33 寻找黑科技：医学如何走向未来

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上一次，我们讲到了医患关系。这个问题其实不仅仅是是个纯粹的科学技术问题。还是跟社会的发展紧密联系。这一次，我们要讲讲有关医学的未来。看看人类未来的医疗模式会发生什么改变。当然，有很多问题，也还不算纯粹的医疗科技问题。毕竟医学是要实实在在的做事的，做事就会碰到医学伦理和价值判断，这是难免的。

1971年，美国总统尼克松公开向癌症宣战，制定了《国家癌症法案》，当时的设想是“向癌症宣战”，一劳永逸的解决问题。前3年就花掉了16亿美元，但是后来却很不顺利。到现在，癌症也没有被攻克，这个计划失败了。尽管如此，还是造就了好几个诺贝尔奖，医学界对于癌症有了深入的了解。1975年的诺奖得主杜尔贝科在《自然》杂志上写了一篇总结文章，讲到了其中的原因。不是我们无能，是癌症太狡猾。癌症到底邪门在哪儿呢？因为癌症不是某个病菌感染造成的，也不是某个基因坏了造成的，它是在整个基因组层面上出了问题。要搞定癌症，必须知道整个人类基因组的知识，像现在这样，一个个的去研究单个基因是肯定没有出路的。

这下，大家来劲了，纷纷向美国国立卫生研究院进言，咱们把人类的基因组全给测了吧。1988年，美国科学家提出了一个宏大的计划，对人类的基因组进行测定。这就是至今为止最宏大的生命科学计划—人类基因组计划，要花30亿美元，美国政府还真的同意了。这个计划号称世界第三大科学工程，前两个是曼哈顿工程和阿波罗登月。

整个20世纪，最伟大的生物学发现就是DNA的双螺旋结构。人类对于生命的认知跨越到了分子级别。人类的DNA是由30亿个碱基组成的一本天书。若干碱基构成一个基因。碱基相当于是字母，基因就相当于一个个的单词。如果要精确的把这些海量信息全都搞清楚，肯定是一个庞大的工程，即便是一个经过严格训练的技术人员，每天也只能测序1万个碱基对。完成所有工作，需要10个人干80年。

一个国家搞不定，那就一起上，群殴吧。当然，美国还是占了大头，他们测了54%。不过美国有个商业公司叫赛雷拉，他们说不用花那么多钱，只要3亿美金就够用了。但是，他们想独占知识产权，以后全都收专利费。人类基因组计划的组织者着急了。看来要加班加点，不然被这个商业公司给反超了，那可不行。刚好中国一直在申请参加，人家基因组计划尽量动用一切可以动用的力量，所以我们中国也就分到了1%的工作量，别嫌少啊，蚊子腿也是肉啊。所以，大家一努力，基因组测序工作就提前完成了。

最后经过谈判协调，2000年，克林顿总统拉着两个团队的领导人手，宣布人类基因组计划完成。人类基因组是人类的共同财富，知识产权是归全人类所有的，不允许进行专利保护。当时赛雷拉公司的股票马上就跌了，连累到纳斯达克整体下跌。不过所有数据对所有研究者公开，这对全人类来讲还是好事儿。

2004年，国际人类基因组测序联盟的研究者宣布，人类基因组中所含基因的预计数目从先前的3万~4万调整为2万~2.5万。想知道人类基因的精确数目，还要好多年的研究。

可能有人会好奇，科学家们测定的基因到底是谁的呢？基因来自于少量的志愿者。男的女的都有。人与人之间大部分基因序列是相同的，大约只有0.01%的差异。每个人都有极少部分基因不同。就是这一点点的差异，造成了每个人都有不同的身高、肤色等等一系列不同的特征。但是对于人类基因组计划来讲，选择谁的基因来测都差不多。这个计划主要研究的是共性。不过，在后来的国际人类基因组单体型图计划之中，就对来自不同种族的270个人进行了测序，注重发现不同族群之间的DNA序列差异，算是开始研究差异。所以，这事儿都是一步一步逐渐深入推进的。

正因为生物学基础研究的推进。所以也就促进了医学上有关基因疗法的进步。每个基因都是一个的模板，专门用来指导如何生产蛋白质。基因通过指导生产各个总各样的蛋白质来实现各种各样五花八门的功能。比如说各种酶都是蛋白质，蛋白质也是构成细胞的基本原材料。

但是，我们的一半基因来自于父亲，一半来自于母亲。30亿个碱基，要复制这么多的碱基，一个都不错，那是不可能的，尽管纠错机制非常强大，但是怎么也做不到没有漏网之鱼，这种错误就叫突变。无外乎就是缺了，多了，错了三种情况嘛。有些突变是无关紧要的，错了也就错了。但是关键的地方出了错，那就出问题了。

