最昂贵的“马拉松”

　　最昂贵的“马拉松”

　　本报记者 杨琳桦

　　这是一个可以摘入《故事会》笑话集锦的真实故事。

　　2006年春，当“熊猫烧香”蔓延全国时，一位50岁的姥姥冲进电脑室，对尖叫“中毒了”的孙子高呼：“快去洗手！”

　　故事对白显示了电脑时代的“信息鸿沟”，不过，在课题最难用大众语言表述的研究——基因工程组（Genome project）从业者看来，上述滑稽的“通感”神奇地道出了生命奥秘的“天机”。

　　“人的生命=电脑，这几乎是一个和谐性最高的比喻”，美国哈德逊阿尔法生物科技研究院首席科学家韩健说，相似现象在双方世界中发生——电脑会因内部编程的“Bug”或外部病毒而瘫痪，人类的一切异常也与体内的基因变异或体外感染的细菌或病毒有关。

　　现在，这门令人着迷的科学已进入一个新起跑——“后基因组研究”。

　　9月10日，作为美、中生物技术的实践者和观察者韩健飞赴苏州“第五届国际后基因组生命科学技术论坛”。这里，全球生物学者正簇拥一堂交流彼此路径，他们有一个共同终点—— “个体化医疗”（personalized medicine）。

　　这是各国科学家关于人类未来的一个美好许诺，但更是未来“商战”的一场预示。正如美国总统肯尼迪凭借“阿波罗计划”赢得了一个现在的美国，遵循“丛林法则”的大国政治中没有哪一方希望成为“科学鸿沟”此岸的姥姥。

　　“这里是静海，鹰已降落”

　　商战得失，其实很早就已上演。

　　1953年4月，美国遗传学家詹姆斯·沃森等在《自然》上发表了论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的结构模型》，指出DNA分子为双螺旋结构。

　　统治生命的分子是DNA而非蛋白质，这是人类解码上帝“天书”（造人时的图纸）的第一个重要发现。

　　简单说，DNA由许多被称为核苷酸的小单位串联成链状形成，每种核苷酸又带有腺瞟呤（A）、胞蜜啶（C）、鸟瞟呤（G）和胸腺蜜啶（T）四种碱基中的一种。

　　沃森等推测，DNA的两条链依靠A、T配对和C、G配对，缠绕成双螺旋结构，这种碱基配对昭示了生物得以进化的基本条件——DNA复制机制，由此生命繁衍最重要的一个特点被揭示——“连续性的分子基础”。

　　一个月后，沃森等又发表论文指出碱基的精确序列可能携带遗传信息密码，这构成了生命繁衍的另一重要特点——“多样性的分子基础”。

　　人类的生物学研究由此发生深刻变革，DNA上具有遗传效应的区段——基因成为时代大明星，人类进入了一个要用生物基因语言说话的时代。

　　1990年，由美国领导、六国科学家（美、英、法、德、日本和中国）共同参与的系统“解码”生命行动——“人类基因组计划”（HGP）启动，职责是绘制人类DNA分子的图谱并测定其关键序列。

　　尽管此后关于该计划所有新发现的客观事实都公布于互联网，但“和平”与“高姿态”的科技贡献仍暗藏商业竞争的风雨。

　　“网络数据库并未具体公布各基因与人类各疾病和各药物的相关性，”华东医学生物研究所副所长周国华告诉记者：“这些成就为美国在开发新药、临床研究等领域的高速发展奠定了重要基础。”

　　其时，中国华大基因研究中心、国家人类基因组南方中心、北方中心也参与并完成了国际人类基因组1％的测序任务。

　　“领头人美国获得了巨大的商业收益”，韩健指出，这项耗资数十亿美金的政府技术投入都花在了美国本土，中国曾付出数亿人民币投入包括买仪器和设备，但此后研究所需的工具基本都来自美国，“这里有高附加值的商业利润，可以说，所得收益都由美国收取，这是领先的好处”。

　　2003年4月，HGP最后一道工序完成。新起跑，也即从这里开始。

　　而与人类基因组工程大部分成就属于科学“发现”而非“发明”因而难申请专利不同，新竞赛与临床医疗直接相连，其中产生的每个IP几乎就是一个价格惊人的收费站。

　　“终结疾病”

　　竞赛终点，是一座现实的医学珠峰——“个体化医疗”，即根据每个人的遗传背景来“量体裁衣”定做药物。

　　一个让人恐惧的事实是：同一药物，在同一病症的不同患者中产生的效果与毒副作用差异可达300倍之巨。

　　越来越多研究表明：抗癌剂对一些患者疗效显著，对另一些患者却可能产生强副作用；他汀类的降血脂药物对16%患者无效；广泛用于心血管疾病治疗的硝酸甘油，则对许多东方人没用。

