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       主讲人介绍：　

       俄亥俄州立大学生物医学博士，赛福解码基因科技联合创始人。

贾洪涛

　　 导语：

　　本次新艺见讲座涉及的科技领域是以计算机技术为基础的当下如火如荼的人工智能、虚拟现实及互联网大数据。一方面，计算机早已成为一种普通的日常工具，普遍介入艺术家的创作中;另外，随着近几年“深度神经网络(deep neural network)”技术的突破，机器在“智能”的道路上越走越远。这无疑将改变未来人类社会，也注定将影响当下及未来的艺术创作。表面上看，秩序是科学的特征，狂想是艺术的属性。事实上任何一种新事物的诞生都必定是秩序和狂想的有机结合。

　　20世纪最著名的媒介理论家马歇尔·麦克卢汉说：“无论是科学领域还是人文领域，凡是能把握自己行为的含义，凡是能把握当代新知识含义的人，都是艺术家。”今天更重要的是，无论科学还是艺术，甚至在其他任何领域，学科间的交叉越来越重要。技术是人体和感官的延伸，而艺术在某种程度上矫正各种感知的比例，最终形成一种“整体意识”。

　　为了达成这种“整体意识”，新世纪当代艺术基金会力邀科技界和艺术家代表，分享各自研究的领域，看似风马不接的交锋或许能打开彼此思维的边界。基金会也将长期推动艺术与科技的交流与合作，希望通过此次论坛为未来更深入的跨界、耕耘打下基础。作为此次论坛的联合主办方，《Scope 艺术客》杂志也在众多艺术现象当中，敏锐地抓住了艺术与媒介关系空前交融的节点，并将持续关注和推进基于艺术现场的更多跨界实践。

　　主题：艺术·科技跨界论坛：秩序狂想

        第十二集：近年来革命性生物技术初探

　　实际上我们科学家里边也有，现在有一个发展就是用猪的器官来做器官移植，就是克服免疫功能，人的免疫功能来做，来养猪培养器官来移植到人的身上，还有更疯狂的科学家像陆扬这样，就是把自己的头想换头的还有，当然这个距离还是很远了，我想问一下大家有没有关注最近就是生物科技领域里边的一些进展，就是说一些实际上的进展，大家有没有知道就是说关注过这方面的一些研究。能举个例子吗?当然科学家们就不要，像商老师他肯定知道，知道的太多了，那么就是这样吧，最近生物科技领域实际上发生一些非常大的突飞猛进的进展，大家可能知道有一个是就是说我们所说的基因组测序技术的飞速发展，大家知道的大概在克林顿政府时期的时候我们人类的第一个基因组测序完成，当时是花了13年的时间花掉了30亿美元，当时也被称为是继美国的登月工程以后的第一个非常大的工程，那个时候就是说我们要测一个人的基因组的话简直是非常的难也非常的昂贵，可是大家怎么也想不到到了2014年的时候人类的基因组测序已经降到了每个基因组达到了1000美元，而且耗时只用了这六个小时。

　　大家看看这就叫做超摩尔定律，摩尔定律指的是计算机里边的一个规律，那么基因组测序技术价格的飞速下降，一直到了2015年的时候已经降到了接近1000美元，那么这就为人类就是说利用这个基因组来预测这个疾病，一些个性化的精准医疗奠定了基础，所以各个国家然后就推出了自己的基因组工程，像美国推出了百万人基因组的工程，英国推出了十万人的基因组的工程，韩国也推出了自己的计划，加拿大也推出了自己的计划，为什么这么多的国家都在推出相应的计划呢?这不是搞重复的建设吗?就是说以美国搞了咱们把他的基因组的信息拿过来用可以吧，实际上不是这个样子的，大家都知道我们都是人，我们大概我们99.5%DNA我们是一样的，但是有0.5%的基因是不一样的，0.5%的基因不一样，有些是跟我们的相貌，跟我们的高矮，跟我们的肤色是有关系的，有一些实际上是跟疾病相关的。

