文特爾:一位打開生命潘多拉盒子、創造生命、乃至起死回生的科學巨匠

作者:趙玉琪

聽到克萊格·文特爾(J. Craig Venter)去世的消息。震驚之餘,我想起了2007年的那次見麵。那一年,我在馬裏蘭大學醫學院組織第三屆轉化分子病理學會議。我邀請他來做大會主旨演講。那時,他剛剛出版了自傳《解碼生命:我的基因組,我的生命》(A Life Decoded: My Genome, My Life)。該書講述了他從叛逆青年、越戰軍醫,到成長為一位開創性且頗具爭議的基因組學領軍人物的曆程,其中主要內容是他與美國政府在人類基因組測序上的抗衡與競賽。

接受了我的邀請後,他向我提出了一個請求。他問我能不能借這次在馬裏蘭大學演講的機會,順便為他的新書舉辦一次發布會。

這個請求讓我很為難。因為他的前妻和其現任丈夫當時都在我們學校任教。考慮再三,我還是婉言拒絕了文特爾的請求。令人敬佩的是,文特爾展現了極高的大度與理解。他沒有表現出任何不快,隻是點了點頭,說了一句:“I understand。”

不久之後,他送給我一本親筆簽名的書。這一細微舉動展現了他在大眾媒體中很少呈現的一麵——一位謙和、尊重他人、且富有包容心的科學家。

主旨演講在巴爾地摩馬裏蘭大學醫學院具有兩百年曆史的戴維奇大廳(Davidge Hall)裏舉行。受到文特爾自傳的啟發,我做了一個大膽且史無前例的決定。我沒有按照慣例介紹演講者的履曆和學術成就,而是根據公開發表的文特爾個人基因組信息,以他自己的基因特征為例,將他的性格特點與相關的科學成就聯係起來。

我告訴與會者,文特爾的DAT1基因(一個與多巴胺轉運蛋白相關的基因)中的某些變異,與他的精力充沛、敢作敢為、以及堅持不懈的性格有關。這些性格特點與他在科研中的高強度投入以及敢為天下先的科研風格高度契合。我還提到,他是一名衝浪健將,長距離遊泳愛好者,這或許與其AMPD1基因有關,因為該基因與肌肉代謝和運動能力有密切聯係。

這種勇於探索的冒險精神與強健體魄,塑造了其堅毅性格,並構成了其獨特科研方法的內核。一個極具代表性的例子是他的“全球海洋采樣計劃” 。這一項目可能受益於他早年的衝浪經曆和航海能力。這項研究是在他的私人遊艇 “魔法師二號” 上進行的。曆時15年、航程長達6.5萬英裏,最終發現了超過1億個新基因和數千個新物種,極大拓展了人類對海洋生命的認知。

在報告中,他還生動地講述了人類基因組測序競賽的幕後故事。當年,他領導的塞萊拉基因組公司(Celera Genomics)的進展逐漸超越以美國政府為主導的人類基因組計劃。這一快速進展引發了華盛頓方麵的高度關注。時任美國總統比爾·克林頓擔憂私人企業率先完成測序可能帶來的政治和倫理風險,例如“誰擁有人類基因組的產權”等一係列問題。為避免這一局麵,克林頓邀請文特爾與政府項目負責人弗朗西斯·柯林斯(Francis Collins)在白宮會麵,最終雙方握手言和,達成共同宣布研究成果的協議。

2000年6月26日,世界見證了現代科學史上的一個標誌性時刻。《時代》雜誌以 “密碼已破” 為題,對這一聯合發布進行了報道。在封麵照片中,文特爾略微站在柯林斯之前,象征著這場競爭與合作之間微妙的平衡。克林頓總統將這一大成就譽為堪比探索太空與宇宙的裏程碑事件,標誌著人類已掌握了解讀生命創造密碼的鑰匙。

2010年,文特爾團隊迎來新的裏程碑。他們在人類曆史上首次成功構建了能夠自我複製的合成生命體:絲狀支原體(Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0),科研人員親切地稱其為 “辛西婭” (Synthia)。這一生命體由研究人員通過計算機設計基因組,經化學合成後導入去除原有DNA的細胞中,從而創造出完全由人工基因組控製的生命體。這一成果表明,數字信息可以轉化為生物生命。

2026年3月,該團隊再創輝煌,通過引入合成基因組,他們可以使功能性 “死亡” 的“僵屍細胞” 重新恢複生命。這些 “僵屍細胞” 不僅能夠複活,而且還能以全新的遺傳特性重新煥發生機。這一發現提示,生命在某種意義上或許可以 “起死回生” 。

在醫學領域,文特爾最重要的貢獻之一是推動了精準醫學的發展。通過解析人類基因組,醫生可以根據個體遺傳特征製定治療方案。例如,在結直腸癌中,KRAS或BRAF基因突變會使某些EGFR靶向藥物(如cetuximab或panitumumab)失效。因此,通過提前檢測這些基因突變,可以避免無效甚至有害的治療,從而實現更為精準的治療策略。

然而,盡管現代醫學取得了巨大進展,對完整基因組功能的理解仍然有限。因此,精準醫學目前仍麵臨諸多尚未突破的瓶頸。

文特爾的離世令人遺憾,也引發了更多思考。盡管他早在數十年前就完成了自身全基因組的測序,但最終仍因癌症治療相關並發症離世,而這正是精準醫學試圖解決的問題。這提醒我們,科學突破並不總能立即轉化為臨床療效。

或許,文特爾在2003年接受采訪時的一句話,準確地概括了精準醫學的現狀:“我們確實取得了一些進展,但人類基因組測序尚未帶來我們曾期待的那種突破。”

文特爾的一生改變了我們理解生命的方式。他讓我們能夠閱讀生命的代碼,並開始嚐試利用這一知識改善人類健康。但他的離世同時也提醒我們,這段旅程遠未結束。我們還任重道遠。

願克萊格·文特爾博士一路走好,在天堂繼續探索宇宙的奧秘。


作者簡介:(趙玉琪 Richard Y Zhao),美籍華裔科學家,美國馬裏蘭大學醫學院終身教授,兼分子病理部主任、轉化基因組實驗室創始主任、馬裏蘭大學醫學中心分子診斷實驗室主任。美國科學促進會會士、美國微生物科學院院士。

 




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