对话“基因剪刀手”杨璐菡：“希望能从前人跌倒的地方爬起来”

近日，国际权威学术期刊《科学》刊载的一篇论文，在全世界引起轰动。哈佛大学和生物技术公司eGenesis的研究人员，运用一种新兴热门的基因编辑技术，敲除了猪基因组中可能有害的病毒基因，攻克了猪器官用于人体移植的重大难关，给全世界众多需要器官移植的病人带来希望。论文的第一作者、今年29岁的杨璐菡，继2014年被福布斯杂志评为30岁以下30个科学医疗界领军人物之一后，再次成为世人瞩目的焦点。她被人们形象地称为“基因剪刀手”。

因这篇论文意义重大，《科学》杂志提前在线刊登了论文。消息传出后，人们有期待，也有疑问：猪器官移植到人体还需要多久？还有哪些障碍？29岁的哈佛博士杨璐菡是怎样一个人？什么样的教育成长经历，让年纪轻轻的她取得了如此不凡的成绩？本报特聘记者吴娟在美国波士顿对杨璐菡进行了专访。

“需要7天24小时的专注”

找到杨璐菡，颇费周折。

从发出第一封采访约函，到联系上她，记者用了两天多时间，其间动用了我能想到的所有通讯工具、社交网络和朋友资源，都一无收获。在一个美国的凌晨，国内的下午，杨璐菡在成都七中就读时的班主任谢华发来杨璐菡的微信号码，我点击添加，之后却仍旧是漫长的悄无声息。只有微信头像上，穿着蓝白格衬衫、长发飘逸的她，在树丛中、阳光下甜甜地微笑。

这让我想起网络上天天闪现的那么多的“校花”、“女神”。在流行拼“颜值”的当今，这样一个女孩，却多年静静守在实验室，埋头于艰苦的科研攻关，做出举世瞩目的成果，她，是不是更有“女神”范儿？

记者：前不久，《科学》杂志以电子版形式推出了你们的论文《猪内源性逆转录病毒的全基因组失活》，很轰动，各国媒体纷纷报道。你的生活有什么变化？

杨璐菡：对我来说，这是一项“24×7”的工作，即需要7天24小时的专注，尽可能时时刻刻注意力都在课题上。这是一个复杂的科研项目，除了肯想、肯干，我们还要有效结合基因修改、免疫排斥和动物实现各个方面的知识和技能。猪器官用于人体移植这个领域消沉了近15年，行业内外所有人都在瞩目我们的进程，希望有一些突破性的进展。同时，这也是一个长期的工作，需要几年，几十年，甚至是一个终身的事业。

记者：论文有14人署名，作为第一作者，你在团队中担任怎样的角色？

杨璐菡：我们团队聚集了生物工程、信息、动物基因胚胎、免疫移植的精英科研人才；并且，我们的团队和世界顶级临床器官移植团队展开了合作，希望把科研成果有效地转化成临床的应用。2014年，我在波士顿创立了生物技术公司eGenesis，作为联合创始人和首席科学执行官，负责带领科研团队一起推动异种器官移植在临床上的开发和应用。

记者：你们专注于这项研究有多长时间了？

杨璐菡：2008年我进入实验室做博士的时候，就一直想做这个课题，但是当时没有合适的技术和工具。直到2013年，发明了用天然细菌的CRISPR-Cas9来做细胞基因组的编辑技术，使这一课题的启动成为可能。2013年秋，我从哈佛博士毕业，开始亲手组建和带领团队，设计实验，开展异种器官移植的工作。

记者：你们使用的CRISPR-Cas9基因组编辑技术，是两年前出现的新技术，目前比较热门。它可以识别和去掉特定的基因组序列。有学者认为这一技术的发明意义重大，将来有望获诺贝尔奖。能介绍一下这个技术吗？

杨璐菡：这个技术被《科学》杂志评为2013年科学领域顶级突破。这是生物医学史上第一次可以简单编码修改细胞的基因组，包括人类的基因组。在短短两年中，这个技术被广泛应用到世界上很多生物实验室、生物技术及制药企业。当时，我很幸运地参与了相关研究工作，作为并列第一作者，第一次实现了这个技术在细胞中的基因编辑，成为CRISPR-Cas9技术在细胞内修改基因组的发明者。

