改进一项技术，改变数百万人的命运 | 专访首届未来科学大奖获奖人卢煜明

2017年1月15日晚，卢煜明走上未来科学大奖颁奖盛典红毯。

孕妇为检测胎儿疾病而做的羊水穿刺术，有0.5%的几率造成流产。但对于一个家庭，这将是残酷的100%；随着中国步入老龄化社会，癌症的发病率日趋增高，2015年平均每天有12000人罹患癌症，有7500人因癌症死去。

古人云：死生亦大矣。从出生到死亡，现代医学为人类社会带来了翻天覆地的变化，而未来科学大家的获奖人卢煜明，正是这一变化的关键推动者。

科研圈记者 张士超

卢煜明1963年生于香港九龙，于圣若瑟书院毕业后负笈英国，先后在剑桥大学、牛津大学求学。从八十年代末开始，他致力于开发“非侵入性产前检查（NIPT）”，历时二十年，终使这项技术从无到有、从实验室走向千家万户。目前，这项技术已推广到全球九十多个国家，数百万妇女从中受益，而卢煜明本人也因此获得中国大陆首个由科学家和企业家群体共同发起、有“中国诺贝尔奖”之称的未来科学大奖。

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未来科学大奖获奖人卢煜明宣传片。视频来源：未来论坛

NIPT

二十年铸就辉煌

在 NIPT 问世之前，孕期胎儿检测采用的是羊膜穿刺术——医生在超声波探头的引导下，用一根细长的穿刺针穿过腹壁、子宫肌层及羊膜进入羊膜腔，抽取20～30ml 羊水，利用羊水中的胎儿游离细胞进行基因检测，提前得知胎儿是否有唐氏综合症等先天性疾病。在英求学及工作期间，卢煜明注意到羊膜穿刺术存在风险，有0.5%的概率导致流产，对医护人员的操作水平也有一定的要求。于是他设想，能否开发一种非侵入检测方式，规避掉这部分风险呢？

羊膜穿刺示意图，这种侵袭性检测方式有0.5%的几率导致流产。图片来源：维基百科

从《自然-医学》的一篇论文中，卢煜明获得了从母亲血液样本中提取 DNA 的灵感。这篇论文指出，癌细胞有可能释放 DNA 到人的血浆中去，既然占肿瘤能能释放 DNA 到血浆中，那么当妈妈怀孕时，与肿瘤体积相似甚至更大的婴儿是否也会释放 DNA 到血浆中？于是，卢煜明开始尝试从母亲血液样本中提取婴儿 DNA。

这一尝试起初并不顺利。由于在英国期间饮食不习惯，卢煜明常常自己煮面吃，于是他想，把血样煮五分钟之后再检测会不会好很多？结果正如他所料，血样的上清中检测到胎儿的 DNA，且含量高达15%。如此一来，即可实现“验妈妈的血，看宝宝的病”，无创产前诊断技术由此迈出了关键一步。

这听起来像是高中化学课本讲过的一件趣事：德国化学家凯库勒梦到一条蛇咬住自己的尾巴，于是悟到苯应该是环形结构。当然，和凯库勒一样，卢煜明煮血样的想法并不是凭空出现的。他解释道：“煮血样的根本目的在于杀死其中可能破坏 DNA 的成分，如 DNA 酶。另外，如果想要一种方法得到推广，当然把它做得是越简单便捷越好。煮血样正是这样一种方法。”

1997年，卢煜明在著名医学杂志《柳叶刀》发表了关于母亲血液中存在胎儿 DNA 的论文。当时的人们还没有想到这一技术在日后会有如此广阔的应用，但这篇论文仍引起了不小的轰动。同年，他回到香港，加入香港中文大学，继续推动这一研究的进展。2008年，卢煜明团队发表了 NIPT 成功检测唐氏综合症的论文。2011年，大型临床试验数据公布，NIPT 检测唐氏综合症成功率高达99%，10个月后，这项技术就推向了临床。五年后的今天，这一测试的费用已降至约两千元人民币，仅国内每年就有约两百万名产妇进行 NIPT 检查。

