贺林院士做客上海科普大讲坛，畅谈《基因与人生》

贺林院士在上海科普大讲坛

贺林院士是世界著名的遗传学家，他不仅开拓了基因学领域的里程碑，并通过研究基因和生命，悟出了“人生的真谛”。在他的科学观里，不仅有“快乐科学”的积极心态，更有“感悟天地”的从容理念。

2016年7月15日，上海科普大讲坛第63届《基因与人生》特邀著名遗传生物学家、中国科学院院士、上海交通大学Bio-X研究院院长贺林院士，带领上海市民了解基因，认识基因，学习应用基因，让基因成为帮助人类掌握开启解决疾病、增进健康之门的钥匙。

在正式演讲开始前，上海科技馆王小明馆长为贺林院士颁发上海科普大讲坛荣誉证书

以下内容为贺林院士在此次科普大讲坛上的演讲精华。
 

（一）基因与生命的奥秘

 

基因是具有遗传效应的DNA片段，支持着生命的基本构造和性能，储存着生命的全部信息。它与生老病死等一切生命现象息息相关，决定生命健康的内在因素。

那“生命是什么？”在演讲的开始，贺林院士就抛出了这个“哲学命题”。

遗憾的是，尽管问题很简单，但是能够回答出的观众寥寥无几。

生命线的5个阶段

贺林院士揭晓了答案：生命就是一条线。他将这条线分为五个阶段，即“出生——疾病启动——疾病加剧——开始就医进行诊断——疾病主导作用——死亡”。

在这条“生命线”中，大多数人疾病在20多岁就开始启动了，有些人在年少时代就选择“自杀”结束了生命，有些人连80岁都活不到，有些人可以活到120岁。

贺林院士再次发问：生命，它究竟是序列还是数据？怎样去延长生命的长度？

他娓娓道来，生命是由“序列”和“数据”两大部分组成：当它是序列的时候，我们用测序仪可以看到完整的序列；当它是数据的时候，我们用计算机读测出来的序列就是一组数据。

当科学家把生命线不断放大，发现它是一根卷曲状态的双螺旋的线，伸长下去，决定了生老病死。延长“生命线”是非常困难的，但他相信：随着科技进步，将这条生命线延长到150岁的希望是非常大的。

受精卵的图片

贺林院士说：世界上最美好最漂亮的图片莫过于“受精卵”的照片，千军万马的“精子”在过独木桥，最后胜利的那个才能造就“生命”的诞生。

紧接着，他阐述了在探索基因与生命奥秘的路上，“遗传学”发展史上的重大里程碑：19世纪中后期，“遗传学之父”孟德尔发现了遗传学的两大定律——分离定律 和自由组合定律；紧接着摩尔根又通过“果蝇试验”发现了连锁与交换定律；而后沃森和克里克又共同发现了“DNA双螺旋模型”；为进一步解开“生命线”的奥 秘，2003年完成的“人类基因组计划”与“登月计划”、“曼哈顿原子弹计划”被列为20世纪的人类自然科学史上三大科学计划。
 

（二）基因与疾病的研究
 

《解码生命》，贺林主编

由贺林院士主编的《解码生命》长达600多页，其中谈到了人类基因组深刻的变化。在他看来，人类基因组学拥有很多不同的学科，类似“一栋楼”的构造，不同的 学科相当于承受墙，承受墙出问题只会造成局部问题；但如果地基（基因组）出问题的话，很容易想象我们的生命会发生什么样的“惨案”。

从宏观的角度而言，在宇宙中，地球有地震带，有火山喷发的位点，人是核心，所有的事都是围绕着人；而从微观的角度，基因组是一切的核心，所有的事都是围绕 DNA双螺旋、基因、基因组之间的相关作用，因此人类的基因组也如此，它是人类核心的”核心“，不仅由板块组成，也有在某些板块之间交换的位点。

