有經(jīng)驗(yàn),這對(duì)我們是一個(gè)非常好的機(jī)遇,大家互相幫忙,完善了整個(gè)科創(chuàng)系統(tǒng)。”
近幾年,盧煜明帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在鼻咽癌的早期篩查方面已取得突破性進(jìn)展。“利用最新的DNA檢測(cè)技術(shù),60%的病人可以在發(fā)病的第一期就被檢測(cè)到,這會(huì)大大降低病患的死亡率。”
他說(shuō),鼻咽癌只是第一步,這項(xiàng)技術(shù)未來(lái)還可應(yīng)用于肝癌、肺癌、大腸癌等的檢測(cè)上。同時(shí),該技術(shù)還可用于檢測(cè)器官移植術(shù)后患者血漿內(nèi)供體DNA濃度,來(lái)判斷是否發(fā)生排斥,讓嚴(yán)重疾病能在出現(xiàn)明顯癥狀之前就早發(fā)現(xiàn)、早治療。
“很多人說(shuō)20世紀(jì)是物理學(xué)的世紀(jì),我相信21世紀(jì)注定是生物學(xué)的世紀(jì)。”
盧煜明說(shuō),他開(kāi)始這段旅程時(shí),還沒(méi)有人類(lèi)基因組序列,就像一個(gè)水手去太平洋航行,卻沒(méi)有地圖。不過(guò),科研就是這樣有趣的工作——去往無(wú)人踏足的神秘之地,發(fā)現(xiàn)前人從未見(jiàn)過(guò)的新鮮事物。
“如果再年輕一次,我依然選擇成為一名科學(xué)家。”
監(jiān) 制: 張建魁
主 編: 許陳靜
編 審: 蘇 睿
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