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20多年前，一個(gè)住在杭州植物園附近的小男孩經(jīng)常跟著做地質(zhì)學(xué)家的父親晨練，聽聽父親解釋什么是地質(zhì)演變的痕跡；他像所有那個(gè)年齡的小男孩一樣，撿橡子、挖蚯蚓，觀察昆蟲和植物，潛移默化中，他長大后選擇了植物生物學(xué)成為自己的研究專業(yè)。 他叫翁經(jīng)科。 全球的化學(xué)制藥公司自20世紀(jì)90年代末以來，面臨著平均800億美元耗資、12年歷時(shí)的新藥開發(fā)成本，新藥上市數(shù)量連年減少的不利形勢(shì)。 向天然動(dòng)植物入手探索新藥開發(fā)成為新興的趨勢(shì)，世界各國也紛紛開展植物藥立法，為植物藥的研發(fā)和上市開辟新通道。 翁經(jīng)科的研究領(lǐng)域正好切合這個(gè)趨勢(shì)，他目前是麻省理工學(xué)院的生物學(xué)助理教授以及麻省理工白頭生物醫(yī)學(xué)研究所（Whitehead Institute for Biomedical Research）成員。 才35歲的他已經(jīng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，找出好幾種重要植物化合物的生成機(jī)制。 2013年他獲得坦斯利獎(jiǎng)?wù)拢═ansley Medal），2014年獲得皮尤學(xué)者獎(jiǎng)（Pew Scholar in the Biomedical Sciences），今年2月又獲得斯隆研究獎(jiǎng) (Sloan Research Fellowships)。 斯隆獎(jiǎng)自1955年設(shè)立以來頒發(fā)給物理學(xué)、化學(xué)和數(shù)學(xué)領(lǐng)域的杰出青年，以向這些“早期職業(yè)科學(xué)家和學(xué)者提供支持和認(rèn)可”。 雖然獎(jiǎng)金數(shù)額并不搶眼，但該獎(jiǎng)項(xiàng)自設(shè)立以來累計(jì)產(chǎn)出了43位諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)撸?6位菲爾茨獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)?，以及眾多杰出人才。翁?jīng)科所嘗試的方向可以理解為用西方生物學(xué)及基因科學(xué)解構(gòu)天然草藥。 對(duì)于眾多認(rèn)為中醫(yī)藥、藏藥乃至南美草藥學(xué)等是偽科學(xué)、安慰劑的人來說，他的研究領(lǐng)域其實(shí)頗富爭議。 以下是造就與翁經(jīng)科的一次對(duì)話，我們可以一探未來醫(yī)藥的秘密。 造就：請(qǐng)問讓您獲得斯隆獎(jiǎng)的主要成就是什么？ 翁經(jīng)科：我參與的獎(jiǎng)項(xiàng)是計(jì)算與進(jìn)化分子生物學(xué)方向。簡而言之，我是用進(jìn)化的方式來理解植物、生物的多樣性。 在我的工作之前，也有很多人是從事這方面的研究。但過去的研究方法更類似集郵，科學(xué)家們單獨(dú)研究每一種植物的進(jìn)化方向。 而我開始利用基因組學(xué)的發(fā)展，從根本上來剖析不同植物之間的生化分子如何合成，從更本質(zhì)的程度上去理解植物生物進(jìn)化的原理。 造就：這項(xiàng)研究未來的應(yīng)用方向會(huì)是什么？ 翁經(jīng)科：利用基因組學(xué)發(fā)現(xiàn)了植物分子的生成機(jī)理后，可以利用生物信息學(xué)（利用信息學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)來研究生物學(xué)的一門學(xué)科）來分析這些合成通路，探索如何把這些能被藥用的小分子的合成通路，轉(zhuǎn)嫁到可以大量種植的植物中，令藥物生產(chǎn)不再受困于瀕危植物的匱乏，也能讓人們不用再為了濫采藥物、高價(jià)值的植物而破壞環(huán)境。 甚至可以通過微生物合成新的天然產(chǎn)物，來探索如何改變植物代謝，用基因編輯改造花、果等等。 從前也有通過育種技術(shù)來改造植物性狀的，但只能通過盲篩來找到合成的途徑。 而現(xiàn)在可以通過基因編輯技術(shù)，利用刪除或編輯作物原有基因的方式來改變植物性狀，包括作物改良、花卉培育。這會(huì)帶來第二次的綠色革命。 造就：您提到通過把合成通路轉(zhuǎn)移到可以大量種植的植物中，令藥物生產(chǎn)不再受困于瀕危植物的匱乏。