杜玉濤：“健康中國(guó)”建設(shè)需要基因科技助力

文/《中國(guó)醫(yī)藥科學(xué)》 康 影

杜玉濤在韶關(guān)“火眼”地貧防治項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì)上發(fā)表講話

在華大集團(tuán)，有一位颯爽的黨委書記，她就是中國(guó)國(guó)內(nèi)手工克隆技術(shù)第一人杜玉濤。在全世界范圍內(nèi)，她首次利用轉(zhuǎn)基因克隆技術(shù)構(gòu)建了疾病模型豬，并帶領(lǐng)華大集團(tuán)將基因檢測(cè)技術(shù)帶上了一個(gè)新臺(tái)階。

對(duì)基因測(cè)序的無(wú)限熱愛(ài)，讓杜玉濤在密集的實(shí)驗(yàn)、通宵達(dá)旦的研究中仍舊保持活力與神采，通過(guò)推廣將HPV防癌篩查、產(chǎn)前基因檢測(cè)落地并實(shí)現(xiàn)基因檢測(cè)普惠度提高，她希望通過(guò)基因科技助力“健康中國(guó)”戰(zhàn)略，一步步朝著基因科技造福人類的偉大夢(mèng)想奮進(jìn)。

人類基因測(cè)序：工作起點(diǎn)從1%開啟

1999年，杜玉濤對(duì)基因的了解仍停留在課本知識(shí)層面，當(dāng)她第一次踏進(jìn)“國(guó)際人類基因組計(jì)劃中國(guó)部分測(cè)序項(xiàng)目（1%）”的實(shí)驗(yàn)室，體驗(yàn)到的新鮮感，讓她的人生底色逐漸豐富多彩，成為具有紀(jì)念意義的一天。1999年9月9日9時(shí)9分9秒，北京華大基因研究中心宣布成立。

加入華大集團(tuán)，是杜玉濤從學(xué)生身份變換成為科研工作者的歷史轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

身為華大的1號(hào)員工，杜玉濤從剛剛加入華大時(shí)起，便對(duì)自己樹立了高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求。

幾臺(tái)檢測(cè)儀器散落在實(shí)驗(yàn)室中，杜玉濤只能和團(tuán)隊(duì)小伙伴分成三班工作，維持這些低自動(dòng)化的儀器能夠24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然無(wú)法立即看到利益和成果，但是杜玉濤感覺(jué)工作的每一天都是充滿挑戰(zhàn)和樂(lè)趣的。

杜玉濤告訴《中國(guó)醫(yī)藥科學(xué)》：當(dāng)靈感到來(lái)的時(shí)候，我們也常常通宵達(dá)旦地?fù)湓趯?shí)驗(yàn)室里進(jìn)行研究。賺錢是當(dāng)時(shí)最不重要的一件事，有些時(shí)候大家即使自掏腰包，也沒(méi)有過(guò)多計(jì)較。我很感激小伙伴也能夠一起吃苦，大家都很年輕，也是剛畢業(yè)的學(xué)生，工資方面偶爾打白條，他們也沒(méi)什么怨言。對(duì)此，我們也不會(huì)要求必須打卡上下班，只要把工作完成好，愿意什么時(shí)候來(lái)就什么時(shí)候來(lái)。這樣的工作氛圍和工作狀態(tài)，每個(gè)人都能享受其中。

杜玉濤說(shuō)：國(guó)際人類基因組計(jì)劃中國(guó)部分測(cè)序項(xiàng)目（1%）的實(shí)驗(yàn)室墻上有幾個(gè)大字“為了祖國(guó)的榮譽(yù)”，我每次看到這一行字，都會(huì)深深感覺(jué)到自己肩上的使命是多么重要，我們參與的是一個(gè)重量級(jí)的國(guó)家科研計(jì)劃，承擔(dān)了國(guó)際人類基因組計(jì)劃中中國(guó)部分的研究。華大作為一家民企參與其中，有眾多小伙伴一起沉浸在數(shù)據(jù)的拆解、分析中，每個(gè)人都熱血沸騰，充滿干勁！

