从数字孪生到蛋白质组大数据......我们距离“未来”还有多远?|了不起的西湖科学家


从数字孪生到蛋白质组大数据......我们距离“未来”还有多远?|了不起的西湖科学家


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图/Unsplash
文|左键
今年以来 , 越来越多的VC/PE走进大学、钻入实验室 , 开始从源头找项目 。
事实上 , 那些手握多篇nature、science的科学大拿们 , 早已不是“等待”被挖掘的对象 , 而是主动出击 , 将前沿技术与商业落地结合 , 打造出一只只(准)独角兽 , 甚至上市公司 。
11月16日 , 杭州云谷的一间会议厅内 , 一群青年科学家们聚在了一起 。 数字孪生、基因智能、红细胞治疗、蛋白质组大数据、钙钛矿光伏.....这些或熟悉、或陌生的词汇弥漫在空气之中 , 散发出未来的味道 。
不经意间 , 中国已成为科学创新的沃土 。 而杭州 , 正是这片广袤土地中 , 不可忽视的明星 。
2022年底煞尾之际 , 36氪特别企划《了不起的西湖科学家》 , 为这批科学领航者 , 描下侧写、书下画像 。
红细胞里的“新希望”红细胞 , 一直被视为“最没意思的细胞” 。
在人体的众多细胞之中 , 红细胞没有细胞核 , “所见即所得”:同时 , 所做的工作也是机械化的“物资运输” 。
但在西湖大学生命科学学院特聘研究员、西湖生物医药创始人高晓飞眼里 , 它的“无趣”恰恰让它成为治病救人的“新希望” 。
“红细胞数量众多 , 大约占细胞总量的四分之一;没有细胞核的特性 , 又让它不会遗传突变 , 因此即使改造以后 , 也无畸变可能;还有一点 , 它很安全 , 在人体循环系统中只能存在120天 。 这些优点决定了它非常适合用于开发细胞治疗技术 。 ”
从全球来看 , 能成熟应用这类技术的公司十分有限 。 基于此 , 高晓飞带领实验室团队成立西湖生物医药 。
比如针对痛风的创新疗法 。 高晓飞及其实验室在红细胞中设置一个转运通道 , 让更多的尿酸氧化酶“搭乘”红细胞进入体内 , 使尿酸迅速氧化转换成尿囊素 , 从而达到治疗痛风的效果 。
根据测算 , 这样的一次治疗仅需小于人体正常红细胞1%的量 , 即痛风患者只需被抽取10-30毫升的血 , 这几乎不会给人体带来任何负担 。
“痛风如此 , 其他如苯丙酮尿症、血友病、法布瑞氏症等罕见病 , 可以用这样的方式获得治疗 。 ”
高晓飞介绍 , 他研究的新一代红细胞治疗技术平台REDx , 从人体内的一小管血提取出红细胞或者造血干细胞 , 改造成携带药物的红细胞 , 然后输回人体内 , 就可以变成治疗罕见病、癌症、免疫与代谢等重大疾病的“救命良方” 。
蛋白质组的大数据宇宙蛋白质大家都知道 , 那么蛋白质组学 , 你听说过么?
蛋白质组学最早作为属于出现在1996年 , 被定义为对一个细胞系的整个蛋白质图谱进行大规模表征 。 通俗点说 , 它研究的不是蛋白质本身 , 而是研究所有蛋白质间的相互作用 , 及其多种形态的大规模、高通量、高灵敏度的分析 。
因为蛋白质修饰和相互作用出错是发生疾病的通常原因 , 蛋白质组学研究对理解造成疾病发生的原因就显得非常重要 。

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另一位西湖大学生命科学学院特聘研究员、西湖实验室iMarker Lab主任、西湖欧米生物创始人郭天南博士就是在蛋白质组学基础上 , 加入大数据算法 。
“蛋白质无时无刻不在发生变化 , 有了大数据算法的加持 , 可将精准医学提升到另一个高度 。 ”郭天南说道 。
他研究的高通量质谱技术 , 简单来说 , 就是给数以万计的蛋白质“测体重” , 通过精确到小数点后30位 , 去辨别A君、B君 。 要知道在微观世界 , 蛋白质始终处于变化之中 , 尚无任何技术可以通过分子表面特征去做识别 。 而高通量质谱技术则可以给蛋白质的运动“拍电影” , 当药物进入细胞后 , 记录蛋白质变化所产生的大数据 。
实践层面 , 目前 , 郭天南主导创立的西湖欧米 , 正在推进甲状腺结节良恶性诊断产品的定型以及临床试验 , 同时多个产品管线正处于不同的阶段 。 其中 , 西湖欧米将蛋白质组结合AI技术开发出的LDT产品 , 能够让绝大部分无法识别甲状腺结节病症的病人避免挨刀 。
“甲状腺结节不过是我们的起点 , 这套方法论同时也适用于肾癌、肝癌、结直肠癌、肺癌、胃癌等癌症的临床研究和诊治 。 ”郭天南说道 。
从咖啡 , 为光“加速”在这群前辈面前 , 93年的西湖大学特聘研究员王睿略显稚嫩 。 不过在其研究的钙钛矿光伏、太阳能电池领域 , 一点也不含糊 。

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