记者：你的导师乔治·丘奇被人称作“基因编辑大牛”。能介绍下他吗？他在这个科研项目中是怎样的角色？

杨璐菡：乔治是我的博士生导师，他和我是生物技术公司eGenesis的共同创始人。像所有成长道路上的恩师一样，乔治在学术上和为人上都给了我很多榜样的力量。他是美国科学院和工程学院院士，在基因领域的学术界和工业界有举足轻重的分量，是个有远见卓识又敢想敢说的先锋。他一直鼓励我大胆想象，大胆实践。同时，他又是个非常谦卑和善良的人，善于聆听，倡导合作和分享。他对我的工作一如既往地支持，包括前期的科研经费支持，给课题方向提供建议，配合我与世界顶级移植医疗团队取得双边意向的合作关系。

猪器官或许是解决问题的最快途径

有数据显示，全世界约有200万人需要器官移植。但据世卫组织统计，全世界有器官移植需要的病人与所捐献的人体器官的数量比是20∶1；如果将那些靠药物维持并等待移植手术的病入算进去，这一比例将拉大到30∶1。

可见，移植器官短缺是一个全球困境。科学家们正在不同的路径上探索解决这一困境的方式。中国科学院生物物理所博士后管娣告诉记者，关于器官移植和器官再造，目前有不同的研究方向：有的科学家致力将人类自身细胞体外转化为干细胞，培育成相应组织器官，用于器官移植；还有的专攻异种器官移植，猪器官移植研究就属于后者。

记者：猪器官向人移植的研究之路不那么平坦。上世纪90年代，猪器官移植研究在欧美很热，一些大药厂也投入巨资，希望解决猪器官的人体排斥问题，没想到后来发现猪的基因组里存在内源性逆转录病毒，异种器官移植的临床试验被明令禁止，相关研究也停滞下来。为什么你要选择一个已经搁置在那里、比较冷门的研究领域？

杨璐菡：刚看到这个课题，我是持质疑态度的。异种器官移植，古希腊神话故事里已开始有了构想，千百年的尝试都没有进展，在现代医学史上更遭受了惨重的失败。并且，这些年，干细胞作为一个新生的领域，得到了主流科研的更多关注和认可。

对课题深入学习后，我开始了解和认可异种器官的逻辑。首先，我相信人类一定会有办法解决器官移植供体缺失的问题。那如果我们理论上穷尽所有可能的方法，不排除三种：一是有更多的人类器官捐献；二是用干细胞的技术在体外培育人造器官；三是用猪作为生物孵化器，制造出适合人类移植的器官。

尽管西方国家鼓励器官捐献，方案一近30年来都不见起色；而在中国和亚洲文化中，“死无全尸”又是人们比较忌讳的事情，能移植的人体器官的供需差距，一直是很大的医疗和社会问题。方案二则是发现了干细胞后大家比较关注的方案，但目前的干细胞技术还仅能有效分化成有限的几种细胞。如何制造器官所需的上百种细胞，如何把它们组装成生物上的合理结构，还没有科学解决的思路。方案三或许是解决问题的最快途径。猪器官的大小和功能与人相似，大自然已经给我们制造了一个器官发育成长的生物孵化器，而异种器官移植的核心就是把这个孵化器修改一下，解决免疫排斥和病毒传染问题。

记者：猪器官向人体移植，避不开三个关键问题的解决：病毒传染的风险，免疫排斥，以及器官功能的匹配性问题。此次发表的论文，是针对病毒传染风险的。你们现有的研究成果，可以多大程度上避免这一风险？

杨璐菡：理论上我们把所有病毒活性元件敲除，风险为零。

记者：其他的两个环节呢？

杨璐菡：在其他环节上，前人已经走出了一大步。上世纪90年代初，猪的神经元细胞放到帕金森病人身上,至今这些被治愈的病人还有人健康地生活着，并且没有帕金森的症状。当年因为病毒的发现和潜在的危险,所有实验被叫停，但至少在细胞组织的功能性上面，证明了异种器官移植的可能性。在内源性病毒问题被发现后，由于缺乏解决方案，没有人能估计异种器官移植临床化的时间和资源投入。而我们在过去的两年里，证明了技术的可能性以及团队的创造力和执行力，这使大家开始重新审视和重视这个领域。

记者：你提到你们与世界顶级移植医疗团队建立了合作关系，能介绍下这些医疗团队吗？

杨璐菡：2013年春，我第一次用实验证明基因剪刀技术可以用于人类基因组编码基因，文章在《科学》杂志发表之后，美国两个顶级的移植手术医生不约而同地找到了我们。一位是麻省总医院移植研究主任大卫·萨克斯，另一位是印第安纳大学医院移植科主任约瑟夫·泰克特。他们两人都有近20年做异种器官的经验。曾经沧海难为水，这个技术的发明让他们的领域重生曙光，他们希望能跟我们一起合作。其实这也是我开始认真考虑这项课题的一个重要原因。