中國(guó)科學(xué)家在這一項(xiàng)目中最終破譯了人類3號(hào)染色體，這一研究事跡已經(jīng)牢牢鐫刻在中華世紀(jì)壇體現(xiàn)我國(guó)五千年文化輝煌的青銅甬道上。

世界首例克隆豬：將手工克隆技術(shù)引入中國(guó)

手工克隆豬帶給了杜玉濤從0到1的完整收獲，取得的科研專利讓她追夢(mèng)成功。

2003年，杜玉濤前往丹麥攻讀博士。杜玉濤的學(xué)習(xí)生涯起始于分子生物學(xué)相關(guān)內(nèi)容，而楊煥明（時(shí)任中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所所長(zhǎng)）在與杜玉濤的導(dǎo)師一起討論關(guān)于克隆項(xiàng)目的課題時(shí)，對(duì)她在科研工作方面的刻苦鉆研、勤奮好學(xué)、執(zhí)行力強(qiáng)的優(yōu)秀品質(zhì)印象深刻，由此推薦杜玉濤在這個(gè)領(lǐng)域深耕細(xì)作。

雖然杜玉濤當(dāng)時(shí)還對(duì)克隆一竅不通，她也能夠踏踏實(shí)實(shí)地從人類遺傳學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)起。當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)對(duì)于克隆的研究不多，她只能克服語(yǔ)言難關(guān)，將國(guó)外晦澀難懂的學(xué)術(shù)概念通過(guò)英語(yǔ)解釋出來(lái)，再翻譯為中文以便理解。

讀懂了概念，下一步便是尋找研究模型。

對(duì)于這種重大疾病和基因研究方面的動(dòng)物模型，需要衡量心血管系統(tǒng)、代謝功能是否與人類相近，還要具備遺傳學(xué)方面的高度相似性。

通過(guò)勤奮又密集地做實(shí)驗(yàn)，終于在2006年6月，杜玉濤和團(tuán)隊(duì)僅用了兩年的時(shí)間，便見(jiàn)證了世界首例手工克隆豬寶寶的誕生，開創(chuàng)了一項(xiàng)新的世界紀(jì)錄，同時(shí)，杜玉濤也成為這項(xiàng)專利的獲得者之一。

博士畢業(yè)后，杜玉濤選擇主動(dòng)回到中國(guó)，將自己在國(guó)外的科研成果和成功經(jīng)驗(yàn)帶回來(lái)，助力祖國(guó)的發(fā)展。

回到華大，杜玉濤出任中國(guó)首例手工克隆豬項(xiàng)目組主管的職務(wù)。雖然在國(guó)外時(shí)，自己的克隆技術(shù)比較扎實(shí)，但她從來(lái)沒(méi)有獨(dú)立建立過(guò)實(shí)驗(yàn)室，而且是負(fù)責(zé)一個(gè)對(duì)環(huán)境和操作人員的素質(zhì)要求極高的實(shí)驗(yàn)，杜玉濤有點(diǎn)焦慮和彷徨。

但是在杜玉濤的導(dǎo)師Gabor Vajta的安慰和支持下，她對(duì)自己即將擁有的實(shí)驗(yàn)室充滿了期待，開始了自己的“追夢(mèng)之旅”。

從實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)、設(shè)備的購(gòu)買、飼養(yǎng)基地選擇等整個(gè)流程都要由杜玉濤承擔(dān)，在實(shí)驗(yàn)的初期，所有基礎(chǔ)工作都需要親自操作，杜玉濤當(dāng)時(shí)不斷幻想，如果能夠有個(gè)分身來(lái)幫助她就好了。

在創(chuàng)辦實(shí)驗(yàn)室的過(guò)程中，僅有兩個(gè)本科剛畢業(yè)、對(duì)克隆一無(wú)所知的學(xué)生在杜玉濤的身邊，缺乏專業(yè)人士的指導(dǎo)和咨詢，杜玉濤每天都在文獻(xiàn)里尋找答案，當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)還不像現(xiàn)在這樣發(fā)達(dá)，她與導(dǎo)師進(jìn)行了成百上千封郵件的往來(lái)，每天都要帶著學(xué)生裝修實(shí)驗(yàn)室，在市場(chǎng)采購(gòu)實(shí)驗(yàn)桌椅、辦公用品，同心協(xié)力將實(shí)驗(yàn)室收拾得窗明幾凈，終于成功地把丹麥的實(shí)驗(yàn)室“復(fù)制”到了深圳。

