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尹烨:技术就是过去异想天开,今天勉为其难,未来习以为常的事作者:尹烨

10月25日-31日,备受业内瞩目的ICG-16国际基因组学大会在青岛举行。本次大会以“组学和国际合作(Omics for GlobalCollaboration)”为年度主题,集聚7位院士莅临现场,数十位领域权威在线开讲,带来一场又一场生命科学领域的盛宴。

其中,10月29日下午,华大集团CEO尹烨博士在《组学与全球生物产业:从科学发现到产业发展》论坛上做了《全球生物产业的过去,现在和未来》主题演讲,向观众分享了全球生物产业的变迁史,其深入浅出、精彩绝伦的内容,引来与会嘉宾和观众的热烈回应。以下为尹烨博士此次演讲的部分文字实录(略有删改)。

所有产业本身都是由术驱动的,所谓技术,在我们看来,就是在过去异想天开,今天勉为其难,而明天习以为常的事。某种程度上说,技术的迭代和演进,从IT到BT都是这样一步一步走过来的。如今,我们看到了人类寿命可以得到大幅度提升,尤其是在过去的一个世纪,其根本原因在于这些走上舞台中央的现代生物技术。据不完全统计,生物技术领域2020年收入达5,258亿美元,未来5年复合增长率为9.1%。

当然,我们首先要致敬的是地球之王——微生物。不仅仅是病毒,也不仅仅是细菌,而是所有的微生物群落,以一个星球化的方式,一起营造着我们人类的生境。它不仅为人类营造了生境,更重要的是也像守护神一样地提醒我们,应该更多地去敬畏自然、保护自然、尊重自然。这次的COVID-19给人类的教训已经足够多了。

如果谈到微生物最离不开的一个产业,同时也是一个非常古老的生物技术就是酿酒,我称之为“众神之醴”。以酿酒业为代表的经典(传统)生物技术产业历时数千年,已然成为特定文化的载体,并不断融入新科技。整个酿酒产业是个很大的产业,2020年产业规模达14,971亿美元,这是一个非常大的数字。它未来5年的复合增长率大概是2%,其中啤酒是大头,会占行业产值46%,蒸馏酒大概占24%。

微生物除了会帮我们酿酒,也能带来传染病,比如SARS、埃博拉、禽流感、MERS、寨卡,一直到新冠。有传染病就会有对抗,这个过程中就诞生了疫苗。整体来讲,我们人类的平均预期寿命从不足30岁到今天接近70岁,主要原因之一就是我们在一定范围内控制了这些烈性传染病,疫苗是其中非常重要的武器。

从最开始的民间疫苗,如北宋的种痘,即天花的一些接种,到现在的现代疫苗,已经问世百年。1885年,巴斯德开始尝试做一些灭活疫苗,到最近的mRNA疫苗的问世,实际上我们看到了,这就是整个疫苗的发展史。如今,2021年预计疫苗行业的产值会达到1300亿美元,其中,新冠疫苗就占了差不多950亿美元。

同时第二个重大的发现就是抗生素,这是人类和细菌之间的一场“军备竞赛”。具体来讲,是因为弗莱明在1928年无意间发现了一些很有意思的放线菌可以分泌化合物,这些化合物可以抑菌,进而就产生了抗生素。

当人类最开始掌握了青霉素、链霉素、土霉素、红霉素、金霉素等抗生素的生产和使用之后,我们一度认为人类已经大获全胜,但是随着当前多重耐药菌的不断发现,我们开始慢慢地觉得束手无策了。

人类虽然对天花病毒、脊髓灰质炎病毒等几种病毒算是取得了暂时性的胜利,但是我们从来没有战胜过任何一种细菌。所以整体来讲,我们未来如何和细菌更好地相处?如何能够通过现代生物技术去抗感染,或者说保护人类?这会是下一个大的话题。

目前的抗生素领域,2020年收入达467亿美元,未来5年的复合增长率是4.5%,其中细胞壁合成抑制剂在以52.1%的份额占据市场主导地位。我们虽然发现了上万种抗生素,但真正可以被人类所使用的只有不到100种,其他的很多也是因为它的副作用太大而退出了历史舞台。