比如2013年，著名女星安吉丽娜·朱莉就接受了乳腺的预防性切除。不仅如此，后来她还切除了卵巢和输卵管。因为通过基因分析，她发现自己是BRCA1基因突变的携带者，这个基因突变当然是来自于家族遗传。人体以BRCA1基因的主模板生产一种蛋白质，这种蛋白质能帮助修复受损的DNA，减少组织癌变的风险。要是这个基因出了问题，那么也就没办法生产修复DNA的蛋白质了。那么得癌症的机会就会大大增加。

安吉丽娜·朱莉的家族里一共有三位女性亲人都死于癌症，其中她的母亲就曾被查出患有乳癌，老太太跟癌症对抗了10年之久，一直坚持到看到自己的第一个孙子出世，不过最终还是死于卵巢癌。根据大数据统计分析，医生估测她得乳腺癌和卵巢癌的分别为87%和50%。所以朱莉和医疗团队经过仔细权衡还是决定先切除乳腺，两年后切除了卵巢。这是预防性切除，这两个地方容易生癌，那么先切掉再说，两害相权取其轻。

所以从这个案例也可以看到，通过对自己的基因进行分析来针对性的采取措施，这一点都不神奇。随着基因检测技术的突飞猛进，费用的不断下降，未来应该是会逐渐普及的。

科学家们一直在追求针对基因的个性化诊疗，现在已经有一些药物可以根据特殊的基因来做针对性的治疗。比如说有一个护士叫罗宾斯，她的右肺被发现有一大块肿块，第一个看到结果的正是她的丈夫，她的丈夫马克是个放射科医生。还好，他们家都是搞医学的。

经过核磁共振检测，罗宾斯同时还有患有脑瘤。所以，罗宾斯接受了脑部手术和胸腔手术，但是效果不明显。癌细胞已经转移。当一种名为易瑞沙的新药正好要开展临床试验，她立即就抓住了这个机会。果然，易瑞沙这个药物起作用了，现在她的身体里的癌细胞已经很少，但是因为血脑屏障，药物无法到达脑部，脑部还有残留的癌细胞。不管怎么说，命是保住了。

易瑞沙这个药在2003年作为治疗非小细胞肺癌的药物通过了FDA的检测，但是这个药只是个板凳队员。只有铂类和多西紫杉醇化疗失败以后才轮得到这个药上场。2005年，FDA撤销了易瑞沙的许可。FDA组织了更大范围的双盲对照实验，易瑞沙表现很一般。FDA认为没有充分证据证明易瑞沙可以显著延长患者生存期，说白了是吃了白吃。

但是到了2015年，FDA再次批准了易瑞沙可以用于治疗非小细胞肺癌，这可真够折腾的。到底这个药有效没效呢？答案逐渐显露出来：你得了非小细胞肺癌，易瑞沙这个药到底效果好不好呢？就看癌细胞有没有EGFR突变。这个突变使得癌细胞对易瑞沙的特别敏感。有就好办，没有就够呛。我们前面讲到的那个罗宾斯护士为什么用药效果很好呢？经过基因测序发现，罗宾斯的肺里的癌细胞有这种突变，当时还没有靶向药物这个概念，她运气好，中大奖了嘛！

现在，大家都知道了，原来还有这种操作呢，未来针对特定基因的靶向药物也会越来越多的。

我们可以根据人的遗传基因和大数据分析来判断你容易得哪些病，现在医学上也开始针对细胞的基因来设计靶向药物。但是，如果一个人真的有基因突变导致的疾病，我们又该怎么办呢？这是娘胎里带出来的，不好改啊。其实，现代医学也不是完全束手无策。

比如有一种眼病叫莱伯先天性黑朦，这种病在婴儿期开始就逐渐的失去视力，几乎辨认不出颜色，只能隐隐约约的看到一点轮廓。人的脸部表情和特征是根本看不清楚的。这是因为他们的视网膜上感知光线和色彩的细胞的逐渐退化了。这是一种常染色体隐形遗传疾病，说白了还是人的基因出了问题。有二十多个基因跟这个病有关系。只要其中任何一个出了错，就会导致莱伯氏先天性黑朦。