這個(gè)問題是否還能通過人工培育瀕危植物來解決？比如人參就被廣泛地人工種植了。 翁經(jīng)科：我在研究中的感受是：植物是一種很豐富的系統(tǒng)，它和動(dòng)物遇到危險(xiǎn)就能逃走了不一樣，它生根后就不能走了，只能適應(yīng)環(huán)境。 所以它生命的方式會(huì)出現(xiàn)更豐富的多樣性，進(jìn)化出很多小分子，來應(yīng)對(duì)環(huán)境上的逆境。 比如紅景天，它是一種生長在高原上強(qiáng)紫外線環(huán)境下的藥物，現(xiàn)在也有人嘗試人工大棚種植。 但通過研究可以發(fā)現(xiàn)，長在大棚里的紅景天停止合成了可以作為藥用的小分子，因?yàn)樯L環(huán)境太好了，沒有逆境。 所以，生長在不同氣候、不同時(shí)間、不同產(chǎn)地的植物，它的小分子合成機(jī)制是不一樣的，不是人工培育出一樣的植物就可以了，要萃取有效的藥用分子，需要保持植物原生的多樣性。 造就：這讓我想到一個(gè)有趣的問題，我們經(jīng)常說現(xiàn)在雖然物質(zhì)極大豐富，但我們吃的米、菜、水果都沒有以前香了，是因?yàn)檫@種植物原生的多樣性在喪失嗎？ 翁經(jīng)科：這是另外一個(gè)問題。 很多農(nóng)作物的多樣性并沒有喪失，但在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)化的發(fā)展過程中，我們?yōu)榱私鉀Q糧食問題，為了解決豐富的營養(yǎng)搭配，我們選擇了種植成本適中、能夠被長途運(yùn)輸、方便存儲(chǔ)的品種來廣泛種植。 比如我在美國超市里買到的葡萄，永遠(yuǎn)是那種汁不多，比較脆、肉比較厚的提子，但沒有香味。但我去農(nóng)場里，還是能吃到軟軟的，汁水多，比較清香的小葡萄。 所以當(dāng)人們的個(gè)性化需求興起后，本地農(nóng)場會(huì)興起，超市滿足大眾化市場，本地農(nóng)場滿足小眾化需求。 造就：讓我們回到植物上，請(qǐng)問您是怎么看待中草藥的藥用價(jià)值的？您覺得中草藥國際化的最大難題是什么？ 翁經(jīng)科：除了中國，部分國家和地區(qū)也有自己的草藥學(xué)。 它是一種臨床上的模糊經(jīng)驗(yàn)醫(yī)學(xué)，人們不知道這些藥物具體成分是什么，但人們大概知道它們組合起來能治療哪些癥狀。 對(duì)于中國人來說，我們是吃著中藥長大的，所以情感上很容易接受這種療法。 而對(duì)于西方人來說，生病時(shí)突然要跟讓你5種完全沒聽說過的植物煮出來的苦湯，這很難接受。 而在發(fā)展歷史上，中醫(yī)的五行、陰陽學(xué)說，和西方醫(yī)學(xué)的分子機(jī)理、解剖學(xué)、遺傳學(xué)是完全不同的結(jié)構(gòu)，又是在西方醫(yī)學(xué)誕生之前就成型的，當(dāng)需要用西方醫(yī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)來審批藥物研發(fā)、臨床療效，它就無法通過測(cè)試。 這兩點(diǎn)是中草藥國際化的難點(diǎn)。 但是通過很多前輩的努力，中草藥對(duì)于系統(tǒng)性疾病的治療效果正在被國際漸漸接受。 比如中國一個(gè)醫(yī)藥集團(tuán)的復(fù)方丹參滴丸，在1997年底已正式通過FDA的IND申請(qǐng)。 經(jīng)過十年的努力，復(fù)方丹參滴丸已在2010年完成Ⅱ期試驗(yàn)，并成為全球首例在美國FDA通過臨床的復(fù)方植物藥。 目前，該藥的Ⅲ期全球多中心試驗(yàn)正式啟動(dòng)，預(yù)計(jì)在2013年底完成試驗(yàn)，如果能通過測(cè)試，它是第一例以藥品身份進(jìn)入西方發(fā)達(dá)國家醫(yī)藥主流市場的復(fù)方現(xiàn)代中藥。 現(xiàn)在還有十多個(gè)中藥也在進(jìn)行FDA產(chǎn)品注冊(cè)工作。 造就：中草藥怎樣才能去神秘化，去妖魔化呢？ 翁經(jīng)科：首先要從中草藥的特殊性講起。 其一，中草藥相比西藥這種單分子藥物來說，它的化學(xué)成分復(fù)雜很多倍。 在不同時(shí)間種，不同地方種，植物的化學(xué)成分也不一樣，做臨床測(cè)試時(shí)就會(huì)每一次結(jié)果都不盡相同。 而中草藥單方往往是數(shù)種乃至數(shù)十種植物混合在一起，所以很難知道這么多種成分里哪一種有用，能針對(duì)哪個(gè)病癥的靶點(diǎn)起作用。 