像在西湖里准确找到一粒独特的小石子那样检测早期癌症 未来健康是什么样子?
杭州网  发布时间:2024-10-15 10:56   

这项研究成果关乎我们的健康,也关乎我们的美丽

“哇,这个机器人好酷!”一个小男孩兴奋地喊道,他正好奇地盯着一个展示的智能机器人。“快拿手机碰一下,就可以打卡啦!”另一边,一个年轻人正在跟同伴分享打卡操作。恰逢周末假期,阿里巴巴西溪园区迎来了不少家庭,无论是大人还是孩子,都对未来的生活充满了无限的好奇。

七年来,未来生活节以“科技+人文”双轮驱动的理念,向公众直观地展现着科技对未来生活方式的影响。而在园区的报告厅里,一场关于未来健康的科普发布也拉开了序幕。

今年也是浙江省科协主办的“科技成果科普发布”的第七个年头,关于未来的答案正在一场场科普活动当中,变得不再遥不可及。

用“上帝的手术刀”做检测

在构想美好未来的蓝图时,健康总是不可或缺的一部分。发布人李旭辉来自浙江清华长三角研究院,他同时也是分析测试中心主任、多维组学与分子酶学全省重点实验室副主任。多年来,李旭辉致力于生化和酶学领域的应用研究,他的科研成果大多和我们的健康大有关系。

面对疾病,我们都知道应该早发现、早诊断、早治疗,而如何更精准、更便捷地进行疾病检测,一直是科学家们不懈探索的方向之一。

李旭辉打了个比方,癌症就像是我们身体里某些细胞发动的一场“叛乱”,这些细胞不受控制地生长,还会侵入邻近组织或扩散到其他器官。

根据中国国家癌症中心的数据,2022年我国共新发约482.47万癌症病例、257.42万因癌症死亡的病例,这两个数字均位居全球首位。更令人担忧的是,近年来癌症发病正呈现出年轻化的趋势——过去30年全球50岁以下的癌症新发病例增加了79%,相关死亡人数增加了27.7%。

针对这一严峻形势,李旭辉和他的团队正着力于开发基于DNA甲基化模式的新一代癌症早期检测技术。“我们可以把DNA甲基化看作是基因上的‘开关’标记,它决定了哪些基因会被激活或关闭。”李旭辉解释道,“当这些标记出现异常时,就可能导致包括癌症在内的多种疾病发生。”

通过识别并分析这些特定的生物标志物,研究人员希望能够比传统方法更早地识别出潜在风险因素,从而为患者争取宝贵的治疗时间。“目前现有的DNA检测技术能够从每毫升样本中识别出纳克(ng)级别的DNA,但对于筛查肿瘤来说,我们需要达到皮克(pg)级的灵敏度——相当于要将现有技术的敏感度提升100倍之多。”这个灵敏度有多高?我们查了一下,1克=1000毫克,1纳克=0.000001毫克=1000皮克。说到这里,李旭辉又做了一个比喻,“这就像是要在西湖这样大的水域里准确找到一颗独一无二的小石子。虽然听起来非常具有挑战性,但我们相信,借助先进的科学技术,这个目标是可以实现的。”

经过临床试验验证,李旭辉团队的新技术在灵敏度、重复性和检出限等多个方面均达到了国际领先水平。其中宫颈癌检测试剂盒等已完成临床试验,技术指标显著高于目前已有方法。

在探讨了癌症早期检测技术之后,李旭辉又将话题转向了另一个同样重要的领域——传染病检测。他强调:“未来的体外诊断产品将朝着更加便携化、高灵敏度的方向发展。”这意味着即使是在偏远或医疗资源匮乏的地方,也能快速准确地进行疾病筛查。

为了让大家更好地理解这一领域的前沿技术,李旭辉介绍了被称为“上帝的手术刀”的基因编辑技术,“想象一下,如果我们的身体是一本巨大的书,那么基因就是这本书中的文字。”他解释道,“而基因编辑技术就像是一个精准的文字编辑器,能够对书中的特定段落进行修改。”

借助CRISPR-Cas这一新兴且先进的基因编辑技术,近年来李旭辉团队在传染病诊断领域开发了系列产品。比如实现了快速、高灵敏度、高特异性的核酸分子检测,并且可用于医疗基础薄弱的国家和地区。

AI+检测将成为时代主流

随着社会经济的发展和个人生活水平的提高,人们不仅关注身体健康,也重视起外貌保养。那么,什么样的美容产品更适合你呢?李旭辉给出的答案是:精准护肤方案。“每个人的皮肤都是独一无二的,就像指纹一样。”李旭辉在讲座中生动地比喻道,“因此,一刀切的护肤方法往往难以达到最佳效果。”而利用AI皮肤检测技术,结合计算机视觉、图像处理以及深度学习算法,可以精确地评估个人肌肤状况,并提出个性化的护理建议。