我们都知道，人生的起点要是一直往上追的话能够追溯到受精卵。如果是一个受精卵或者早期胚胎，我们要修理基因缺陷还是有办法的。这就是所谓的基因编辑婴儿，但是这种做法目前是有伦理风险的。贺建奎不是玩儿了一把基因编辑吗？结果玩儿砸了，自己还被判刑。如果等胚胎长成一个人，一个活蹦乱跳的孩子，带着基因缺陷。那该怎么办？他全身上下有那么多细胞呢，你怎么去修复这一个个的基因缺陷呢？

其实，用不着把全身的细胞全都修理一遍，只要局部修理也就够了。首先要知道这个患者的基因到底是哪儿出错了。正确答案你总要有一份吧。然后要把正确答案那一小段剪下来，做成一个补丁片段。这个补丁怎么成批量的打到人体内的一个个细胞上去呢？这就要借助于病毒了。病毒可是有感染一个个细胞的能力的，选取一种合适的病毒作为搬运工。把病毒的基因给去除，然后把补丁片段给装进去。然后把这些特制的病毒放到人体内，这种办法就太多了。

这个补丁片段进入了细胞以后，就能开始起到模板作用，开始生产正确的蛋白质，或者是停止生产错误的蛋白质，由此起到治疗的作用。比如说，有个从小患有莱伯先天性黑朦的女孩在接受了这种基因疗法以后，视觉比过去好多了。起码能看清楚各种纹理，人脸上的表情也能看得清楚。这种疗法FDA已经批准可以使用了。不过据说很贵，治疗1只眼睛要几十万美元。而且据说经过几年以后，患者的视力还是会慢慢衰退。目前来看，基因治疗技术还有很长的路要走。不过这毕竟是开了一个好头嘛。

现在是个大数据的时代，也是人工智能的时代，啥东西不掺和一点AI技术，你都不好意思见人。医学领域当然也少不了。

如今全国仍然在对抗新冠肺炎，根据前方医生的提供的一些经验，CT检查是非常重要的诊断技术，在很多环节上都有用。但是大家也都知道武汉是疫情的重灾区，前方的医生护士劳动强度都很高。可是拍下来的CT片子还需要影像学医生的判断和解读。新冠肺炎也是个新冒出来的疾病，很多CT影像不典型，一个医生起码要看10到15分钟才能下结论。要知道医生下笔做出结论，那可是非同小可。因为对CT影像的判断和解读直接涉及到对病人如何抢救。

所以，这时候新技术到了发挥作用的时候了。阿里达摩院研发的用人工智能AI技术来对CT图像进行判读。据说是准确率很高，达到96%，而且速度比人快多了，20秒一张。要不说呢，科学技术是第一生产力。

但是，这其中涉及到的还不仅仅是是识别图像这么简单。还涉及到自然语言处理，因为AI是要生成医学报告的，报告上该写什么呢？总不能写的一头雾水吧。说到底，目前AI还处于一个比较弱的阶段。干某些特定的事儿可能效率很高，但是无法应付边界和规则模糊的领域。别说是AI，就是个活人也未必就能干的很好。但是，未来AI技术肯定在医疗领域会更深的介入，这是大势所趋。

我听到过一个说法，医疗还是个一对一的服务业，所以效率很低。你想啊，培养一个成熟的影像学医生需要多长时间？需要本科5年的教育，然后再经历临床三年五载的锻炼，才能从一个普通的高中生成长为一个合格的影像学医生。这一下就要8~10年时间。这还仅仅是一个医生，要是培养一大批，要花多少人力物力呢？

可是，一个AI从一张白纸到迅速能够准确的识别几百张CT照片，这段学习时间并不长，即便加上AI开发的时间，也长不到哪里去。而且，别忘了，机器是可以复制的，很可能马上就可以在几百家医院推广开，这个速度和效率实在是太诱人了。

我们都知道，AI不能代替人，以后可能是一个优秀的影像学医生带着十几台电脑工作，或者在AI就在云端工作。然后就把事情搞定了。拍了CT的片子，不需要等好久，也许是立等可取了呢。

如今AI是和大数据紧密捆绑的，数据放在云端也是理所当然的。药物设计同样离不开AI和大数据。如今世界上第一种完全由人工智能设计的药物已经问世了，是一种对付流感的疫苗。而且这种疫苗也已经进入到了人体临床试验阶段了。

这种疫苗的好处是可以刺激免疫系统产生比普通疫苗更多的抗流感病毒抗体。所以起了个名字叫做“涡轮增压”，大概大家也都明白这个东西是啥意思，就是“给力”的意思嘛。

一般情况下，要想研制一种疫苗，一家大型的医药公司要筛选好几百万种化合物，算一算工作量需要好几千人连续工作5年，花的钱当然也就少不了，起码好几亿。但是，这一次利用人工智能技术，彼得罗夫斯基带领的科研团队没多少人，只用大约两年时间就开发出了这种疫苗。大部分工作都交给计算机去做了。