        我们这个必须要去挖掘这一些就是说大人群的挖掘然后我们才可以找得出哪一些基因实际上他是跟人类这个相貌或者身高、体重相关的，哪一些实际上是跟疾病相关的，大家看这一个例子，那么都是人，为什么世界上最矮的人只有55公分，高的人达到2.51米，这个差别就在那个0.5%里面。那么大家看这个伊朗的双胞胎，伊朗的双胞胎肤色一个是白的，一个是黑的。那么他们的基因组按理来说更加相近，但是他们肤色是完全不一样的。大家知道人类基因资源是一个非常宝贵的一个资源，就是说这就涉及我们的大数据的问题，大数据实际上就是用来解读我刚才说的那个人类遗传疾病，是非常有价值的，在这个美国一家公司在十年以前在2006年已经开始收集人的基因组数据了，但是它的不是全基因组的数据，它收集了到现在为止已经接近上百万了，这个时候是80多万，前些年已经上百万了，这是一个非常大的有价值的东西，他现在有帕金森患者的基因数据他以6000万美元卖给了这个公司。

人类DNA

　　那么来看看我们的大数据人的一生的全景大数据有多大，没有基因组数据的时候如果我们的病例不看影像学的话就是我们医生看病，医生给出具的病例数据量大概是65兆，如果我们用影像学还占的容量还是挺大的，像我们的X光，像CT，像这些影像学的资料如果加上这一块的话大概达到665兆，如果我们加上人的基因组的数据那就要大很多，大家知道我们人大概有31个碱基，31个碱基要测完是3个G，但是3个G按照现在的测序的深度来说要测30倍就是100个G，100个G以后经过处理大概一个人的基因组的数据就是一个T，你看跟以前上边那个幻灯片来比，加上了影像学的数据一共是665个兆，现在光基因组的数据达到了1个T，这还远远不够，我们人还有100万亿，有1000万的一个细菌生活在我们的身上，大家都想象不到，实际上我们人身上的细菌是达到1-1.5公斤，大多数是存在在肠道里面，叫肠道微生物菌群。

        这个微生物的菌群实际上是非常非常重要的，而且它被称为人的第二基因组，就是说有些人，现在好比说有些人喝凉水都胖，有一些人怎么吃都不胖，不光光是基因的关系，人本身的基因的关系，它跟肠道的微生物的菌群也有很大的关系，所以现在有一些非常疯狂的想法也出来了，就是说那些不胖人的肠道的微生物菌群我们能不能想办法给它移植到发胖的人的微生物菌群里边去，这个微生物菌群怎么来取得呢?那就是现在称为有些人成立了所谓的粪便银行，就是说科学家来说不乏像艺术家这样想法的这些人。

　　我刚才讲了大数据有多大?实际上我们现在在研究的基因组测序只是冰山露出海面的一部分，下面还有很多很多的东西我们要去做研究，实际上离精准医疗的要求我们才刚刚起步，距离还差的很远。那么这是一个例子了，就是用来人类基因组来用来鉴定复杂疾病，用的是冰岛，大家看是冰岛人，大概是测了2636个冰岛人，为什么用冰岛人呢?因为冰岛它是相对来说比较封闭的一个群体。

        那么他的基因组的相似性，人跟人之间的相似性要比较高一些，如果是在美国来测这个东西难度就很大，美国是一个移民国家，种族之间的通婚非常多，如果用他们的东西来研究的话相对来说难度、复杂度就要高很多，但是冰岛这个群体相对也容易得多，这样就可以很容易地找出跟一些复杂疾病相关的基因，大家也看到上面那个右上角那个图有一些基因，可以找出来这些基因实际上是跟心血管疾病相关的，而且这些东西对以后针对心血管疾病来研究相关的药是非常有用的。

肠道微生物菌群

　　那么大数据有了那么多的数据肯定离不开计算机科学、信息科学的支持，那么现在很显然就是说我们的信息科学、基因组学需要结合着IT、大数据的处理，然后来才能最终达到精准医学的这个目的。所以这个基因组学会带动很多相关产业的发展，大家可以简单地看一下就好了，因为我们现在就是说不是讲商业的东西，我确实我的思维在改变，上午我还在跟投资人在讲商业模式跟盈利模式，下午就开始在科学和艺术之间转换。

