离诺奖最近的中国人丨对话卢煜明院士
“我是一名科学家,也是一名医生,‘医生-科学家’是医学和科学之间的桥梁,我的研究集中在怀孕前的检测和癌症筛查,可以说是在人生最初和最后来帮助病人。”卢煜明说。
撰文 | 凌骏
责编丨汪航
香港中文大学候任校长、中国科学院院士卢煜明,被学界视作下一个最有希望斩获诺贝尔奖的中国科学家。
卢煜明是全球无创产检技术的奠基人,他耗时22年开发的“无创产前基因检测(NIPT)”技术自2011年推向全球,已在超90个国家落地应用,每年为全球孕妇提供超1000万次无创产前检测,在出生缺陷防治领域做出巨大贡献。
近十年,卢煜明又投身癌症无创早筛。2022年,他和团队发布了突破性技术FRAGMA,该技术的最终目标是,仅通过采集少量血液样本,就可以在早期一次性筛查出50种癌症。目前,该技术已进入研发转化阶段。
由于一系列的卓越贡献,卢煜明获得过多个国内外奖项:汤森路透引文桂冠奖(化学)、科学突破奖–生命科学奖、拉斯克临床医学研究奖、价值医疗泰山奖–临床研究奖……
日前,在接受“医学界”专访时,卢煜明就癌症无创早筛、医学工作者职业发展、内地和香港的医学交流等话题,分享了他的看法。以下是“医学界”与卢煜明的对话:
卢煜明院士
曾放弃当临床医生
“医学界”:您被誉为“全球无创产检之父”,最早您提出相关科学假设时,想到了最终能实现如此“革命性”的临床应用吗?
卢煜明:我的研究实际分为两个阶段,首先是在1989到1997年,我试图在孕妇血液里寻找胎儿细胞。
这期间虽然取得了阶段性成果,但还不具备太多的临床价值。因为孕妇血液里的胎儿细胞浓度非常低,无法形成可靠、供医生评估的遗传信号。
1997年后,我又试图找胎儿的游离DNA,但问题在于,多数情况下,产前诊断要用于常见染色体遗传病的筛查,比如唐氏综合征,它需要判断胎儿细胞内的DNA情况。因此很长一段时间,我的技术依旧难以推广向临床。
实际上,最初我就有心理准备,这一技术的研发必定伴随着巨大的挑战。幸好当时我还年轻,我想只要多尝试一些方法,总归有一条路是能走通的。
“医学界”:您当时的很多假设都和主流学说相悖,并不被看好。但您依旧选择推进下去,甚至放弃了当临床医生,为什么?
卢煜明:我本科前三年是在剑桥大学,毕业后又去了牛津大学,这两所高校有着数百年历史,学术根基扎实,学术氛围也非常浓烈,培养过众多伟大的科学家。
在牛津大学读书时的卢煜明
在那里,我遇见了很多有志向、有热情做学术研究的同学、同事和导师,他们对我的影响非常大。
我在牛津大学读临床医学时,他们的医生每天要接诊的患者并不多。有些临床教授,可能每年只有1个月需要专注于临床工作,其余大量时间都可以投入到科研。我回国后,发现这在香港是很难实现的,医生的临床工作极其繁忙。
“医学界”:您提到香港的情况。国内医生的临床工作压力普遍较大,很多年轻医生觉得“不堪重负”,您认为医生都应该兼顾科研吗?如何才能更准确地对医生职业能力进行评价?
卢煜明:我在英国读书时,他们的医学教育体系中有很多配套项目,可以让医学生根据自己的兴趣,参加不同方向的科研实践。毕业后,如果是去医院工作,而不选择留在高校,虽然也可以继续科研,但它并不是医生职业晋升的硬性标准。
就香港来说,医生科研压力的大小,往往取决于他们选择的专科。有些专业和岗位会要求医生在一定时间内发多少篇文章,每篇文章达到什么标准等,有些则相对宽松。
其实,不同专科对医生临床、科研、转化方面的能力要求是不同的,应该根据专业的实际情况,去细化医生的评价标准。
总体而言,我认为医生需要有一定的科研能力。这并不意味每个医生都要“发明些什么”,而是科研经验能帮助医生更好地终身学习,比如判断一篇新的文献,其结论是否真的对临床有价值,有哪些价值,这有助于提升临床诊疗和决策的能力。
搞科研,该考虑“投入产出比”吗?