彼得罗夫斯基的研究团队首先设计了一个名为SAM的智能算法，这个算法能够大量学习和识别现有成功的疫苗和失败的案例，经过训练以后，就能对流感疫苗的有效性进行判断。也就是说这个算法是进行快速检验的。另一方面，他们又设计了一个算法，借用大数据技术，能够创造出好几万亿个虚拟的化合物，这个程序叫“疯狂的化学家”。剩下的事儿，那就是让这两个家伙配对去搜索解决方案。一个负责瞎出主意，一个负责审核。反正他们俩可以没日没夜的干，只要不拉电闸就行。就这么算了两年。拿出了几个候选方案。彼得罗夫司机的团队真的把这几种药物给合成出来。这花了大概几周时间，然后在人的血液里面进行了测试，后来又做了动物测试，现在，已经过了动物测试的阶段开始进入人体临床测试了。人体临床实验想快也快不了多少，慢慢走程序吧。

总之，这个疫苗的意义已经不仅仅是局限于这个药物本身，而是预示着人工智能在药物研发上显示出的巨大潜力。这条路要是能走通，而且越走越宽的话，那么像青蒿素那样海选药物的情况将不太会出现了，海选其实挺费钱的，花不起啊。相比之下，还是人工智能+大数据比较有效率。

大数据如今也是热门，大数据和人工智能往往是紧密联系的。因为没有大数据去训练，人工智能不会发展的这么快。互联网时代，几乎所有的数据都有被记录的必要，包括我们人的呼吸、心跳、血压这样的生理指标。现在各种智能手表和手环上或多或少都带有医疗的传感器，比如检测心跳的传感器，有些还能检测血氧。

比如苹果的智能手表，其实就是借用了人工智能的算法。只要你带着，就每隔一段时间检测一下你的心跳。时间长了，这块表就会根据统计数据知道你平常不运动的情况下，大概心跳是多少次。只有心跳超过这个基础值，手表才认为你运动了。当然啦，这手表还会根据GPS的运动距离，以及手表本身甩动这些数据来综合判断。

其实各种手环手表的数据完全可以上传到云端。将来，其他的医疗传感器小型化以后，还是不是会有更多的数据上传到云端呢？我猜，这个趋势是挡不住的。而且这些数据就是个金矿，肯定也能成为一个巨大的产业。

我们可以想象一下，以后，每家配备一个家庭医生，或者是私人健康顾问。没事儿就可以网络上做个远程医疗咨询，有云端大数据系统啊，人家早就对我这一阵子的各种生理指标了如指掌，你最近又胖了，体重增加了，是不是在家宅得太久了啊？看运动数据，你连下楼道垃圾都懒得去，你真是生命在于静止啊……

总之吧，我相信，这些数据对国家分析国民健康状况是有用的，而且对相关政策的制定也能提供直接的大数据的依据。毕竟现在全世界的医保都不够花的嘛。各个国家医保的部门应该是很有兴趣的，保险公司肯定也有兴趣。看这个家伙平常从来不运动，保费调高点儿。

当然，这些想法都是好的一面，不好的一面就是没什么隐私，啥隐私都保存在云端了。所以，这也是一柄双刃剑。

科技的发展带来的不一定就是生活水平的提高，我们还是要对此有清醒的认识。在比较富裕的国家，医学的进步带来的好处可以说是立竿见影，过去婴儿的死亡率很高，现在这个问题已经不是什么问题了。绝大多数人生孩子不是危险的事情，婴儿的死亡率也很低。过去传染病很厉害，动辄造成几百万几千万人死亡，一场大瘟疫动辄肆虐好多年。现在，尽管也有大规模的传染病，但是死亡规模和传染的人数是不能和古代相比的。

正因为解决了婴儿死亡率和大规模传染病的问题。所以在20世纪，人均寿命节节攀升。过去是人生70古来稀，现在早已经稀松平常了。主要的矛盾已经转移到了心血管疾病和癌症上。阿尔兹海默症也会成为一个棘手的大问题。但是，毕竟和过去的麻烦不是一回事儿。

回顾历史，我们发现古代社会是高出生率+高死亡率，因此维持着低水平的平衡。随着医学水平的提高，有些国家的婴儿死亡率大大下降，但是高出生率没有变，于是人口开始快速膨胀。如果经济能跟上，快速发展，社会变得相对富裕，这就进入了第三阶段，出生率就会降下来。因为只有经过严格教育的孩子才有竞争力，没人想一辈子没文化，只能干底层的工作。教育是很贵的，孩子多了花不起这个钱啊。古代多个孩子不过就是多双筷子，现在可不是这么简单。