　　“这是人体基因差异造成的，”周国华说：“人类DNA大致相同，但患上某种疾病、接受某种药物治疗时，每个患者DNA上的细微差别却可能导致产生不同甚至危险的反应。”

　　现在，有一种强有力的交通工具可帮助抵达终点，即上世纪90年代开始发展的尖端生物芯片之一 ——基因芯片（Gene chip，又称DNA芯片或微阵列），这是一种通过特殊方法将大量特定序列的基因探针有序固化于1平方厘米的玻璃或硅衬底上从而构成有大量生命信息储存的芯片。

　　2006年10月，德国Qiagen用4000万美金所买下的由韩健创办的生物技术公司Genaco，后者拥有的—tem-PCR专利即是这样一项革命性分子诊断技术。

　　这项技术的威力在加拿大得到了很好验证。2005年秋，维多利亚一个养老院里被发现一天内有三位老人死于呼吸道感染。

　　很快，当地疾病控制中心用当时最先进的实时PCR技术分析病可能感染的十几种病原体，但结果都为阴性，直到在温哥华儿童医院用tem-PCR技术同时检查二十多个可能的病原体，才获知病人原来死于肺炎链球菌感染，这是一种一旦知道病因即很容易治疗的病。

　　“em-PCR可快速、准确地从一份标本中同时检测到多项分子指标，”韩健说：“此前，分子测试通常只能研究单一目标。”

　　通俗讲，基因芯片的好处是：科学家让芯片上成千上万的探针分子与想检测的基因样品杂交，然后通过杂交信号的强弱判断样品上生物分子的数量和活性；而因基因芯片一次可检测和分析大量的核酸分子，所以能在同一时间内分析大量基因，使人类高效并准确地破译遗传密码。

　　这几乎是一个关乎人类全领域的技术——疾病检测、医疗保健、公共卫生、食品安全检测、农业、环境保护、司法和军事领域，然而这样美好的“交通工具”，发展才仅是一个开始。

　　而各国“运动员”的新竞技，便取决于对其的掌握程度。

　　各国“运动员”

　　“科研—商战”，这是一个永恒的法则。

　　由于先行掌握最原始的知识产权，美国在此已遥遥领先，这些产品通常价格高昂，世界各地的研究机构、制药工厂和医院诊所对其的需求形成了一个巨大市场。

　　“这是一种长久性技术垄断的典型美国战略”，韩健指出，伴随巨额资金投入，美国在有关基因芯片技术的各个领域都有所涉猎，“其强势在发达的信息技术和对新概念的不断探索”。

　　对于同样在工具领域没有太多专利的日本和中国，如何制定战略和战术就成了影响竞赛成绩的重中之重。

　　“HGP结束后，大家都在思考研究方向，很多人习惯用系统论方法，但我认为更基本的还是从细胞开始。”9月10日，日本生物芯片界领军人物、“Life Surveyor”负责人日立制作所首席科学家神原秀记也来到了会场。

　　在韩健看来，神原秀记提倡的“单细胞生物学”方向可代表日本打的是另辟蹊径战略：“可谓抢占了一个新战场的制高点，一旦成功，其他人再搞单细胞分析，购买的就是日本设备。”

　　中国，同样没有在此停步。

　　1993年，“中华民族基因中若干位点基因结构的研究”设立，标志我国人类基因组计划正式启动。

　　2000年9月，由清华大学程京领导的北京博奥正式成立，并承担生物芯片北京国家工程研究中心的投资建设和运营管理任务。而自2002年承担国家“863”功能基因组和生物芯片重大专项生物芯片的研究与开发课题后，程京带领课题组成员为中国生物芯片制作装备及检测仪器的产业化打下了基础。

　　这些杰出的中国“运动员”，还包括东南大学吴健雄实验室主任陆祖宏、西大国家微检测工程中心陈超等。

　　然而，他们也指出，在关键的工具领域：“863计划实施过程中很大部分经费都用以购买国外设备，这是一个危险信号，一旦受到国外限制将给中国带来很大威胁。”

　　缺乏足够资金投入可能是造成现状的重要原因。“因国内制药厂把很大支出用于市场营销而很少投向购买研发产品，因此科研经费绝大部分来自政府拨款，”周国华说：“现在国家正在加大投入，而生物芯片的产业化需要包括制造业等整条产业链的完善，加强整体基础工业的发展也是重中之重。”

　　“与日本相比，如果我们在后基因组研究上没有创意，就可能跟随美国等先进国家后做较低层次的重复，将来利润就有问题”，而在韩健看来，另一个问题还有与日本在大战略下强调国内大兵团作战、少竞争的战术不同，“中国因有各自作战倾向易造成资源重复建设”。

　　“实际上，现在时兴的‘个体化医疗’和‘预防医学’都是古老中医‘辨症施治’与‘上医医未病之病’的再版，”韩健提出了一个有趣的问题：“可是，我们还会领先吗？”