比爾·蓋茨曾言，“下一個(gè)超越我的億萬(wàn)富豪必定出現(xiàn)在生物科技領(lǐng)域?！?/p>

那么，這個(gè)預(yù)言是否會(huì)應(yīng)驗(yàn)?zāi)?？生物技術(shù)如今又有怎樣的發(fā)展？

世界著名的神經(jīng)科學(xué)家，麻省理工大學(xué)前校長(zhǎng)蘇珊·霍克菲爾德教授表示，“我們正處于一個(gè)生物學(xué)與工程技術(shù)融合的新時(shí)代。正如數(shù)字革命在20世紀(jì)對(duì)人類(lèi)社會(huì)所產(chǎn)生的顛覆性影響，生物與工程的結(jié)合將是下一個(gè)創(chuàng)造奇跡的領(lǐng)域。”

在一本名為《生命科學(xué)：無(wú)盡的前沿>的書(shū)中，霍克菲爾德教授介紹了五大世界前沿的生物技術(shù)，包括“制造電池的病毒、過(guò)濾污水的蛋白、篩查癌癥的納米顆粒、神經(jīng)控制的仿生四肢以及提高糧食產(chǎn)量的表型技術(shù)”，并用故事與科學(xué)原理相結(jié)合的方式，講解了這些技術(shù)將如何為迫在眉睫的醫(yī)藥、糧食、能源、淡水等危機(jī)提供新的解決方案。

美國(guó)前國(guó)防部長(zhǎng)阿什頓·卡特評(píng)價(jià)道，“霍克菲爾德的這部權(quán)威著作生動(dòng)闡釋了即將到來(lái)的生物技術(shù)革命。在撼動(dòng)和改變現(xiàn)有秩序方面，這場(chǎng)革命將使計(jì)算機(jī)革命都相形見(jiàn)絀?！?/p>

此次，霍克菲爾德教授本人，與她共同交流了生命科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新與突破。

霍克菲爾德教授

提到給人類(lèi)帶來(lái)重大改變的變革性技術(shù)，大家很容易想到基因編輯。借助基因編輯，人類(lèi)可以擁有一個(gè)完美的身體，修改有先天缺陷的器官，甚至創(chuàng)造一個(gè)新的生物體。

然而，霍克菲爾德教授并未在書(shū)中將基因編輯列為五大前沿生物技術(shù)之一。

對(duì)此，她解釋道，盡管目前基因編輯和基因工程技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展，并進(jìn)入臨床應(yīng)用，但更為基礎(chǔ)的有關(guān)理解生物的機(jī)制方面近年來(lái)也有著非凡的進(jìn)展。而未來(lái)的幾十年里，其他類(lèi)型的基于基礎(chǔ)生物學(xué)進(jìn)展所帶來(lái)的創(chuàng)新也將大量出現(xiàn)。

如今，越來(lái)越多的基于基礎(chǔ)生物學(xué)創(chuàng)新的生物部件正在發(fā)揮更大的作用，解決了許多非常緊迫的技術(shù)挑戰(zhàn)。

舉例來(lái)說(shuō)，凈化水一直是人類(lèi)面臨的未能解決的大問(wèn)題，人類(lèi)目前的技術(shù)并不能滿(mǎn)足全球?qū)τ谇鍧嵥找嬖鲩L(zhǎng)的需求。

來(lái)自丹麥的Aquaporin A/S是一家水通道蛋白技術(shù)企業(yè)，其通過(guò)采用生物制藥行業(yè)使用的制造策略生產(chǎn)水通道蛋白，然后再將蛋白質(zhì)嵌入到水過(guò)濾膜中，提供了一種“來(lái)自自然界的天才方法”來(lái)進(jìn)行水凈化，為解決地球?qū)η鍧嵥男枨髱?lái)全新的策略。

除基于基礎(chǔ)生物學(xué)創(chuàng)新的技術(shù)解決方案外，霍克菲爾德教授還向大眾介紹了生物微型機(jī)器如何被用于設(shè)計(jì)下一代技術(shù)，以及如何用生物部件取代機(jī)械部件等。

當(dāng)前，人類(lèi)已在早期檢測(cè)疾病方面取得了巨大的進(jìn)展，但目前的許多檢測(cè)工具仍然不夠準(zhǔn)確或敏感。

據(jù)了解，納米顆粒具有特殊的結(jié)構(gòu)相關(guān)性質(zhì)，使得它們會(huì)去選擇尋找細(xì)胞上的某些靶點(diǎn)。由于這種選擇特異性，納米顆粒在檢測(cè)和治療某些疾病上有著很大的潛力。

那么，生物技術(shù)在這一治療與檢測(cè)過(guò)程中起著怎樣的作用呢？

霍克菲爾德教授的觀點(diǎn)是，將工程、生物學(xué)和臨床專(zhuān)業(yè)知識(shí)等學(xué)科結(jié)合在一起可以產(chǎn)生全新的解決方案，粒子的化學(xué)工程及其有效載荷的生物工程特性能夠增強(qiáng)納米顆粒對(duì)靶點(diǎn)的選擇特異性、作用的時(shí)間控制性以及其他方面。