NIPT 能有今日的辉煌，卢煜明堪称二十年磨一剑。其中最初的八年几乎都一无所获。当被问及在此期间是否遇到外界对于科研产出的压力时，卢煜明坦言：“最困难的时期其实比较早了。那时我还年轻，顾虑少，也没有那么大的压力。如果当时我须要每年产出多少篇文章来保住工作，也许就会很麻烦。”NIPT 从设想到实验再到世界各地的医院，整个过程虽然用了二十年，但他认为其实每一年甚至每一天都会获得一点小小的进步，而正是这些小进步，使他获得不断前进的动力。

目前的产前监测仍存在一定的局限性，如仅能监测唐氏综合症等少量疾病。“我们目前正致力于突破单基因检测的局限，从血液样本中获得胎儿的全基因组。另外，该技术还可以用于检测新生突变（De novo mutation）——即并非来自于父母的突变，之前人们无法从基因组层面探测到。”卢煜明满怀信心地介绍道。

癌症筛查

新领域再启征程

卢煜明在产前基因检测领域取得的不凡成就，源自一篇癌症研究论文的启发。那么是否可以利用与产前检测类似的技术检测癌症呢？卢煜明告诉记者，他的团队正在尝试筛查一种在广东、香港发病率很高的癌症——鼻咽癌。在香港，有76%的鼻咽癌在发现时已经是晚期。利用血液 DNA 进行鼻咽癌早期筛查，可将鼻咽癌患者的死亡率减少约一半。目前鼻咽癌的筛查技术已经比较成熟，将来这项技术还有希望推广到其他癌症的检测，并且检测费用也有希望降至 NIPT 的水平。不过癌症种类千差万别十分复杂，在此之前仍需要长期的研究。

目前，市面上也有许多公司提供“基因检测”服务，预测出消费者有患某种癌症的风险。卢煜明认为，最重要的是公众须要了解如何解读这些检测结果。令他担忧的是，基因检测的相关法律还很不完备，受检测者的利益很可能会受到侵害。“例如，报告显示你患某种癌症的风险大，你看到报告整日忧心忡忡，而你患癌几率也许只是比普通人多5%而已；另外，当你购买医疗保险时，保险公司是否会要求你提供这些数据？是否会以检测结果为借口损害你的利益？这些问题都需要解决。”

卢煜明在香港中文大学的实验室。图片来源：未来论坛官网

荣誉、科研与生活

我们是故事的一部分

虽然过去已经获得多项荣誉，2016年对卢煜明来说仍算是收获颇丰的一年。2016年9月，他接连获得首届未来科学大大奖物质科学奖、汤森路透引文桂冠奖，不少人认为他会成为未来诺贝尔奖的热门人选。对此他却表示，并不奢望能够拿到诺贝尔奖，而令他最欣慰的并非奖项本身，而是大奖对科学的宣传意义：

“我和我的同事都很受鼓舞。在这样一个商业社会，人们对科学研究的兴趣并不是很大。但近年来我感受到了变化。香港政府加大了对科研的投入，香港的年轻人也越来越愿意从事科研工作。我希望在这些变化的推动下，科研环境会越来越好，科研人会越来越有创造力，并产出更丰硕的科研成果。”

2017年1月15日晚，未来科学大奖颁奖盛典上的卢煜明。

卢煜明经常强调，在他眼中科研与其说是一份工作，不如说是一个爱好，如果能真正把科研当作一份兴趣爱好，即使数十年夜以继日地为之努力，也不会觉得疲乏——每天早上醒来要去做的事都是自己热衷的事，并与全世界的科研工作者竞赛，无疑是一种很享受的生活方式。

卢煜明说，作为一名生命科学家，他正身处一个激动人心的时代。随着技术的进步，人们可以以前所未有的精度了解自身。他回忆道，在学生时代他经常会看《科学美国人》（Scientific American）、《发现》（Discover）等科普杂志，在这些杂志上阅读诺贝尔获奖者的故事。“科学本身就是一系列的故事，有关科学家与他们发明发现的故事。现在，我们也成为了这个故事的一部分。”

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