比较任何两个人的序列，都会发现它存在着差异。遗传学将“差异的序列”叫做SNP，把与疾病相关的片段挑出来叫做“Tag SNPs”。在这个过程中，科学家无需一个个去测试，只需要把其中几个位点测出来就可以。
 

1）基因与出生缺陷

 

根据2010年的分类法，世界上一共有12000种疾病，低频的疾病有6000到7000种。在我国，每年要出生1800万到2000万，出生缺陷人口约占80万到120万。

贺林院士说，发病率在4%到6%的“出生缺陷”是触目惊心的。在我国现有的8000万人群中，70%是出生缺陷所致，其中1/3积极治疗后好转或控制；1/3早夭；还有1/3变成残疾。

出生缺陷已经连续10年成为上海市新生儿死亡的第一要素。贺林院士表示：如何利用基因组学发挥主观能动性，把出生缺陷率大大的降下来，这是遗传学需要做的。
 

2）基因与用药安全

贺林院士再次抛开了一个问题：近年来，医患关系越来越麻烦，是怎么造成的？

他注意到，很多患者是“竖着”进医院的，却是“平着”出去的，相当一部分人过早的去了他还不该去的地方。面对这种悲剧，换做哪个家属也不同意，因此造成了很多的“医患问题”的出现。

在美国，患者死于药物治疗是10万人；而在中国，死于药物治疗的人数高达19万。截止目前，用药依旧推行“千人一个标准”甚至“万人一个标准”。

每天成千上万患有某种疾病的人使用同一种药物，只有在药A不起作用的时候，再用药B，药B不起作用的时候再用药C，依此类推。

而造成“用药不当死亡”的主要原因就是基因问题：在茫茫人海中，任何两个人都不可能具有相同的基因。如同世界上谁也找不到一双鞋子可以满足所有的脚，也不会有同样一种药能够满足不同人群的基因。基因不仅会导致疾病的产生，同时会导致用药不良性的出现。

正因为如此，我们需要“个性化用药”，即明确A人用A药，B人用B药，C人用C药。实现这个目标的重要手段就是发现我们的基因型，根据基因型采用相应的药物。
 

3）基因与精神健康

 

在老百姓中经常会听到这么一句话，“你的神经搭错了”，在贺林院士看来，无谓消耗GDP的最大杀手之一是精神疾病。精神疾病不仅消耗了社会和家庭的大量基金，还严重影响了社会的和谐。

无论是DNA之父沃森还是一代文豪郭沫若，他们的子女都患有精神问题（精神分裂症）。虽然他们的家族非常聪明，但是依然躲不过精神疾病的困扰。

贺林院士率团队领先于世界各国建成中国乃至世界上最大规模的精神疾病样品库，较系统地分析了50多个候选基因与精神分裂症间的关系，发现其中10个左右是中 国人群精神分裂症的易感基因。他还以独特的视角，证实了出生前的营养缺乏会显著增加成年后精神分裂症的发病风险，贺林院士团队的努力，使我国在精神遗传疾 病研究处于世界先进水平。
 

4）基因与脑力博弈

作为“最强大脑”策划方之一的上海交通大学Bio-X研究院，对周玮的大脑作了功能性磁共振成像和全基因组测序分析，结果显示：周玮的全基因组测序与他的家人以及周围对照人群相比有多个位点存在显著差异。

贺林院士作为上海交通大学Bio-X研究院院长，是中国脑计划的起草人之一，他曾多次带队深入中国山村，采集了超过10万人的血样和DNA信息，以建立中国精神疾病样本库。

为什么要挖掘脑的作用？

在贺林院士看来，因为WHO认为没有精神健康就没有真正的健康。所谓的“健康”，就要包括精神健康。精神障碍和自杀在中国的排位是第一的，然后才是恶性肿瘤、心血管病、呼吸疾病等。
 