在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，杜玉濤選擇了手工克隆技術(shù)，因傳統(tǒng)克隆的顯微操作等設(shè)備價(jià)格昂貴，基本保持在百萬(wàn)元的層級(jí)。而手工克隆僅需五六十倍的普通體視顯微鏡外加融合儀等設(shè)備就可以操作，在成本方面僅需傳統(tǒng)克隆的十分之一甚至更低。

在日夜顛倒的實(shí)驗(yàn)經(jīng)歷中，杜玉濤受到了很多質(zhì)疑：“這幾個(gè)人能做出克隆豬嗎？”

夜以繼日地科學(xué)實(shí)驗(yàn)，經(jīng)歷無(wú)數(shù)挫折與失敗，2008年8月，國(guó)內(nèi)首批一窩產(chǎn)8頭手工克隆豬在深圳市農(nóng)牧公司種豬場(chǎng)順利誕生。

杜玉濤憑借細(xì)致入微的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)完善的實(shí)驗(yàn)操作流程，將手工克隆豬在國(guó)內(nèi)研發(fā)成功，這樣的速度和成果，可以達(dá)到國(guó)際一流水平。杜玉濤也認(rèn)為，克隆平臺(tái)的建立已經(jīng)讓自己帶回的克隆技術(shù)逐步走向產(chǎn)業(yè)化道路，這一模型可以方便日后為疾病健康領(lǐng)域提供更低的成本。

研究人員將特定的基因轉(zhuǎn)移到克隆豬的身上，使它們更容易患上糖尿病。在這種克隆豬的身上，制藥公司可以放手進(jìn)行藥物實(shí)驗(yàn)，讓克隆豬加入治療糖尿病藥物的研發(fā)工作。

手工克隆豬的誕生，讓杜玉濤信心倍增，2009年杜玉濤又研發(fā)出世界首例“手工克隆綿羊”，隨后又成功研究出各種前沿克隆技術(shù)。

基因檢測(cè)：癌癥篩查、生育輔助的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)幫手

在手工克隆技術(shù)的研究中，基因編輯技術(shù)逐步成熟。華大自主研發(fā)的時(shí)空組學(xué)系列工具實(shí)現(xiàn)全面突破，這是首次從時(shí)間和空間維度上對(duì)生命發(fā)育過(guò)程中的基因和細(xì)胞變化過(guò)程進(jìn)行超高精度解析，可謂是繪制出生命的“全景地圖”，為認(rèn)知器官結(jié)構(gòu)、生命發(fā)育、人類疾病和物種演化提供全新方向。

杜玉濤說(shuō)：華大基因測(cè)序技術(shù)不斷被突破，使得基因研究成本快速下降，這是我們面臨的機(jī)遇，可以讓基因科技普惠更多人群。在這個(gè)環(huán)境下，我們逐漸把精力轉(zhuǎn)向更有發(fā)展?jié)摿Φ目臻g醫(yī)學(xué)健康領(lǐng)域，并且在出生缺陷防控、癌癥的精準(zhǔn)治療、地中海貧血（珠蛋白生成障礙性貧血）等重大遺傳性疾病篩查方面進(jìn)行了深耕細(xì)作。

杜玉濤對(duì)《中國(guó)醫(yī)藥科學(xué)》表達(dá)自己的心聲：華大基因?qū)τ诳萍紕?chuàng)新的重視來(lái)源于造福民生福祉的愿景，我們希望為健康中國(guó)注入基因科技的力量。

通過(guò)科學(xué)技術(shù)和基因研究等手段幫助人們提升健康水平，防止因病致貧和因病返貧，助力鄉(xiāng)村振興，讓基因科技做到低價(jià)惠民。精準(zhǔn)檢測(cè)并不是精英檢測(cè)，民生項(xiàng)目需要我們?cè)诒ＷC技術(shù)的可及性和普及性的前提下，令普通鄉(xiāng)村居民受益。