疾病診斷是降低醫(yī)療保健成本和提高治療成功幾率的主要驅(qū)動(dòng)因素之一。而先進(jìn)的納米顆粒與生物學(xué)的結(jié)合，將為疾病的診斷和治療開(kāi)辟大量新方法。

因此，生物技術(shù)具有十分重大的實(shí)際意義。

霍克菲爾德是知名神經(jīng)學(xué)教授，曾擔(dān)任耶魯大學(xué)副校長(zhǎng)和麻省理工學(xué)院校長(zhǎng)，是麻省理工學(xué)院建校以來(lái)第一位女校長(zhǎng)。

在擔(dān)任麻省理工學(xué)院第1 6任校長(zhǎng)期間，霍克菲爾德教授極其關(guān)注加強(qiáng)校內(nèi)各院系及學(xué)科之間的合作交流，以讓麻省理工學(xué)院始終走在全球科學(xué)創(chuàng)新的最前列。

她相信，麻省理工學(xué)院在工程學(xué)及科學(xué)方面占據(jù)領(lǐng)先地位能使其處于新技術(shù)、跨學(xué)科領(lǐng)域及落地研究成果的最前沿。

因此，在霍克菲爾德教授的領(lǐng)導(dǎo)下，麻省理工學(xué)院不斷加強(qiáng)生命科學(xué)與工程學(xué)的融合發(fā)展，如癌癥疾病的研究。

據(jù)了解，霍克菲爾教授一直專(zhuān)注于哺乳動(dòng)物大腦發(fā)育等生命科學(xué)研究，還在神經(jīng)膠質(zhì)瘤方面有所突破，她首次將單克隆抗體技術(shù)用于腦研究，并以此發(fā)現(xiàn)引起癌細(xì)胞在腦內(nèi)發(fā)生擴(kuò)散的蛋白質(zhì)及基因。

此前，為加速生命科學(xué)第三次革命的來(lái)臨，她還曾提出以下幾方面可落地的建議。

第一，激勵(lì)青年人多發(fā)展將生命科學(xué)和工程學(xué)融合的事業(yè)，并開(kāi)展跨學(xué)科教育，以幫助其掌握更多學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠在工作中擁有更強(qiáng)的交流合作能力。

第二，效仿麻省理工學(xué)院的一些做法，建立新的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)，同時(shí)加強(qiáng)各學(xué)科之間的交流和合作。

據(jù)悉，麻省理工學(xué)院從細(xì)胞學(xué)和分子生物學(xué)衍生出新學(xué)科生物工程，培養(yǎng)了一批既掌握工程語(yǔ)言又懂生命科學(xué)語(yǔ)言的專(zhuān)業(yè)人員。在研究工作中，這些人員有能力解析復(fù)雜的系統(tǒng)、闡明預(yù)測(cè)的數(shù)學(xué)模型、確定基礎(chǔ)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，從而帶來(lái)全新的問(wèn)題解決方式。

第三，將經(jīng)費(fèi)發(fā)放機(jī)制的重心轉(zhuǎn)到跨學(xué)科研究工作，為從事這類(lèi)項(xiàng)目研究的青年人提供經(jīng)費(fèi)，并重新設(shè)計(jì)研發(fā)經(jīng)費(fèi)的發(fā)放流程，簡(jiǎn)化領(lǐng)取經(jīng)費(fèi)的申請(qǐng)程序，一些大膽的創(chuàng)新研究也可給予一定的資金支持。

第四，讓各個(gè)國(guó)家研發(fā)經(jīng)費(fèi)發(fā)放機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)起來(lái)，再同科學(xué)家一起展開(kāi)合作，找出最有前景的投資領(lǐng)域及關(guān)鍵科學(xué)挑戰(zhàn)，并擬定統(tǒng)一的研發(fā)政策。

值得一提的是，霍克菲爾德教授還是美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)和美國(guó)神經(jīng)生物學(xué)學(xué)會(huì)的會(huì)員，并在《神經(jīng)科學(xué)雜志》《學(xué)習(xí)與記憶》等雜志做過(guò)編委。

除了解已經(jīng)開(kāi)始改變?nèi)祟?lèi)生活的新技術(shù)外，霍克菲爾德教授希望大家能夠像她一樣對(duì)前沿生物技術(shù)產(chǎn)生興趣，并懷著敬畏之心看待這些技術(shù)。

她表示，“對(duì)于在年輕人身上所看到的激情，我感到十分興奮，是他們將生物和技術(shù)的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化成為了改變生活的應(yīng)用?！?/p>

這種大學(xué)研究和商業(yè)發(fā)展之間建立聯(lián)系的新模式，為加速發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用前沿技術(shù)帶來(lái)了巨大的可能。

霍克菲爾德教授稱(chēng)，“正是基于大學(xué)對(duì)于研究的堅(jiān)持以及聯(lián)邦政府對(duì)擁有好奇心個(gè)人的資助，才有了探索未知前沿的機(jī)會(huì)。而我在書(shū)中描述的所有技術(shù)在實(shí)現(xiàn)道路上都離不開(kāi)這一科研生態(tài)。”

20世紀(jì)，物理學(xué)與工程學(xué)的融合帶來(lái)了數(shù)字革命。在本世紀(jì)，生物與工程的結(jié)合或?qū)?chuàng)造下一個(gè)奇跡。（綜合整理報(bào)道）（編輯/克珂）