5）基因与幸福感

今年《自然》杂志上发表了一项最新研究：幸福、抑郁、综合症以及神经过敏症的基因被成功的定位。

贺林院士说：这是一项非常重要的研究，这告诉了我们基因也可以决定幸福，幸福感可以被写在基因里。

围绕“基因与幸福感”的主题，贺林院士的团队也在开展“主观幸福感”与“基因”关联的工作。
 

（三）基因与医学的发展

 

贺林院士特别指出，这是一个“精神病”爆发的时代，“精神病”是研究最多患者的疾病，最昂贵的疾病，最麻烦的疾病，最公平的疾病，最具创新能力的疾病，研究“精神病”，是历史的使命，也是国家的重托。

贺林院士团队在这条线上做了很多工作，尤其是推广基因检测技术的应用。
 

1）遗传咨询崭露头角

随着基因测序技术的不断普及，对于已经拥有一百多年历史的疾病——单基因病和多基因病的检测，科学家已经可以成功的定位，把基因克隆出来，使得这个疾病彻底从地球上消灭掉。

此外，基因测序在预防出生缺陷上也发展迅速，例如对女性的怀孕情况进行测试，在过去是从孕妇的羊水中抽取进行测试，现在是从母体的血中可以测试胎儿的状况，最后决定这个胎儿是不是正常的发育下去。

虽然测序技术蓬勃发展，但如何解读巨大海量的数据成了一个难题，因此，在中国属于“空白”的遗传咨询师行业变得非常“紧俏”。

为了适应这一需要，贺林院士在向中国遗传学会提出申请成立“中国遗传咨询分会”的建议。申请获批之后，他已经带领团队举办了好几期的培训班，每一期的报名人数都是“爆满”，学员们的学习热情气势如虹。
 

2）新医学横空出世

为什么广大医生（尤其是三级甲等医院）每天高强度高负荷的超时（>10h）工作，不但没有降低糖尿病、出生缺陷、肿瘤等疾病的发病率，反而使得发病率升高？

贺林院士说，这是因为“老医学”无法看清疾病深层的问题，为此他向观众们科普了“新医学”的概念：新医学=老医学+（基因）组学+遗传咨询。

值得一提的是，世界上最复杂和难以捉摸的精神类疾病不仅与遗传因素相关，还与社会因素、自然环境因素等相关，“新医学”是最有可能解开“精神类疾病”的钥匙。
 

3）多学科结合，遐想无限

贺林院士所在的上海交通大学Bio-X研究院是继美国斯坦福大学后的世界第二个、中国第一个Bio-X研究院。为什么叫做“Bio-X”？

贺林院士解释道，“Bio-X”的定位即以生命科学为主体，并与其他不同学科交叉。因此未来的医学不仅仅局限于基因相关研究，还要涉及干细胞治疗疾病研究，合成生物学的研究以及基因编辑等。未来的我们，将可以通过向生命学习如何设计生命。
 

（四）《基因与人生》 后记

 

现场观众向贺林院士“献花”

贺林院士的座右铭是“快乐科学，感悟天地”，在他看来，人就是地，人以外的就是天。人类对“生命”的渴望才是社会进步的原动力，决定生命能否长寿（健康）的重要因素是基因。

有的人天生适合跑步，有的人天生并不适合跑步；有的人天生身体好，有的人基因里决定他可能患某种疾病。

因此，只有认清自身能做的和擅长的，才能收获快乐；只有在没有发病时预测疾病的发病风险，在没有或轻微症状时提前诊断，才可以获得更大的健康。“个性治疗、提高疗效、减少不良反应”是人类在生死搏斗中需要感悟的契机。

作为一名科学家，尽管人类的起源和宇宙的起源常常困扰着他，但“探索自己、探索自然”仍然是他孜孜不倦的追求。

通过本次的科普大讲坛，观众们不仅感受到了基因的魅力，更认清了“生命就是一条线”的事实，人类生来就走在通向衰弱和疾病的旅程上，与其自怨自艾，不如在有限的时间里让生命发光发热！