我們以公共衛(wèi)生服務(wù)的形式將癌癥篩查項(xiàng)目推廣到各基層，希望能夠在癌前病變時(shí)將它扼殺在搖籃中，助力癌癥的早期診治和早期篩查。

我國(guó)宮頸癌的篩查率較低。在2015年，20～64歲的女性接受過(guò)宮頸癌篩查的比例僅為25.7%。其中城市的篩查比例高一些，可以達(dá)到30%，而鄉(xiāng)村僅為22.6%。

我國(guó)宮頸癌防控的篩查模式較為單一，需要依賴醫(yī)生的取樣操作后，通過(guò)顯微鏡觀測(cè)來(lái)判斷是否有癌前病變。在篩查過(guò)程中，受檢者需要前往醫(yī)院，醫(yī)生對(duì)受檢者進(jìn)行宮頸細(xì)胞取樣，這個(gè)操作過(guò)程對(duì)受檢者心理和生理都會(huì)造成壓力，有很大一部分女性對(duì)此產(chǎn)生排斥心理，不愿意進(jìn)行篩查，有延誤病情的可能。

華大基因研發(fā)“互聯(lián)網(wǎng)+HPV自取樣”模式使女性足不出戶就能居家自取樣，提高了適齡人群的篩查效率及篩查覆蓋率。

HPV自采樣技術(shù)工具，經(jīng)多次實(shí)踐證明，取樣效果與醫(yī)生操作成果差別較小，具備大規(guī)模操作、私密性好、方便快捷等特點(diǎn)。

2018—2020年，杜玉濤帶領(lǐng)華大基因團(tuán)隊(duì)在河南新鄉(xiāng)聯(lián)合當(dāng)?shù)卣_展免費(fèi)宮頸癌篩查，三年中完成了約60萬(wàn)例適齡女性宮頸癌篩查，使新鄉(xiāng)適齡女性的宮頸癌篩查率接近80%，發(fā)現(xiàn)了近3000例高度癌前病變及150多例宮頸癌病例。

有專家曾建議，應(yīng)逐步擴(kuò)大年輕女孩的HPV疫苗接種效率，配合35～45歲女性在一生中進(jìn)行兩次HPV篩查，對(duì)篩查陽(yáng)性患者及時(shí)干預(yù)。在檢測(cè)發(fā)現(xiàn)癌前病變病例時(shí)，通過(guò)治療將其清除，就能夠阻斷宮頸癌的形成，實(shí)現(xiàn)防控。

華大的HPV檢測(cè)產(chǎn)品特點(diǎn)主要體現(xiàn)在精準(zhǔn)HPV分型、采樣便利、樣本可長(zhǎng)途運(yùn)輸?shù)?。同時(shí)，華大研發(fā)的HPV篩查檢測(cè)，采取固態(tài)樣本保存的形式，在運(yùn)輸時(shí)可以維持更高的安全性，解決了以往液體保存樣本無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)途運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，能夠滿足快速篩查、集中送檢的需要，擴(kuò)大了偏遠(yuǎn)地區(qū)適齡女性HPV篩查的覆蓋面。

除了防癌篩查，基因檢測(cè)在生殖健康領(lǐng)域幫助一個(gè)個(gè)有生育需求的家庭實(shí)現(xiàn)孕育下一代的夢(mèng)想。

杜玉濤告訴《中國(guó)醫(yī)藥科學(xué)》：在出生缺陷防控方面，無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)技術(shù)，已經(jīng)在我國(guó)的多個(gè)省份進(jìn)行推廣。

杜玉濤曾經(jīng)與中南大學(xué)生殖與干細(xì)胞工程研究所等機(jī)構(gòu)合作，將胚胎的全基因組測(cè)序檢測(cè)應(yīng)用到試管嬰兒項(xiàng)目中。