“医学界”:这几年,国内陆续搭建了不少高质量的科研平台,进一步强调转化能力。在这方面您观察到哪些变化?
卢煜明:这几年国家对科研创新的支持力度不断加大,从结果上看,中国学者在“顶刊”上发表的研究,或是申请的专利、推广到临床的转化,无论是数量还是质量,都有了非常大的提升。
不过,我认为在临床医学基础方面,还是应该再努力些。如今我们谈到科研,更多是强调科研转化,但对于基础研究中的原创性发现还有所欠缺,需要进一步加大投入。
“医学界”:不是所有耗费心血的研究都能有结果。您认为科研人员应该如何更好地评估项目的“投入产出比”?
卢煜明:实际上我在开启“无创产检”相关研究时,从没想过所谓的“投入产出比”。最早提出“孕妇血液里存在胎儿细胞”的猜想,完全是出自好奇和兴趣,并且认为这是件有价值的事。
如果过于关注“投入产出比”,就会影响到科学的本质,比如滋生一些学术造假的现象,包括现在大家讨论很多的“水文”,很大程度就是由这个原因导致的。
我经常会和我的学生说,不要只谈论你做成功的实验,失败的案例也要讲出来,这样才能知道失败的原因,今后应该如何调整。
2010年,卢煜明带领团队首次利用孕妇血浆DNA破解胎儿的全基因组
“医学界”:但比如像慢病管理,它对医疗健康的发展极其重要,可相关科研耗时耗力,又未必能得出阳性结果发表文章,实际上很多人并不太愿意选择这一方向。
卢煜明:这确实是一个问题。有价值的科研项目往往难度也非常大。尤其在慢病领域,历史上很多里程碑式的研究,一做就是几十年。但正是因为这些工作,最终改写了人类的医疗健康史。
在这方面,我认为除了鼓励要有科研热情,整个体系在评价科研人员时,也应该用更长远的眼光,去制定更合理的标准。比如一些研究,如果我们预估它需要做十几年,那就不能只根据最后的结果,“一刀切”地去衡量研究者的工作。
在研究期间,科研人员的阶段性贡献,包括是否搭建了一些平台,每隔几年有哪些新发现新结论,都应该纳入评价体系。哪怕最终得出了“阴性”结论,也未必代表研究没有意义。在医学发展中,“证伪”和“证实”一样重要。
前面说的基础研究也是如此,没有基础医学的突破,就不可能做出临床转化的应用。在这些方面,都应该进一步完善评价和保障机制,支持科研人员去做困难、不一定能实现转化,但对医学发展有价值的研究。
血液测癌能否成为现实?
“医学界”:回到您个人的科研工作,“无创产前基因检测”发明已有10余年,已经是一个很成熟的技术,未来还有哪些提升空间?
卢煜明:目前NIPT在全球范围内的应用,主要是常见染色体异常遗传病的筛查,比如唐氏综合征。一些单基因突变遗传病,比如地中海贫血症,NIPT技术也可以做到很准确,但目前单基因检测的费用较高,这可能是随技术不断成熟需要解决的问题。
NIPT另一个发展方向,是可以检测孕妇在怀孕期的一些疾病,比如妊娠毒血病、早产等。
我和团队还发现了一个很有趣的现象。传统的NIPT用的是孕妇血液里短的胎儿DNA片段,比如大多数小于200个碱基对。大概两年前,我们发现血液里还有一些很长的DNA,可能有2万个碱基对,这意味着能获得更庞大的遗传信息,对未来单基因遗传病的检测,或许能带来一些好处。
“医学界”:除了无创产检,这几年您还投入大量精力研究液体活检癌症早筛。这个领域现在发展到什么阶段了,仅通过血液检测就能预测各类癌症,未来是否可能成为现实?