        这个我就不讲了，讲一下这个肿瘤免疫疗法，那么肿瘤的免疫疗法前一段时间发生新闻大家都非常关注的一个事，我想在座的每一个人都知道，那就是(魏则西)的事件，那么肿瘤免疫治疗到底这个靠谱不靠谱?我的答案是要看什么样的肿瘤免疫治疗，魏则西肿瘤免疫治疗实际上是不靠谱的，我说这个免疫治疗为什么是靠谱的?它的区别在哪一个地方，我想有些，您贵姓，我忘了，对对，我稍微解释您可能对科学的方式比较感兴趣一些，就是说魏则西那一个整个的流程跟这个非常的相似，如果不明白的人觉得好像是这个基本上都出于同一个好像是同一个流程，但实际上魏则西那个也是从人的身体的学术淋巴细胞，然后他切除这个淋巴细胞然后进行扩增，他扩增完了以后也是收回去，按理上好像这个流程都是一样的，但是他缺少了一个环节，他缺少了这个环节，他缺少了一个基因工程的一个环节。

        那么在这个地方是加了一个基因工程的一个环节，实际上就是一个能够识别肿瘤细胞的一个抗体，那么肿瘤细胞它是有一个特殊的抗原，它的抗原是有特异性的。哪一个是没有特异性的，就是他少了这一个过程，那么他特异性差的话就是杀死肿瘤细胞的它就不能够正确地识别肿瘤细胞，而这一种相应地给它加上抗体，那么就会输到他体内以后他就可以迅速地找到肿瘤细胞把它杀死，而且这个在美国已经是好多公司现在都在做相关的工作，而且他们的估值，公司的估值已经成非常百倍的往上翻，有效率都达到了90%以上是一个非常有前途的一个免疫的疗法。

　　但是这种方法目前只能用在白血病上边，用在尸体上边还不太成熟。那么大家可以看一下就是说这一个例子，那么这一个孩子他得了白血病他用了这个治疗以后都是长成一些大姑娘了，下面我就讲一下目前为止在肿瘤治疗方面就是说是比较非常流行的一个诊断方法吧，就是说一般的肿瘤的诊断方法都是采取什么方式呢?都是采取针刺火碱，如果大家听说过，可能就是说福建有个患者大家可能听说过因为他可能就是说影像学发现有肿瘤肿块结节的时候他要来做病理，在这个时候就不能做手术的情况下他可能要使用那个针，然后穿刺到身体里边去，然后取出一小块组织来然后来做病理的切片，做病理的分析，这对患者来说非常的痛苦。

        他不但痛苦而且就是说而且还有可能，还有很大的可能性造成了癌症的转移，而这一种就是说目前大家发现，实际上癌症尤其是到了中晚期的癌症，癌症的细胞他是可以就是进入到血液当中去的，有一些他会释放一些肿瘤的细胞进入到血液中去，还有一些是肿瘤的细胞它死亡了，它死亡了它的DNA也会进入到血液当中去，大家可以看到这是肿瘤细胞死亡了以后它的DNA进入到血液去，我们就可以从患者的身上抽取这个血液，抽取这个血液把它的肿瘤的DNA把它提取出来，把它提取出来做这些相应的检测，但是这个量是非常的微小，要求的技术还是比较高的，因为肿瘤血液里边也不光光是肿瘤破碎的DNA，它也有一些其他细胞的DNA也存在在里边，所以要把它提取出来还是挺不容易的。

　　那么用循环DNA，我们能做什么事情呢?第一个事情就是说我们可以预测他的愈后，就是看这个肿瘤大概他的量越高一般反映肿瘤的进展度就是这个恶性的程度就会比较高，另外一个就是说肿瘤的病人他做完了手术以后那么切得干净不干净，也可以用液态火碱的技术来监测，如果它切干净的话理论上是血液里边是不应该再存在着这个肿瘤的DNA了，如果他还有就说明没切干净这是一个情况。

　　另外一个情况就是说做完手术以后病人可能还要辅助于化疗药物或者是一些靶向药物药物的治疗。那么这个化疗药物跟靶向药物它到底有没有效也是我们平常的时候看不出来的，用其他的方法检测不出来的，而我们通过这种液气火碱的技术我就可以再抽取一次血液，血液每到3-6个月我就抽取血液然后提取它的DNA然后做一下基因检测的分析，我就可以知道这个药物的有效性有多大，我是不是该给患者来换药了。