其二，植物不能運(yùn)動(dòng)，不能像動(dòng)物一樣靠運(yùn)動(dòng)對(duì)抗或逃避捕食者，所以植物采取了大量合成代謝產(chǎn)物的方法來對(duì)付捕食者（特別是昆蟲）。 這些次生代謝產(chǎn)物中有些也能對(duì)人類或人體內(nèi)的病原生物產(chǎn)生活性，也就是所謂的藥效。 但因?yàn)橹参锊皇菫榱巳祟愔尾《莼龊铣纱紊x產(chǎn)物的能力，所以按現(xiàn)代藥學(xué)的用藥標(biāo)準(zhǔn)（主要是藥效明確，副作用小這兩條），絕大多數(shù)草藥中的天然產(chǎn)物都不是理想的藥物（要么藥效不明確，要么副作用大）。 其三，中草藥都是靠種出來的，還會(huì)有一些藥農(nóng)在萃取了草藥的有效成分后再銷售給藥廠，對(duì)于藥品企業(yè)而言，中草藥的生產(chǎn)鏈條太長，質(zhì)量追溯體系很難建立。 正如上面所說，因?yàn)橹胁菟幍闹尾C(jī)理太復(fù)雜，天然草藥的成分又往往不能滿足用藥標(biāo)準(zhǔn)，以往中草藥的成分和療效都是不明確的，因此它會(huì)被西方醫(yī)學(xué)視作安慰劑。 只要當(dāng)中草藥能變得像西藥一樣成分明確、療效明確時(shí)，它自然就去神秘化了。 而且相比西藥這種化學(xué)藥物，中草藥能更多地治療系統(tǒng)性疾病如心血管、老年癡呆、癌癥等。 現(xiàn)在科學(xué)家能通過基因組學(xué)和生物信息學(xué)來知道為什么，怎么做。用現(xiàn)代生物學(xué)和基因組學(xué)的方式去幫助中草藥形成現(xiàn)代化的轉(zhuǎn)變。 造就：以你們團(tuán)隊(duì)為例，請(qǐng)問你們?cè)谥胁菟幦ド衩鼗@方面的探索是什么？ 翁經(jīng)科：我們可以通過基因組學(xué)、代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)等，在非模式的生物里找到合成特異性。 過去找到一種合成路徑可能需要一整個(gè)研究團(tuán)隊(duì)花10多年，但現(xiàn)在，我們用基因的高通量測(cè)序，結(jié)合系統(tǒng)生物學(xué)去研究，一個(gè)研究員大概三四年就能找到一種合成通路。 簡單地說，我們會(huì)提取植物中的DNA并進(jìn)行基因測(cè)序，再通過質(zhì)譜分析植物小分子，來鑒定其中所含的化合物。 然后把能對(duì)疾病起作用的強(qiáng)效化學(xué)物質(zhì)和特定基因匹配起來。 一旦確定必須的基因片段，就把它嫁接到大腸桿菌或酵母菌里面，用這些菌株作為“制藥工廠”。 在將來，我們要用中草藥治療某種疾病，就再也不用把整株植物吃下去，而是找到這些有效成分的合成路徑，通過菌株“工廠”生產(chǎn)出藥用化合物，我們直接把藥丸吞下去就可以。 而且它遵循植物天然的進(jìn)化與合成途徑，能作用于更復(fù)雜的系統(tǒng)性疾病。 另外，香精香料行業(yè)現(xiàn)在都是用植物提取和化學(xué)合成的方式去做，仍然會(huì)對(duì)環(huán)境或者身體有副作用，以后可以用更環(huán)保的生化合成的方式去做出來。 造就：你對(duì)你的工作最自豪的一點(diǎn)是什么？你對(duì)你的未來規(guī)劃是什么？ 翁經(jīng)科：我最自豪的還是在基礎(chǔ)科學(xué)的層面，作為一個(gè)人類，我發(fā)現(xiàn)了植物用4億5千萬年進(jìn)化而來的秘密，而且能把這個(gè)秘密以人造的方式重現(xiàn)。 未來我最大的興趣還是做科學(xué)家，除了繼續(xù)研發(fā)之外，我會(huì)把一部分精力放在教育和科普上。 我希望能通過精心培養(yǎng)我所帶的團(tuán)隊(duì)，把對(duì)于植物生物的熱愛傳承下去；我也希望能通過更多的科普，去讓大眾了解科學(xué)。 比如現(xiàn)在人們對(duì)于轉(zhuǎn)基因作物的偏見，就是因?yàn)槿藗儾⒉涣私馑谋举|(zhì)和原理。 如果我能用更淺顯的語言去讓老爺爺老奶奶小學(xué)生都能理解科學(xué)之美，科學(xué)的原理，我會(huì)很有成就感。 另外，我并不排斥把我們團(tuán)隊(duì)研發(fā)成果商業(yè)化。 如果一個(gè)科學(xué)研究成果不能通過廣泛推廣和大批量生產(chǎn)去普惠世人，這個(gè)成果對(duì)于人類的生活是沒有太大改善作用的。 基礎(chǔ)理論的研究雖然很重要，但我并不想僅僅只做一個(gè)出世的科學(xué)家。
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