李旭辉告诉大家,在颜值经济大行其道的今天,生物技术在化妆品原料行业已经得到了广大消费者,尤其是“Z世代”消费者的认可和青睐。“重组胶原蛋白、活性多肽以及从植物中提取的天然成分已经成为当前最受欢迎的化妆品功效原料。”李旭辉继续说道,“这些成分不仅能够有效改善肤质问题,还能满足大家对于自然、安全护肤品的需求。”

李旭辉指出,未来皮肤解决方案的发展方向将集中在深入研究皮肤问题的根本机理上,并通过分子信号和关键靶点指导理性化分子设计,结合人工智能(AI)和生物技术来发现并生产创新成分。

未来,随着人工智能、大数据及微流控技术的不断进步,疾病检测将变得更加自动化与集成化。这意味着即使在家中,人们也能方便快捷地完成健康检查。“试想一下,只需一滴血液样本,便可以通过小型设备快速获得全面的健康报告。”李旭辉描绘了一个充满希望的场景。此外,远程医疗服务和移动健康管理平台将进一步促进资源共享,推动整个医疗卫生体系向更高效便捷的方向发展。无论是身处偏远山区还是繁华都市,每个人都能享受到高质量的医疗服务。

讲座结束后,一位女士兴奋地分享了自己的感受:“以前总觉得科学离自己很遥远,但今天听了李教授的讲解后,才发现原来这些高科技其实就在我们身边,而且真的能给我们的生活带来很大的改变!”

新技术将如何改变未来的医疗保健体系

“浙江的科普工作让我印象深刻,既有专业的高端活动,也有面向大众的普及活动。”

——李旭辉

浙江清华长三角研究院PI、分析测试中心主任、多维组学与分子酶学全省重点实验室副主任

问:您认为这些新技术将如何改变未来的医疗保健体系?它们对提高公众健康水平有何贡献?

答:近年来,国家发布了一系列关于医疗改革的重要文件,其中一个重要目标是推动治疗关口前移和医疗资源下沉。目前,我们大量的医疗经费都花在了疾病晚期患者的治疗上,但这种高成本的治疗对患者个人福祉的提升非常有限。如果我们能够通过早期诊断和早期治疗来预防疾病的发展,这对患者来说将是巨大的健康提升,同时也能有效优化医疗资源的分配。此外,通过更好的技术和工具,我们可以将高质量的医疗服务延伸到基层医院和社区医院,让更多人受益。

问:在资源有限或医疗条件较差的地区使用这项技术时,需要克服哪些挑战?

答:利用基因编辑技术进行疾病检测,就是为了能在那些医疗水平相对较低的地方发挥作用,即使在偏远地区也能够进行有效的筛查。

问:从实验室到市场的转化过程中,您遇到的最大挑战是什么?是如何解决这些问题的?

答:在这方面,我们单位给予了极大的支持,浙江清华长三角研究院一直致力于科学研究与产业发展的结合。科技成果转化是一个极具挑战性的过程,成功率通常很低。20年前长三院落地做了这样一个探索,这个探索非常有价值。

我们会在项目启动之初,就考虑到最终的应用价值。我们会与医疗机构和金融机构进行深入交流,确保项目的临床应用价值和商业可行性。这样,我们的技术研发就有了明确的目标和方向,既具有科研价值,又具备实际应用潜力。对于想要进入科技成果产业化领域的人,我的建议是必须同时考虑技术的先进性、成熟度以及其商业可能性,这些都是成功的关键因素。

问:向公众做这些科普,您觉得会有哪些影响?

答:科普工作至关重要。许多重要的社会问题,特别是在生物医学领域,都需要公众有一定的科学背景知识。例如,转基因食品的概念,如果大家有所了解,就能更好地接受这类新的科技成果。

这方面欧美国家做得确实更好一些,他们从小学到成年都有不同的社会组织开展形式多样的科普活动。我来到浙江后发现,这里的科普工作也非常出色,既有专业的高端活动,也有面向大众的普及活动。这些努力有助于提高公众的科学素养,促进科技成果的广泛接受和社会进步。

ABOUT科技成果科普发布

作为全国样本、浙江创新,由浙江省科协和都市快报联手打造的“科技成果科普发布”已经举办了六年,持续关注前沿科技,打造了“国家级—省级—市级—(区)县级”四级联动、协同发展、社会科普资源互通共享的新局面。每期活动都会请到深耕一线的科学家来讲述最前沿的科技成果和成果背后的科学故事。

来源:都市快报  作者:记者 翁丹妮  编辑:高婷婷
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