DNA

　　再有一个就是说那就是说因为大家都知道肿瘤它经常会复发的，这个复发以前的时候是没有办法，就是说在适当的时候把它检测出来一定是影像学，就是影像学，我就是又复发了又长个瘤子，然后用拍的CT或者是CT发现又有结节，在这种情况下我就断定患者他又开始复发了，但是到了这个复发的时候也就晚了，而且很可能发生转移，如果我用液体火碱的技术，我就可以在他发生就是转移复发大概现在来说平均6个月，3-6个月我就可以提前发现了，提前发现以后我就可以及时地采取一些别的措施来防止肿瘤病人的肿瘤复发或者是转移。

　　刚才谈到了靶向药物，大家都知道贾巴尔，贾巴尔是NBA的得分王，到现在为止可能还没人破他的纪录，他退役了以后他得过白血病，那么他得过白血病后来经过基因检测发现他化学结果就是他可以适应靶向药物叫格列卫是第一个靶向药物，然后他使用了以后现在他基本上都痊愈了，他以前的时候就是说我们对待癌症病人的时候往往都是基于寻证医学，我打个比方寻证医学和精准概念这个区别吧。就是说大家到医院去看病的时候一半都愿意找老大夫，为什么大家愿意找老大夫，因为老大夫的经验丰富，他见过的病人多，那就是一个我们基于一个精准医学，不是精准医学，寻证医学那个理念去找的这个医生对不对，那么到了现代如果我们有了这种精准的诊断的方法。

        那么我们就不一定非要去找那个老医生，我们就根据基因检测也好还是其他的一些诊断的方法也好，我做出精准的诊断就是说这个病人可以用什么药我就不一定非要去按照那个经验然后去给别人用药。像举一个例子，这个叫异癌同治这个是对乳腺癌的，乳腺癌一个药物，治疗乳腺癌的一个药物叫做赫赛汀是专门针对一种基因突变，基因突变叫做HER2，这是这个基因的过量标准，但是HER2现在就是说不光光可以用在乳腺癌上，它同样也可以用在胃癌，甚至食管的结线癌上面。

　　就是说我用同一种药物，以前是FDA批这个药物的时候包括中国的药监局批准这个药物的时候都会批的时候就说这种药物只能针对就是说某一种器官的癌症来的，并没有说你可以用在其他的癌症上面，那么现在随着现在发现，而且这要是基因突变不一定非要用在乳腺癌上，我也可以用在胃癌上，因为这个药物刚批准的是2006年只批准在乳腺癌上，后来在2010年的时候它批准在胃癌上或者是结直肠癌上。但是同癌同一种癌是不是用同一种方法就可以了?实际上不是这个样子的，同癌实际上如果你不做这些相关的这种基因检测的话你是没法用不同的方法来真得的，因为你不知道，你不知道用什么样的药物，如果是做了基因诊断的话对于这些基因突变这边都是基因的免疫了，对大家来说可能比较陌生，就是说这种基因突变如果有人像这个基因突变的话可以选择相对应的这个药物，如果你想想没有的话这么多的药物你怎么来做选择，没法做选择，因为从病理上，从症状上看起来完全一样。

FDA

　　下面再举另一个例子，这个大家都知道了，肯定大家都听说过，如果就是说，就是说朱莉安·吉利娜他做出了一个非常非常疯狂的那么一个做法，大家都知道他家里是有乳腺癌患病的风险，风险机率非常的高，她的妈妈、她的姨都患有乳腺癌，那么对她来说，她的妈妈和她的姨都做过一些基因检测，她知道她患有叫做BRCA1/2这个基因的突变，对她来说也有这个风险也是很高的，她也去做了相关的基因检测发现她确实也有这种基因突变，那么她患乳腺癌的机率达到了85%，如果不切除的话她患病的机率就达到了85%，那么她就做出了非常疯狂的举动她就把自己的乳腺给切掉了，这样她的机率就降低到5%左右，她同时在两年以后她又把自己的卵巢也给切掉了。就是说这个样子的话她基本上保证她的后半生就避免了患乳腺癌的这种风险。