如果染色體數(shù)目異常，將對(duì)體外受精的胚胎發(fā)育產(chǎn)生比較嚴(yán)重的影響。如果將全新的胚胎在植入前進(jìn)行大規(guī)?；驕y(cè)序，能夠篩查所有染色體的數(shù)目是否符合正常標(biāo)準(zhǔn)，也能夠確保胚胎是正常的，可以有效提高試管嬰兒的成功率，幫助患有遺傳病的家庭生育健康寶寶的愿望實(shí)現(xiàn)。

全基因組測(cè)序技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在我國(guó)試管嬰兒的遺傳學(xué)檢測(cè)方面。2016年，杜玉濤參與的中國(guó)第一例胚胎植入前楓糖尿病基因試管嬰兒遺傳學(xué)診斷取得成功。15對(duì)夫婦在進(jìn)行基因檢測(cè)后，已經(jīng)成功生育了17個(gè)身體健康的嬰兒，他們?cè)?jīng)因?yàn)樽陨頌槿旧w異常攜帶者，或因習(xí)慣性流產(chǎn)而無(wú)法自然生育健康寶寶，如今都已得償所愿。

杜玉濤說(shuō)：我們?yōu)?40多萬(wàn)孕婦提供了無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查，能夠避免1.7萬(wàn)多例唐氏綜合征患兒的出生。讓數(shù)以萬(wàn)計(jì)的家庭在優(yōu)生優(yōu)育的方向上越走越遠(yuǎn)?；蚩萍寄軌蛟旄Ｈ祟?，這是我們的偉大夢(mèng)想，也不斷邁步成為現(xiàn)實(shí)。

打造生命健康產(chǎn)業(yè)鏈：助力“健康中國(guó)”戰(zhàn)略

2018年9月7日，杜玉濤牽頭發(fā)起了華基金·杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥公益項(xiàng)目（簡(jiǎn)稱“華基金·DMD公益專項(xiàng)”）。杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良（DMD）被稱為一種罕見(jiàn)病，但男性患病者的發(fā)病比例也達(dá)到了1/3500。杜玉濤以個(gè)人名義為DMD患者發(fā)起捐助，為全球范圍內(nèi)14歲以下疑似DMD重癥患者提供免費(fèi)的基因檢測(cè)，用于輔助診斷及生育指導(dǎo)。

杜玉濤和她的團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了國(guó)家基因庫(kù)的運(yùn)營(yíng)和建設(shè)工作。這里擁有全球最大的低成本自動(dòng)化生物樣本庫(kù)。杜玉濤希望利用國(guó)際領(lǐng)先的基因測(cè)序技術(shù)，來(lái)防控出生缺陷、助力“健康中國(guó)”戰(zhàn)略。

杜玉濤透露：雖然我們已經(jīng)利用基因科技在無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前篩查方面創(chuàng)造了良好的成果，但還需要進(jìn)一步開拓其他癌癥領(lǐng)域的科技進(jìn)步，力求通過(guò)基因檢測(cè)實(shí)現(xiàn)癌癥的早期預(yù)防，將人們患病的風(fēng)險(xiǎn)往前移。

精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中包含預(yù)防和預(yù)測(cè)方面的內(nèi)容，如果我們能夠?qū)⒓膊‘a(chǎn)生的基因可能性檢測(cè)出來(lái)，并且在早期預(yù)防方面做到及時(shí)糾正飲食習(xí)慣、養(yǎng)成運(yùn)動(dòng)習(xí)慣、改善生存環(huán)境等措施，使疾病在開始突變的時(shí)候及時(shí)被遏制住，可能對(duì)很多群體性疾病高發(fā)的地區(qū)來(lái)說(shuō)產(chǎn)生顯著效果。

杜玉濤說(shuō)：我會(huì)始終如一地關(guān)注科技在民生方面如何進(jìn)行更好地利用。期待未來(lái)我國(guó)能夠有更多創(chuàng)新成果落地。人類涉及基因方面的疾病種類繁多，所以我希望致力于基因測(cè)序的未來(lái)，在這條路上越走越遠(yuǎn)。生命健康產(chǎn)業(yè)也需要基因科技助力，我們會(huì)朝向基因科技造福人類的偉大夢(mèng)想不斷奮進(jìn)。