同时这几年大家可能讨论得更多的是“魔力子弹”,也就是小分子靶向药物,比如说大家所熟知的酪氨酸激酶抑制剂,像我们针对EGFR的一系列的易瑞沙等,实际上现在是全世界肿瘤治疗的一个关键。这些技术照进了现实以后,就会让我们面对以恶性肿瘤为代表的复杂疾病,不再束手束脚,使得“伤敌一千,自损两千”的悲哀疗法逐步得到解脱。小分子靶向药物领域在2020年收入达到了650亿美元,未来5年的复合增长率大概在12%,其中美国贡献了超过一半的份额。
另一个是抗体药物,这是一种精确制导的“生物导弹”。具体来讲,我们都是利用亲和免疫的原理,使得我们为在B细胞、T细胞等里面的抗体,提供了源源不断的、自动跟踪的魔箭,从多抗到单抗,从鼠源到嵌合到人源,再从单靶到多靶,从短效到长效,从孤军奋战到联合作战,人类面对复杂疾病的治疗,越发从容而精准。
它不仅仅是在肿瘤当中的应用,在一些自身免疫性疾病,在一些复杂的慢性病上,都能够有抗体药物的一席之地。2020年该领域收入达到了1466亿美元,未来5年的复合增长率是10%,应该说其潜力还是非常大的。
同时我们也都知道,细胞的事情还是要细胞去解决。这其实带来的就是在肿瘤领域另外一个大热的群体,从PD-1到CAR-T到新抗原等,这些突飞猛进的免疫治疗技术,让我们看到非常多的奇迹发生。
最近刷屏的120万元一针的CAR-T药物,其实在治疗一些像淋巴瘤或者是其他血液肿瘤当中,确实发挥了很大的作用。当然,它现在的核心问题还是价格太贵。所以如何能够通过把量加上去,然后让它的价格降下来,让这样的技术能更普惠,其实是现在整个免疫治疗所面临的一个大问题。今天免疫治疗的整体领域就含了PD-1、PD-L1这一类的药物,免疫治疗领域2020年的收入是856亿美元,未来5年的复合增长率大概是14%。
还有一个大家一直在讨论的,干细胞到底有没有用。其实到今天为止还没有任何一个国家的药监局把干细胞当成药品审批上市,大家更多的是把它当成一种医学技术,或者是临床的应用技术,或是临床早期的研究在使用。当然,我们的确知道干细胞能够解决一些匪夷所思的事情,但它的核心问题是我们目前还搞不清楚什么样的病例有效,什么样的病例无效,这里面还是一个黑箱,而不是一个白箱。
所以整体来讲,一粒细胞就可以看世界,这个可以修复生命建筑的基本结构所蕴含的信息,是34亿年生命演化的奇迹,而我们都希望能寻找恢复我们成体干细胞的全能性或多能性,让它恢复这个细胞在没有分化前处于的一个原始状态,这是现代科学家孜孜不倦想做的事情。整体的产业规模,在这个治疗领域的年收入目前还只有100亿美元,当然它未来的5年复合增长率也达到了10%,算是增速比较快的。
同时,我还不得不提一句试管婴儿,这是一个我们称之为数字化时代的送子观音的技术。这个技术,如果大家熟悉这段历史的都会非常唏嘘。正如我刚才讲的,过去异想天开,今天勉为其难,未来习以为常的,我们看试管婴儿就是这个样子。
1978年,世界第一例试管婴儿出生,爱德华兹被骂成恶魔;2010年,300多万个孩子因为这项技术而出生,包括他帮忙诞生的第一例女婴也顺利成为人母,他被授予了诺奖。所以有时候我们只能让子弹飞一会,才知道这个技术从长期来看对人类到底是一个什么样的状态。整体IVF领域在2020年的收入达到149亿美元,未来5年复合增长率会达到9.3%。
然后到我们最熟悉的一个领域——基因。因为归根结底,生命中心法则的确定,使得基因注定成为生命科学和生物技术产业之王。围绕基因组技术的一系列突破,使得人类在破译生命密码的终极工作看到了星辰大海。今年,是人类基因组草图文章发表的第20年,是一个非常重要的年份。1986年开发了第一台半自动化的测序仪,到今天也就是30多年的时间,我们看到测序技术真的突飞猛进了。
1999年,由于华大几位创始人的努力,中国获准加入了国际人类基因组计划,并承担其中1%的工作,一直到2015年,华大开始逐一发布了从BGISEQ-500到DNBSEQ-T7等多款自主研发的高通量基因测序仪,使得今天市场上的玩家更多了,大家有了更多的选择,也使得测序这一个旧时王谢的堂前燕,已经可以飞到寻常的实验室。基因组技术领域整体的产业规模应该说跟刚才那几种药物相比还不算很大, 2020年的收入213亿美元,但是未来5年的复合增长率会达到15.4%,这就是这个行业未来的潜力。
如果生命是一个圆,当你开始能去读的时候,就一定会寻思怎么去改、怎么去创?那么在这个过程中,关于“改”这个问题,我们就不免会谈到基因编辑和基因治疗。我为什么说如履薄冰呢?因为这里涉及到大量的技术问题、伦理问题、宗教问题、文化问题、法律问题等,所以它是一个否定之否定,螺旋式的一个发展之路。
具体来讲,其实我觉得对我们启发最大的还是CRISPR技术的发现,这是一个以自然为师的最好范例,人类苦苦追求的在基因组内的精准“查找替换”,竟然在古菌中找到了答案。所以今天我们还是有特别多的东西,不管是我们的测序还是合成,都有太多的东西要跟自然学习,尤其要跟微生物学习。整体基因编辑领域在2020年的收入只有48亿美元,但是未来5年的复合增长率预计会达到23%。
这就必须强调为什么叫21世纪是生命科学的世纪,因为在这一刻我们能看到的是我们已经慢慢地打破了从无机到有机的界限,我们开始去试图合成一个单细胞到一个多细胞,这样的过程会给我们带来一个全新的合成生物学的美丽的新世界。
尤其在今天,当我们想要的比如说是一种特定的化学物质,而不是要生物量的时候,我们没有必要再去种黄花蒿,去提取青蒿素,或者用其他更笨的方法去收像辣椒素、番茄红素甚至白藜芦醇,甚至我们未来的抗体都可以通过合成生物学的方式,把它转嫁到一个可以源源不断为我们工作的一个载体、质粒、大肠杆菌、昆虫细胞或者是哺乳动物细胞以及DNA存储,那是一个我们能够看得到的,未来有可能通过这样的有机碳的存储,来颠覆今天无机硅的存储,这样的一个美丽新世界。