　　但是乳腺癌的治疗她并不光光是做手术，她同样用刚才提到的肺癌治疗是一样的，她是也要做到同癌异治，同样的情况下在做手术以后她还要做这些相关的这种基因检测，她不同的基因突变和不同的基因表达她需要用不同的方法去治疗。像第一个如果是属于孕激素或者是雌激素如果是阳性，HER2是阴性的，一般情况下是用内分泌治疗比较好，你看如果是孕激素是阳性，雌激素没法判定的时候那么会用另外的一种方法，所以不同的看起来病理上完全一样的一个癌症，实际上临时要用不同的方法来治疗的。我有一个视频算了，我就讲一下吧。

        我有一个视频是另外一个生物技术的发展，我想袁老师可能听说过，您们北大的魏文胜老师还有最近知道的另外一个年轻的科学家现在在河北科技大学的韩老师，他就是做了一个叫做基因组编辑技术，实际上基因组编辑技术最初的时候是在美国了，就是在美国现在很有专利这一张就是MIT的我们的华裔的科学家张丰他们之间有一些专利方面的纠纷，基因组编辑技术现在非常的神奇，基因组编辑技术就是说我可以做到一个什么程度呢?就是我可以定向地把某一段的DNA把它切掉把它换上另一段，这个作用有一些什么样的作用呢?大家可以想象尤其是一些遗传性疾病，尤其是像家庭里边如果有这种遗传性的疾病没法再生孩子的或者是生了孩子是缺陷的。

乳腺癌HER2

　　我可以在将来的时候做到一个什么程度我把它有缺陷的DNA、突变的DNA我把它切掉，我把他换上一个正儿八经的DNA，这样生出来的孩子以后就不会再有相关的遗传疾病的风险，当然这个技术的实现到现在为止还没有完全实现，而且存在着伦理方面的问题。因为在美国尤其是对伦理方面抓的比较紧，我们国家现在是对伦理的要求越来越严格，他这个在人身上用显然还有一些距离，但是在农作物上已经开使用了，而且这个东西还有别于转基因技术，我不知道大家对转基因有多大的了解，转基因的技术实际上是有所争论的，咱们在这儿就不谈了，因为展开谈论大家有可能争得面红耳赤。

        而这个是根据转基因技术是完全不一样的，所谓转基因是转入外缘的DNA，像抗虫的玉米，一般是转入一种叫做苏云金菌杆菌的一段DNA是一个外缘的，他这个为什么要转入这一段的DNA呢，这一段DNA实际上就说的苏云金杆菌是杀虫的，它产生一种毒素它是对昆虫是有特异性的，对人并没有害。所以在这个基础上以后他再转入到玉米里边去，因为这个玉米，这个虫子吃了这个玉米他就给堵死了，而对人是没有害的，起码到现在为止还没有发现对人体有害，我的结论是这个样子，所以你不能断定说转基因危言耸听的那种结论，但是这个跟转基因是完全不同的了，我是没有转入任何的外缘DNA，我只是对某一些没断的DNA片断我做了一些修改，它还是内缘的，没有任何外缘的DNA的加入。

　　但是在这个系统我必须要搞清楚，我要搞那一段DNA，哪一段基因，哪一段DNA，因为你要把这个基因的功能来搞清楚，我把它改变了以后会产生什么样的效果，这个东西是要搞清楚的，所以现在就是用这种东西在农业上的，对农业的作用非常大，可以基本上从十年减到两年，而且研发的成本非常的低。在美国现在已经有很多相关的品种已经开始上市了，因为在中国现在有好多的单位已经开始做了，我刚才袁老师也知道北大的盛教授在这方面做得非常的好。咱们国家在金工城目前这个领域一点儿都不落后于美国，我们很有这种弯道超车的这种机会存在，这也是我非常高兴的，现在也是不断地有海外的一些科学家回到国内，把新的技术带到国内来，反正我就讲这些吧，我希望因为我确实就是说可能不知道艺术家们的一些具体的需求，可能希望艺术家们能够从中得到一点点的灵感吧。