生物医学前沿讲座：创新艺术与再生医学
欧阳宏伟
环球科学
2016-08-23
本文来自第二届“亚洲生物医学未来领袖”大赛决赛“生物医学前沿”系列讲座，“亚洲生物医学未来领袖”大赛由浙江大学基础医学院、浙江大学爱丁堡大学联合学院、《环球科学》杂志社联合主办。
演讲者：欧阳宏伟教授（浙江大学基础医学院院长兼浙江大学爱丁堡大学联合学院院长）
整理：李玉玺
编辑：丁家琦
刚才李宗海教授作了题为“以病人需求为出发点的创新”的讲座，我很欣赏他刚才的讲座，有一种低调的张扬，他的思维中透露着一种责任与理性的思维，而且具有敢于挑战的勇气。尽管专注于肝癌的免疫治疗足够他一辈子发表学术论文和转化财富，但是他不只满足于做肝癌的CAR-T临床科研和产业转化，他和团队把科研投入和资金投入瞄准更多的癌症研究。
他和团队的创业尝试不仅体现了专业学识，还体现了能接地气的睿智，体现了罗素描述的三种激情：对生命的热爱（原文是对爱情的渴望），对知识的追求，对人类苦难不可遏制的同情心。我认为宗海教授给我们学界和在座的学生都树立了一个很好的示范，我也从他的演讲里学到很多，像很多癌症的小分子化疗药物疗效差强人意，而且副作用很大，价格也很高昂。细胞治疗为什么好呢？因为细胞是活的，它可以产生系统性生物反应而非单分子反应。
人体组织再生也需要多种细胞的协同程序化反应。
我今天主要讲的主题是“创新的艺术和再生医学”。再生医学是生物医学领域的另一个热点和前沿方向。与宗海接到哈佛大学医生为患癌儿子求助类似，上个礼拜我也接到一个病人求助，是希伯来大学医学院的副院长，因为他的亲戚30岁软骨大面积损伤，他找到了我，希望可以得到帮助。宗海讲的肿瘤治疗是避免机体向坏的方向发展，那么再生医学做的事情，就是机体已经缺损、缺失及病损的情况下，如何让它们逆转回来。
欧阳宏伟教授在讲座中。图片来源：浙大基础医学院
先我讲讲为什么要创新？为什么要研究生物医学？现在雅虎、苹果、联想都出现困难了，各国央行都在“撒钱”放水，但各国经济还是hold不住，这说明传统的行业难以很好地支撑经济，所以需要新的产业，新的技术。生物医药是就新的领域，因为教育和医疗是人类真正的内需。首先，创新是时代对个体的需求。
关于教育，我认为大学之前的都叫做启蒙教育，会算算术，会写语言交流；大学是职业素养教育，从二十几岁到33岁这段时间；毕业后的十年才是真正达成专业化。所以说大学毕业后才是最关键、最艰苦、最具创造性的一个阶段。现在时代在变化，你们的祖父辈会算数就能做生意，父母辈的就得是工程师等专业人士，现在到了你们这一代，我认为创新是你们要的基本能力。
人体本身就是一台有机的电脑，大脑是我们的CPU，而读博士就是训练大脑的过程，所以我把自己的实验室称为“健脑房”。我个人认为读博士是现代人的教育标配，不然你的“电脑软件”可能完全不适应这个快速层级进化的时代。对于创新的把握，我认为要从历史角度和哲学的高度去思考，以史为鉴，从历史中去学习。
人类历史上第一次工业革命是由于蒸汽机的出现而提高了生产效率，这解决了人们的生理需求，第二次工业革命，人类进入电气时代，更是极大提高生产效率，人类实现了“小康”。那么第三次工业革命会发生什么？会以什么为标志？大家预测”大数据、新材料、新能源、生物医学“等等之类。你们或许会问，为什么第一次、第二次革命只需要一项技术（蒸汽机和电气），第三次科技革命为什么会出现如此众多领域的群体性技术突破呢？
科学研究因为各种高通量的研究手段/仪器出现使得科研发现变得更加容易和高效率。大家期待的第三次科技革命中会涌现的众多技术中,目前只有网络大数据已经转化成一些经济形式如中国的BAT和美国的Google，eBay和Facebook等，但新材料科技和生物科技还没有形成大的经济实体,需要更多创新积累。另外从工业革命更迭形势可以看出，以前的经济都是工业式的和制造式的，现在是创新式的。