“我有责任回馈社会”

谢华是杨璐菡就读成都七中高二和高三时的班主任。谢华用“阳光、热情、开朗、聪慧、好学、善良”六个词对杨璐菡做了个“素描”。

认真、执着，是杨璐菡给母校的老师们留下的一致印象。语文老师曾华回忆了这样一件事：杨璐菡从四川峨眉山刚考入成都七中时，有较重的家乡口音，可她偏要报名参加学校的朗诵比赛。学业、竞赛和各种社会活动已经让她忙得不可开交，杨璐菡就利用中午的零散时间，抓紧练习普通话，还不时去找老师纠正她的发音，结果高二时，在校朗诵比赛中，她一举拿下二等奖。

记者：从峨眉山到成都，然后北大四年，哈佛七年，这一路走来，你最深的感触是什么？

杨璐菡：我在四川小县城长大，是一个土生土长的中国“80后”。对我来说，能够有机会和平台做我现在能做的事情，是因为社会给予了我很多的教育资源，我有责任力所能及地回馈这个社会。

记者：你一直在学习，你感觉在今天这个时代，怎么样才能学得更好？

杨璐菡：我觉得学习是终身的过程。学习有很多途径——课本学习，跟周围人学习，通过阅读学习，通过自我了解和自我反省来学习。对学生来说，课本学习是最高效的系统学习方法，所以不要浪费学校的光阴。向周围人学习及拓展阅读能丰富人生阅历和扩展视野。我们每个人生阶段认识的人和读的书，都随着周遭环境和知识诉求的变化而发生改变。比如说，我现在比较喜欢读政治人物的传记。一方面汲取能量，比起他们处理的事情的复杂程度，自己遇到的困难还算简单的；另一方面，他们看世界的方法和做决定的逻辑也给我提供新的思维方式。最后，我感觉很受益的学习方法是多去了解自己。我尽量在生活中留点发呆的时间，消化自己的情绪，整合思路和信息，建立自己独立的价值体系。

记者：你现在不仅是研究者，而且是创业者，面对的环境将更加复杂。你和导师合作创立了生物技术公司，为什么会考虑成立公司？

杨璐菡：这是推动异种器官移植最有效率的方法。我们已经证明了技术的可能性，一个有执行力和明确目标的公司会更有效率地推动研发。异种器官移植，除了是一个科研问题，还是一个很复杂的商业和社会问题，涉及生物伦理、安全、医疗监管和操作，需要多方面专业人士合作应对。我个人的抱负也是一个因素。作为一个科研人员，在我看来，能亲身参与自己发明的技术转化成跨时代的改变人类健康的方案，是一件很欣慰的事情。

记者：过去十多年，人类基因组研究取得了快速进展，给生命科学研究领域带来了革命性的变化。一些基础研究成果在寻求产业化，人类会多大程度受益于这些研究成果？

杨璐菡：基础生物科研产业化是行业的大趋势。在我看来，基因革命有两波热潮，第一个浪潮是读基因，也就是所谓的基因测序。从2002年我们有了第一个人类基因组草图之后，我们在测序技术和应用上有了很多的进步，这也是精准医疗的核心科技。第二波，就是编写基因组。这个技术有深远的意义，也积累了足够的知识来推动产业革命。它可以帮我们更好地解读基因组。人类基因组30亿个碱基对，就算测出来了，这些生命密码的含义大多数都是未知的。而基因编写和修改，可以让我们明确知道基因的功能和作用，给我们提供基因治疗的可能性。

大多数的人类疾病不同程度上都有基因的基础，如果我们可以在基因的水平上准确进行修改，那就为治疗人类疾病、特别是遗传疾病提供了新的路径。另外，生物生产上会有大的进展，就像我们做异种器官移植一样，我们可以修改模式生物，比如猪。利用基因修改的技术，把“自然发酵罐”的性质修改，产生可以移植到人体的器官。

记者：你觉得这个过程苦不苦？对你来说，科研工作的乐趣在哪里？

杨璐菡：辛苦是一定的。我深知自己肩负着很大的使命和压力，我们作为新一代的科学家，掌握最新的技术，希望能从前人跌倒的地方爬起来，并且走得更远。（特聘记者 吴娟 发自美国波士顿）

本文转载自中国教育报，赛业生物特别分享。