“你想知道如何健康快乐地活到一百岁吗?我的研究就是希望解决这个问题。”在4月1日举行的复旦大学第十期“浦江科学大师讲坛”上,英国皇家医学科学院院士、澳大利亚国家表型组中心主任、复旦大学生命科学学院名誉教授杰里米·尼科尔森以《表型组医学:在不断变化且不可预测的世界中推进疾病预防与诊断》为题做报告。
作为国际分子表型组领域专家,尼科尔森在系统医学、代谢表型、分子病理学等领域作出了突出贡献,被誉为“代谢组学之父”。让医学从“对抗疾病”转向“预见未来”,他致力于先进医疗技术跨越实验室高墙,成为大众触手可及的生命盾牌。
尼科尔森从精准医学切入,指出基因组检测是目前人类疾病防治的重要工程之一。2003年,92%的人类基因组就已完成测序,但人们仍在为剩下8%的基因组测序和图谱编制而努力。然而,人类生活在不断变化的环境中,基因与环境的动态交互作用是理解健康与疾病的关键,仅仅关注基因远远不够,表型组学由此诞生。
尼科尔森介绍说,表型组是由基因、表观遗传、共生微生物、饮食和环境暴露之间复杂的相互作用而产生的一系列可测量特征。表型组学聚焦于这些可测量特征的研究,是生命科学又一个重点方向。
“人类是超有机体,我们的健康密码,不仅藏在2万个人类基因中,更存在于100万亿个微生物基因的复杂对话里。”尼科尔森介绍,每人肠道内有1公斤微生物,其代谢产物可解释8%的BMI变异,并与糖尿病、自闭症等疾病直接关联。传统医学模式难以应对现代健康挑战,表型组医学通过“全息解码”人体与环境的动态交互,为这些难题提供了全新视角。
“如果我们能实时读取人体的化学信号,医疗决策将不再依赖经验猜测。”尼科尔森展示其团队所研发的几项先进技术,并预言:“未来,手术机器人将根据代谢图谱自动避开神经与血管,像GPS一样引导手术刀,实现精准穿透。”
尼科尔森还展示了国际表型组中心网络的蓝图——从上海到珀斯,从多哈到剑桥,科学家们将共享数据、统一标准,构建全球健康预警系统。“疾病无国界,而表型组医学的使命是让预防无盲区。”尼科尔森说,不同国家的科研工作者建立起连接与共识,在研究方法、实验流程等方面达成一致,好比大家用同一份菜谱做菜,做出来的菜味道是一样的。
“现在大家都在说AI,但AI里面有很多不同的技术和算法,不能混淆使用或讨论。”互动环节,尼科尔森提到,AI是工具,但科学的核心是人类对未知的追问。