所以，我们的肢体力量已经没多少创造财富的能力了，两耳之间三磅重的大脑才是最有价值的。再回头看看新中国的首富更迭情况，最早期出现的首富是与吃喝有关，如刘永好是做饲料的，宗庆候是做娃哈哈水的，之后是电器如格力、苏宁电器，然后才是房地产如万科……吃好喝好玩好住好之后，人类的追求就是健康和精神了，所以将来的首富一定会在健康和教育领域。
高科技最终的目标就是平民化，我个人认为将来的世界首富一定在中国，因为中国市场最大。中国目前唯一能够在一个领域笑傲全球的就是华为，一个民营企业能每年在一个行业领域的创新上投入达到700个亿！如果一个生物医学企业能每年做到在肿瘤领域投入700多亿创新经费，应该也能做到这个领域的“无人区”吧？创新可以学习追随榜样，以榜样为鉴。
以前我对教育没啥热情和信心，担心如北京大学钱理群教授所说的"我们培养了一批精致的利己主义者”.我们高校培养的精英如果对世人的疾苦没有怜悯之心，反而是不利于社会发展的。后来，我发现某个领域常常是一个人就可改变的，如任正非，马斯克，乔布斯等。让我个人觉得“历史是英雄主导，人民参与的”。所以我现在很热衷教育，希望寻找到马斯克一样的极客少年，创造条件帮助他成长！
马斯克一直顾虑着这个星球上那么多人，几十亿人！他认为这样能量会用完，所以做了特斯拉，人口迟早会过载，解决办法就要星际通航，所以有spaceX和星际列车，现在他想啊，要是这些人还没到火星去，寿命已经用完了，怎么办呢？马斯克一定会进军生命领域。生命是这个世界上最高级和最复杂的存在形式，最富有挑战性的，如果你对自己的智商有足够自信，想找一个可以从事一生的职业，那么一定是生物科技。什么是再生？
中国古代的孙悟空拔一根猴毛就又会再长出一个，这就类似克隆；还有普罗米修斯，大家都知道肝脏有再生能力，他每天都被老鹰啄肝脏以作为惩罚，但肝脏始终会继续生长；而在自然界中就是蝾螈断肢再生，我把它当做浙大生物医学专业的吉祥物，其真正的美丽所在是它具有完美的再生能力。
我曾经为2013年5月《环球科学》的“医学的跨越（future of medicine）”专题担任审校，我个人认为未来医学一定是个体化医疗（含肿瘤免疫治疗）和再生医疗。
在我看来，再生科技分为三个层面：合成生命、逆转衰老和合成器官。现在用化学方法就能合成473个基因，再进一步就能通过化学方法合成生命。其实我们有2万多种基因，解码这些基因的调控机制将会创造无限的可能去克服肿瘤，克服衰老。
对于逆转衰老，大家都知道有个电影叫做《美国队长》，你会发现超人血清能够激活自身的器官让自己变得更强。有一个非常有趣的研究，就是分别在一只衰老老鼠和一只年轻老鼠的肚子上割一块皮并使他们变成连体的形态，实验发现年老老鼠的毛、肝、肌肉都被重新激活，而年轻老鼠不会受到影响，这其实就是人类在抗衰老方面的一个探索。现在已经有了第一个年轻血液抗老年帕金森疾病的临床实验。第三个是合成器官，也就是合成组织。
合成组织其实并没有那么神秘。其基本原理可以类比为做菜（cook tech），合成组织的三要素是“细胞、生物材料和生长信号（因子）”。你可以把细胞看成是鱼和肉，生物材料看成是芹菜、大蒜，生物信号看做是油盐酱醋，然后把生物反应器看成是电饭煲、炒锅、火锅，然后你就会发现，不同的元素组合，用不同的反应系统就会变成川菜、湘菜、粤菜等八大菜系，类似人体结构的十大系统。
人体十大系统的组织合成就是把不同的细胞、材料和生物信号，用不同的反应器去“煮”出来。不过如果你们将来想从事这个领域工作，或者将来要投资这个领域，一定要准确定位。
如果你只做干细胞，那么你需要开发最好的“养鱼、养牛、养羊技术”；如果你只是做生物材料；那么你就开发最好的“种茄子、种芹菜、种萝卜的技术”；如果是做生物信号调控的，就要提供最好的“酱油酿造，榨油等技术”；如果是做合成组织的“厨师”，就得懂组织的人体科学，懂目前临床上的方法和挑战，也需要识别什么是“好肉，什么是好菜，什么是好菜谱”。