合成生物学的发展已经到了一个爆发的前期,如从活字印刷的发明,到古腾堡印刷机的普及,才使得欧洲《圣经》人手一本得以实现。合成生物学也即将到了这个前期,我们现在看到大量活跃的新的生物公司,基本上或多或少都会有合成生物学相关的概念,大有可为,不可限量。合成生物学领域的产业规模2020年收入大概是110亿美元,这里不包括传统合成,特指的是基因相关的合成,未来5年复合增长率是最高的,它会达到34%。

最后,我毕竟做了这么多年的生物技术,不管技术多么先进,你知道的越多你不知道的就会更多,即所谓已知圈越大,未知圈更大。任何技术,包括生命科学,你怎么做都逃不开以人类为中心的 “人本沙文主义”,其实它不能解决人类所有问题,我们一定不能唯技术论,而忽略道德、伦理、宗教、文化和法律。所以,没有科技的人文可能是愚昧的,但没有人文的科技一定是危险的。
不管我们怎么做,我们都要去铭记人性之本。我们在发展技术的过程中,要明白人类只不过是在这个地球,在千千万万物种当中非常渺小、平等甚至是卑微的一个。铭记人性之本,我们才能够在蓝色星球上走得更远。地球可以没有人类的,但人类却不能没有地球。
那么,如果说认知生命科学对我们来说,重点应该认知什么?探索自然的宏伟,进而感受到人类的卑微,然后,我们就会了解这些造物的神奇,认知众生的平等,最后会明白,会产生一种悲天悯人的共情,超脱生死的达观。人类归根结底是以一个种群的方式在宇宙中延续的,我反对任何个体的永生,但我希望人类的文化可以长久地在宇宙空间中以不可磨灭、不可逆的方式广为流传,即使有一天,我们终究会不在这个星球上。

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