但是，目前看来，有些落后的国家恐怕是走不到第三阶段，人太多，人均资源根本就不够。越是穷，越是生孩子，越生孩子就越穷。这些国家就陷入了长期的贫困。这些国家的医疗卫生资源很薄弱，人太多，不够分的嘛。他们也没有能力推广控制生育的措施。而且这些地方往往传染病高发，比如疟疾，比如埃博拉和艾滋病。穷国遇到的医疗问题很大程度上根源不在医疗上。穷国最大的顽疾就是一个字——“穷”。

富人的恐惧

富裕国家的人遇到的医学问题又是另外一番景象，家家有本难念的经。富裕国家的医疗资源也还是不够。因为富裕的工业化国家的老百姓对于健康的期望远比穷国的老百姓要高得多。国家医保花的钱越来越多，但是老百姓并没有感觉到得了什么实惠。因为医学界总在不断的推陈出新，新东西总是不便宜，钱当然就不够花嘛。过去不能治的病能治了，这不就多了一个潜在客户了嘛。

有不少不治之症，现在也都可以治疗了，但是解决方案是个半吊子，比如艾滋病需要吃药吃一辈子，不管这个药谁来买单，反正是一大笔钱呢。相比于一次性解决问题，当然是吃药吃一辈子花的钱更多嘛。医患之间的关系是很微妙的。加上医保这个第三方，事儿更复杂了。

尽管看上去医生都经过最为严格的医学训练，但是病患仍然会产生一定的心理落差的。看上去都是高科技，好像能药到病除，可是真的去看病，仪器检查了一遍，也看不出什么问题，可病人该疼还是疼啊。所以很多人也就转向了替代疗法，比如瑜伽、冥想、针灸、拔火罐。说到底还是对现代医学产生了距离感，甚至是某种逆反心理。

当然，我们也不排除某些替代疗法可能真的对病患有一定的帮助，比如传统医学。好歹也是个安慰对吧。现在看来，现代医学和替代疗法可能会长期共存下去。

有些医生热衷于生命维持系统，现代科技总有办法维持一个人的生理指标，比如心跳和呼吸。但是这个病人真的舒服吗？这可难说了。我们不仅要想一想，活下去的目的到底是为了什么？纯粹是为了活着而活着吗？如果长寿不得不付出疼痛、无能力和丧失尊严的代价的话，很多人也未必就对活着这么留恋。尽管还有争议，但是认同安乐死的人变得越来越多了。是生存还是死亡？这的确是个问题。

生命不只有长度，还有宽度与高度。我们不禁要问，到底什么才是高质量的生命，如何去衡量生命质量的高低呢？

要么就是靠人主观判断，见人就问：“你幸福吗？”，这是央视。

还是要制定一个客观标准，人没有残疾，保持健康，当然是最好的。少了一条胳膊，扣2分。少了一条腿扣3分。慢性病，心脏不好，扣1分吧。这么干，好像也不提合适，听着像卖白斩鸡啊。

有人提出，一个人要保证生活质量，起码要做到生活能自理对吧。如果一个老人摔了一跤，骨折了。那么就必须有人照顾他。失去生活自理能力，生命质量是会大大下降的。当然，一个老人得了阿尔兹海默症，他的生命质量也会下降。就以丧失自理能力的年龄作为标准，似乎也是可以的。日本冲绳长寿老人比较多，女性的人均预期寿命达到89岁，是全世界最高的。不少百岁老人仍然可以生活自理，不需要人照顾。我们不得不承认，他们的高质量生命真的很长。

为什么要建立这种量化指标呢。其实这是为了指导国家的公共政策。如果说，人均寿命的确提高了。但是提高出来的那部分寿命其实都是在ICU度过的，是靠砸了大笔的医保资金靠各种医学手段硬拉长的。那么，这不是我们的初衷。不是我们发展医学真正想要达到的目的。医学发展之路究竟走向何方呢？未来的路还长着呢。

《通俗医学史》的正篇到此结束，我也非常感谢大家的支持和陪伴。我这个非专业人士，乍着胆子讲了这么长的篇幅，我自己也心里打鼓。医学史这么重要的题材，居然就没人从头到尾系统讲一遍嘛，那只好我自己上了。我们后面还有十几个番外篇，都是对正篇内容的补充，番外篇会轻松一些。我们下次再说吧。

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