深度 | 扎克伯格给你30亿美金你会怎么花?她准备研究身上所有的细胞,还要彻底消灭全人类的疾病

摘要: 捷径总是那么多,但另寻偏路才令人刮目相看

12-12 10:25 首页 喀斯玛商城

还记得上期那个神秘的“创新奖”嘛?



就是国际计算生物学会(ISCB)搞出来的

那个劳苦功高奖

而且第一届送给了这位大叔





前不久,第二届大奖得主出炉了

我本以为又是位拿着保温杯的大叔

可是万万没想到上台领奖的画风是这样的啊





停一下,请问这位美女是不是走错了片场?



说好的“从事本专业领域研究达20年以上,

并持续做出卓越贡献”的获奖资格呢?



于是喀叔忍不住翻墙挖出她的履历



以色列威兹曼科学研究院生物学博士

哈佛大学鲍尔基因组研究中心项目负责人

麻省理工学院生物学教授

布罗德研究所核心研究员

霍华德休斯医学研究院研究员





然后我和我的小伙伴们都快被吓死了啊

明明可以靠脸吃饭干嘛要靠才华



要说博士、教授神马的我倒是觉得不足为奇

关键是那个“布罗德研究所”大有来头





话说即使在学术资源充裕的美国

各大高校也常常为科研经费争得不可开交

其中尤以哈佛大学和麻省理工打得最凶

毕竟理工男和文科男总是玩不到一块去嘛



不过总这么吵也不是办法

这时候一位叫布罗德的老爷子出面调停了





这可是创建了两位世界500强公司

(KB Home以及SunAmerica)的壕



他说科学研究必须跨越学科、部门的限制

于是把哈佛和麻理的校长叫出来谈话

晓之以理动之以情

最终双方握手言和

一起出钱创办了布罗德研究所



这简直就是搁置争议共同开发的典范啊

至此也奠定了它在基因组科学领域中的领军地位



所以这可不是靠颜值就能蹭进去的地方哦





好了言归正传

看来这次获奖对于女博士来说不痛不痒

她还隐藏着很大技能

她叫Aviv Regev 生于1971年

是一名来自以色列的犹太学者





计算生物学家Dana这样评价她:


“我从未见过哪个科学家像她一样

在那么多事情上有如此深刻和创新的认识。”


某篇论文的共同第一作者Dixit说:


“我曾在论文结尾加了一句笑话,就想看看有没有人能发现,Aviv真的发现了,而那是交稿前的凌晨三点”


她在特拉维夫大学的本科导师Jablonka也说:


“如果是我,肯定会感到筋疲力竭了,但是她不会”





她的事业,确实伟大



2016年末,Aviv牵头启动了雄心勃勃的

“人类细胞图谱计划”



官方给出的解释是



根据独特的分子信息(如基因表达)

对所有人类细胞种类进行定义

并将这些信息与传统的细胞学表述

(如位置和形态)相关联



翻译过来,就是编一本细胞字典





可是现在的生物技术这么发达

为什么要做这么基础的工作?



其实自从1665年人类首次发现细胞以来

历代科学家依靠技术进步

对不同细胞个体或组织进行了大量研究

也获得了十分璀璨的成果



但始终没有对细胞的类型和状态做出严格定义

因此,并不能把细胞进行系统性的分类



现有的分类方式基本基于细胞的形态、分子和功能

但这些方式多数是为了特定的目的

或是某些标志物来设定



说白了,不能因为人家长得像什么就说人家是什么



因为细胞时时处于动态之中

有时会与我们之前“擅自”下的定义相差甚远

所以迫切需要一套资料库

附带内含的通用标准

能够全面、系统地对人类细胞进行高度分类



然后随手可及,随时调用

成为一份人体细胞版的谷歌地图





这样一份图谱诞生以后会有什么用呢?



呦,用途大了

简单说,它能帮助我们真正认清自己



一旦细胞图谱被绘制出来

不仅能够发现人体细胞的全部种类

还能准确找到它们彼此之间的联系

以及在那些器官起作用



这样一来就可以把结果转化到疾病研究领域

为一些不治之症,如哮喘、癌症、帕金森症等

开发出新的诊断工具和治疗方法



正如Aviv所说

“我们希望了解人类是如何构成的,

这个细胞图谱将有助于彻底改变医生和研究人员

对疾病诊断和疾病治疗的看法”





也正是因为其史诗般的重要意义



扎克伯格和妻子Chan于去年9月份宣布

将投入30亿美元全力支持包括该项目在内的

“未来健康计划”



