胡征和
“你是豬腦子!”
“你才豬腦子呢!”
這是兩個人在對罵,你侮辱我,我也不甘落后。
可是你知道嗎?不久,人真的會有“豬腦子”,而且這是對科學界有重大意義的突破。突破者是一位年僅29歲的中國姑娘楊璐菡,目前在哈佛大學攻讀博士后。
楊璐菡出生于四川,2001年以峨眉山市中考第一名的成績考入成都七中。2004年,還是成都七中學生的楊璐菡,代表中國參加在澳大利亞舉行的第十五屆國際中學生生物學奧林匹克競賽獲得金牌,隨后被北京大學生命科學學院點招。人們在驚訝點贊之余,皆用“學霸”一言以蔽之。可楊璐菡并不接受“學霸”的美名,說摘得金牌也是她拼出來的。
當時,因為要參加競賽,她必須在很短的時間內讀懂十多本大學課程書籍。對于一個高二學生來說,這談何容易?楊璐菡回憶說,得到老師的鼓勵,自己抱著“一定可以學懂”的信念去四川大學聽課,課后自己做習題。她一開始像聽天書一樣,慢慢地有點兒開竅,能夠理解和應用。雖然走了很多彎路,但是作為一名高中生,她竟然學會了大學最難的生物化學知識。
進入北大讀書之后,楊璐菡發現,生物化學這門課,是連北大的學生都感到吃力的課程。2008年,在北大生命科學學院獲得生命科學和心理學雙學位后,楊璐菡前往哈佛大學攻讀碩士和博士學位,專業是轉化醫學,她選擇了異種基因移植的課題。這是一個許多人望而卻步的課題,楊璐菡之所以敢于選擇,倒不是初生牛犢不怕虎,而是當初的競賽經歷讓她有了敢為人先的勇氣和信心,讓她有機會培養自己自學的方法和定力。她說別人不做的事情,不是辦不到,只是不合常規而已。
在哈佛攻讀博士生期間,楊璐菡大膽探索CRISPR-Cas9“基因剪刀”技術,曾以并列第一作者在《科學》雜志上發表了學術文章,之后她開始了CRISPR-Cas9技術在細胞內修改基因組的工作。正是這項工作的誕生,讓她與團隊可以高效、大規模編輯豬的基因組,解決免疫排斥和病毒傳染的問題。
自2014年起,作為異種器官移植課題帶頭人,楊璐菡帶領10個人的科研團隊利用CRISPR-Cas9“基因剪刀”技術,進行剪除豬基因組中可能的致病基因研究。這是一個非常艱巨的任務。在她的工作之前,大多數的基因改造都是一個基因層面上的修改,而在她的團隊要修改的豬細胞里,一個細胞有62個拷貝的病毒。所以,面臨的科學難題是在單個細胞改造62個基因,并且保持基因組的完整,這需要超過現有水平幾乎雙倍的效率提升。最后,楊璐菡的團隊做了一個長期可調控的系統,實現了病毒剪除。當團隊將改造后的豬細胞和人的細胞一起培養時,發現豬病毒“侵染率下降到了以前的1/1000”,最后“在監測靈敏度范圍內檢測不到任何侵染”。這就意味著豬的器官可以移植到人的身上而不受病毒侵害了。
將豬的器官移到人身上的意義何在?且看:據統計,世界上有200萬病人缺失器官供體,實際人數或許遠遠大于這個數字;特別是在亞洲沒有器官捐獻傳統,器官供體缺失是一個很大的社會問題和醫療問題。
讓人長上“豬腦子”的豬器官移植是一項與人類生死相關的科學研究。楊璐菡在哈佛大學從事博士后研究工作時,與自己的導師創立了一家叫eGenesis的生物技術公司,致力于推動異種器官移植臨床應用。異種器官移植的一大難點就是“病毒基因”,也被稱為內源性逆轉錄病毒的剪除。豬器官的大小和人類器官類似,功能相近。但在十幾年前,由于豬器官的內源性逆轉錄病毒被發現,豬器官移植的研究陷入了停滯。這種病毒在豬身上不會產生毒性,但是當豬的細胞和人的細胞接觸時,這種病毒會從豬的基因組“跳”到人的基因組中,為人類帶來意想不到的疾病。楊璐菡選擇了這項看似毫無進展的研究課題,當被問及是否擔心毫無收獲時,楊璐菡義無反顧地說:“科學家最本質的職責就是探索真理,推動社會科學進步。”
2015年,楊璐菡被美國《福布斯》雜志評為該年度30個30歲以下的科學醫療領域領軍人物之一。