卢煜明:对于已确诊癌症的患者,通过液体活检技术,可以检测癌症有哪些突变,对应可以用哪些靶向药,还可以评估治疗后是否有复发等。这方面应用已经非常成熟。
相对还不太成熟的应用,就是用液体活检来筛查早期癌症。其中包括两种路径,一种是“单癌种筛查”,另一种是“多癌种筛查”。针对单一的癌种,我和团队开发了鼻咽癌的筛查工具,不久前美国FDA也批准了一款肠癌血液早筛产品。
多癌种筛查的挑战则更大,最著名的就是Grail公司的产品Galleri,通过从血液中寻找游离遗传标记物片段,抽血就可以检测50种癌症。我是Grail的联合创始人,Galleri目前在美国已经开始出售,英国也正在进行一个14万人队列的临床试验。
但这类产品目前的问题是早期筛查灵敏度较低。事实上,一次性检测50种癌症,需要在临床试验中要逐个证明灵敏度、特异性、阳性预测值、阴性预测值、患者生存率等指标,非常困难,十几万人的研究也无法完全涵盖。
另一方面,用这类产品进行筛查后,是否真的能让区域内癌症总体生存率有所提升?这类产品的卫生经济学效益如何?站在这个角度,我认为这一领域还需要再发展5-10年才能彻底弄清楚。
“医学界”:您提到刚在美国获批的肠癌血液筛查工具,在早期筛查中仍存在“假阴性”的问题,有可能反而会让一部分患者忽视肿瘤的发生发展,这该如何解决?
卢煜明:目前液体活检在不同癌种、不同分期的筛查中,“假阳性”“假阴性”的问题确实存在。
但医学上很多诊断方式都不是完美的。比如肠癌金标准的肠镜筛查,由于检查具有侵入性、流程相对繁琐等一系列问题,也只是覆盖了部分人。很多患者等到不舒服,意识到不得不去做肠镜时,可能已是中、晚期了。
胃镜等情况也相似。癌症种类繁多,多数人不可能逐一用“最好的技术”去检测,这也是学界投入大量资源,试图在多癌种血液检测上取得突破的原因。
除了之前提到的Galleri,我和团队基于片段组学的甲基化分析方法,还开发了下一代的多癌种血液检测工具FRAGMA,目前也正在开展大型的临床试验。
血液检测可能没有内镜检查那么准确,但它的可及性高。因此未来除了研究技术本身,如何平衡不同筛查手段的应用场景,制定更合理、更高效的疾病早筛策略,也是需要探索的课题。
保持平常心
“医学界”:您刚被任命为香港中文大学校长,未来在促进香港和内地,尤其是临近的大湾区科研合作方面,有哪些计划?
卢煜明:我非常荣幸能担任港中大的下一任校长。我在基础研究和转化方面做了不少工作,也希望能将这些经验进一步在港中大推广,并看看在科研工作的机制上,学校还有哪些改进空间,进一步提升科研效率。
港中大在大湾区设有深圳校区,还有像港中大深圳研究所这类的研究机构,但一直存在的问题是,香港和深圳间的科研数据不能完全实现共享。现在有了河套(河套深港科技创新合作区)重点项目,我想港深两地的科学家,未来合作将更加容易,学校与大陆科研机构的学术交流与协作也能更加密切。
“医学界”:学界有不少声音称,您是下一个离诺贝尔奖最近的中国科学家。你如何看待这一说法?接下去研究重点将瞄准哪些方向?
卢煜明:拿奖与否是评审委员会的决定,我保持平常心。作为一名科学家,我更多思考的是如何努力做好自己的科研工作。
我更希望的是,在未来5年,液体活检技术可以多发现一些不同癌种的早期筛查手段,包括我们的鼻咽癌液体活检,如果能在国内成功推出,并且证明确实可以降低患癌人群死亡率,减轻疾病负担,能做到这个我会非常高兴。