值得一提的是,

这份细胞图谱完成后将免费向全世界开放





想必你也知道这项任务的艰巨性



人体大概有37万亿个细胞

想要为每一名成员搞一张身份证

相当于在当今中国搞3次人口普查



Aviv说自己光讲人体细胞的种类就要花15分钟

而且每个细胞种类还可以细分成各种亚型

亚型下面还有亚型

仅视网膜组织就至少包括100种不同种类的神经元

更要命的是,有些细胞会在特定条件下变种



“你得知道所有的种类、状态、

位置、转换、构成…”



这事儿放在五年前根本就是痴人说梦

即使在技术稍微成熟的今天

也饱受学术界质疑

但Aviv对此十分乐观



“四年前人们认为我的计划很疯狂。虽然现在听起来也依然疯狂,但至少他们愿意认真听了”



所以她从2014年开始就为该项目四处奔走

三年来,Aviv与来自五大洲的科学家争论过

也组织了很多场500人规模的学术会议



Aviv真的不知疲倦,她说



“和大家一起追逐同一个梦想,我乐在其中”





说到Aviv萌生创建人类细胞图库念头的原因

就不得不聊聊她的传奇科研经历



这姑娘小时候就聪明得不安分

本想瞄准数学和计算机学发力

不料大一听了一堂公共选课以后就倒戈生物学了



那是一门由演化生物学家Eva Jablonka开设的基因课

本来这种面向新生的公共选课一般都点到为止

但Eva特意安排了复杂的题目演算

并大胆宣讲了有争议的学术观点

这是这严谨的态度和不惧批评的勇气让Aviv钦佩



“捷径总是那么多,但另寻偏路才令人刮目相看”





而Eva极富逻辑性的讲课方式

让Aviv对生物学如痴如醉



“基因是那么令人着迷,

而承载它们的首要个体就是细胞”



在这种学术氛围熏陶下

年轻的Aviv养成了敢于挑战的性格

她跳过了本科学位,直接攻读硕士课程



她在博士阶段首次提出把细胞比作计算机的理论

并将新的建模方式引入细胞学

尽管她坦诚那时的理论还稍显幼稚

但无论她的导师还是同学都给予了支持

无疑极大激发了她从事细胞研究的热情





2003年来到美国哈佛大学的鲍尔基因组研究中心以后

又打破了只有博士后才能建立实验室的传统



不仅成立了自己的研究团队

还申请到了足够支撑实验室正常运营5年的资金



她开始着重通过梳理RNA分子中的信息来构建基因网络



事情在2011年发生了转折



科学家开发出更灵敏的RNA检测技术

实现了检测单细胞基因的梦想

这在基因研究领域可算是重大突破





因为以往科学家在研究细胞的时候

通常选用大量同类细胞

然后得出一个关于这类细胞的“平均画像”



这个方法虽然简单可行

但往往忽略了同一类细胞内部的多样性



这也是没办法的事

毕竟受制于落后的检测技术

无法发现细胞个体基因的差异





为了揭开多样性的面纱

Aviv于2012年牵头开发了可分离单细胞的工具

并分离出18个树状突细胞



结果发现

即使在这区区18个细胞里

就存在两套完全不同的基因组



甚至在同一基因组中

个体细胞的调节基因和免疫基因的表达都不一样



这项发现让Aviv激动得好像发现了新大陆



“我们在这一简单的发现中看到了无限可能”



“这就像我们以为同一座城市里所有人都穿绿色的衬衫,但事实上有的人穿蓝色,有的人穿黄色。”





 更让人欣喜的是

随着检测技术逐渐成熟

相应的检测成本也大大降低



Aviv测试的那18个细胞总计花了数千美元

而2013年就降到了180美元



McCarroll教授更厉害

他构建了一个非常狭窄的通道

只能让单个细胞通过

然后把分离的细胞囚禁在一滴“油”里

这滴油小到只有一毫升的百万分之一

而这项技术让测试价格刷新为6美分



难怪Aviv会如此乐观





不过随着项目的深入推进

Aviv也不得不面对来自各方面的压力



首先就有人跳出来问

这种大型项目会不会吸走大部分科研经费

毕竟扎克伯格的30亿不只是投给她一家



然后剑桥大学的生物学家也质疑

研究这么多细胞,广度是够了,但深度呢?



就连同样身为大型项目的

“人类蛋白质图谱计划”的主任也表示

细胞的变异速度极快,你们的研究真的有终点嘛?





受过了大风大浪的Aviv向来傲娇



这项计划是模块化的

需要一部分一部分去完成



退一万步讲

即使我们最终只完成了一部分



哪怕只收录了视网膜中的所有细胞

那对于广大盲人也是一个福音



有错吗?


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