目前本领域的从业者常常分工不明晰，“养鱼、种菜、打油和炒菜”全包了，一个“菜谱”通用,那只能是“家常菜”。因此，以后会需要更加专业的分工。
好多投资人说自己很困惑，因为很多博士都说自己是做再生的，那我到底该投哪个？依我看来最主要的还是看最近五年的简历是否做成了什么密切相关的成果。另外，任何一种新科技的发展都会有一个规律，在一开始会被吹得很高，接着被泡沫化，然后因达不到预期被打到低谷，再慢慢回升发展到一个平台期，被有识之士坚持，从而证实这个科技在一定范围内确实有用。再生医学技术，肿瘤免疫疗法都会是这样的发展过程。
组织合成有两种形式，一种是结构合成，大家最熟悉就是3D打印。1998年，在“组织工程”概念刚刚被提出四五年的时候，有一部叫做《第五元素》的科幻电影就设计了这个3D打印桥段，18年以后，北京人民医院已经得到批准进行3D打印假体关节，现在还有3D打印的皮肤，膀胱等。
我研究组做的就是关节软骨的组织合成，对于部分骨关节软骨面缺损，我们可以打一个“细胞和材料”的“补丁”，从而自体修复再生，避免了关节切除和假体置换。2007年的时候，我治疗的第一病人，才18岁，现在已经过去快十年了，恢复得很好。去年我治愈了一个有很大缺损的病人，还获得香港富商李达三先生一个亿的捐赠给浙大用来做骨科再生医疗研究，因为他觉得这个研究可以解决人们的苦难。
组织合成的另一种情况就是组织坏死，没有结构性缺损，如心梗、肝硬化这种，需要激活机体的再生合成。2014年有一部电影叫《超验骇客》，这是我最喜欢的一部电影之一，我认为将来的手术和医疗就应该是这个样子的：它里面涉及到两个重要科技，一个是人工智能，一个是再生能力，通过激活机体的再生能力，伤口就可以愈合。
我们研究组在2015年就用类似概念治疗了一个糖尿病且胫骨中下段开放骨折的骨折不愈合患者（且局部皮肤不好），大家知道胫骨中下段的开放骨折很难长好，更何况是糖尿病病人，大半年都没有愈合，并且皮肤溃烂，他的骨科主治医生来咨询我是否可以解决这个问题，我说不知道，但再生科技或许可以给绝望的病人带来最后一丝希望。
他们接受了，我们给他做了自体细胞和生长因子的移植注射，35天以后，骨折愈合了，同时局部皮肤也愈合的很好！这个糖尿病病人已经76岁了！当然，我们也治好过像姚明那种疲劳骨折的浙江省男排原主力二传手的小腿胫骨中下段的疲劳骨折不愈合。所以，再生科技可以带给病人希望！我2005年回国就是想做再生医学的推广，但当时真的非常难。临床医生跟我讲，欧阳你真幼稚，你认为把这种实验室技术应用到临床上，我们不会被打被杀？
卫生部门跟我讲，你干行政的不懂如何管理这个新兴专业，现在也没有这方面的管理规范……我不断地在浙江骨科年会、中华骨科年会、中国科学院和中国工程院等单位举办的会议论坛中去讲，五年过后，大家慢慢接受这个观念。
2009年，当药监局机构要制定行业标准、卫生部要制定新技术管理规范的时候，管理部门和资深专家想到了有个很积极搞骨科再生技术的年轻人叫欧阳宏伟的，所以他们举荐我参与编写软骨组织工程技术的行业标准和管理规范，有了规范和标准，才能做些尝试和示范，因此多多少少推动了国内骨科再生医学的发展。
我最喜欢看的电影叫《阿甘正传》，阿甘做什么事情都很专注、很持续，你会发现没有什么事情经得起坚持和琢磨。念念不忘，必有回响！所以，希望大赛的各位选手担当责任、充满勇气、持续专注。送给各位我非常喜欢的一句话：“勇敢之后，人生海阔天空，To be brave, beyond the wall！”
下一届亚洲生物医学未来领袖大赛将于2017年寒假启动，报名或合作咨询请致电：010-85325981，或发邮件到 bms@huanqiukexue.com
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