由中國企業家俱樂部主辦的“2017中國綠公司年會”于4月22日-24日在河南鄭州召開，貝瑞和康CEO周代星出席并發言。周代星介紹，人類的23對染色體各司其職，如同一本書的23個章節，每個章節都起非常重要的作用，有的基因突變直接和一些疾病有關，有的突變則影響到人的性格，比如，有的會使人變得懶惰，有的則使人喜歡冒險，追求刺激。

　　科學研究也表明，實際上確實有一些基因會給人類似“超人”的能力，現在發現有5種基因與此有關。有的能讓人表現為耐受力更強，更精力旺盛，有的基因突變后，人只需要四小時的睡眠就夠了。

　　他表示，現在的無穿透檢測技術，可以把所有遺傳疾病，在小孩出生前查出來，只要能承擔這個成本。從某種程度上，腫瘤比胎兒更容易做。因為從第一個細胞變成腫瘤細胞，到能被影像學識別的腫瘤，一般情況下差不多要十年左右，如果檢測手段非常準確的話，有足夠長時間把這些腫瘤查出來。

　　周代星認為，人類基因測序成本每六個月下降一次，人類對自身的認識越來越深，它的應用也開始出現。今后的方向是把檢測成本不斷降低。現在要做的是把更多疾病的基因數據庫建立起來，對治療產生影響。

　　以下為發言實錄：

　　基因究竟是什么?在座的各位可能多多少少有一點了解，但怎么定義一個基因?其實在人類知識發展過程中花了很長時間才對基因有所認識。我們今天能夠講得比較清楚是因為前人很多的工作。

　　這張圖顯示了我們人從一個細胞到基因的結構過程。我們人有37萬億的細胞，細胞有各種各樣的功能。除了一些比較特殊的細胞之外，每一個細胞都有一個細胞核，還有染色體。這個染色體你要不斷拉伸之后，會得到脫氧核糖核酸的成分，由四個堿基組成，這些成分在我們這里用GATC來代表。

　　基因是什么?基因就是染色體里面的一個片斷，有大有小，大到80多萬個堿基，小到幾十個堿基。人的基因組由23對染色體組成，每一個染色體就像一根彈簧。

　　發現人有23對染色體其實不是那么簡單。在1955年之前，整個人類認為我們有48條染色體。人只有23對染色體是由一位印尼華僑蔣有興1955年12月22號到瑞士去做研究的時候發現的。他發現人的染色體實際上只有23對，總共46條。從那兒就開始23對染色體就成了大家的共識。

　　我們后面會提到的，人類基因組測序結束之后，我們知道23對染色體各司其職，你要是把染色體存在的信息看作是一本書的話，這本書共有23個章節，每個章節都起非常非常重要的作用。這些章節如果出現了偏差會對人產生什么樣的影響?當然有一些偏差，大家也都知道，會產生疾病。那疾病又是什么樣的?

　　我們先說大的偏差，這23個章節如果有一個章節出現重復，人會是怎么樣?這個圖顯示的是一種疾病，叫唐氏綜合癥，是21號染色體重復。那有沒有其他的染色體重復呢?比如1號、5號染色體重復會是什么樣?現在沒有看到其它染色體重復的疾病，是因為這樣的重復對發育太重要了，人生不出來，。所以我們只看到對唐氏綜合體的存在。這是整條染色體重復的狀態。

　　那么有沒有染色體部分的重復或缺失，有的話，對人產生什么影響?我們看小一點，一條染色體里面的一部分重復或缺失了。這張圖列了幾種重復缺失的存在。有一個疾病是22號染色體上面有200萬個堿基缺失了。我們會看到右邊這個小孩生出來是兔唇，這是DiGeorge疾病(音)的小孩。DiGeorge病人并不是所有的都兔唇。70%的DiGeorge病人有先天性心臟病，30%有先天性腎臟病。這是一個案例，就是我們染色體缺了一段，多了一段的案例。

　　如果再進一步，我的染色體并不是多了或少了一段，而是只有一個字節，就一個堿基發生了改變。后面會提到人的基因組有30億對堿基。整個信息的量相當于一部稍微長一點的電影的信息量。這個電影里面有一個字節出現了偏差，會產生什么樣的情況?

　　這張圖顯示的是是一個案例，這是最早被人類發現的一個疾病，叫黑尿癥，1905年發現的，跟遺傳有關，但那個時候并不知道遺傳信息是什么。在接近100年的努力之后，1996年才把黑尿癥的基因突變定位在3號染色體這個位置上面，到了那時候這個基因才被克隆。

　　人類最普遍的遺傳疾病是色盲，8%的男人是色盲。色盲為什么會這么普遍?色盲主要由三個基因主導，有兩個基因在X染色體上。女性有2條X染色體，男性有一條X染色體。如果這些控制顏色識別的基因出現差錯就會產生色盲，所以男性比較容易得色盲。

　　我們仔細想一想這個事情，實際上我們在座的男性要知道我們是處于劣勢的，人類的另一個分支女性實際上比我們要有優勢，就是因為她有2條X染色體。

　　我剛才提到的基因突變好像都不是那么嚴重，要么是尿黑了，要么識別不了顏色，都跟顏色有關。其實不然，我們人類研究了基因和疾病很多年，有幾千種疾病和基因突變有關，有一些突變導致非常嚴重的疾病。

　　這里舉一個例子，NF1基因的突變，會導致一種疾病，叫Neuofibromatosis Type1，表現為外表皮膚會產生肉瘤，多了會把人的眼睛、嘴巴蓋住，這些人經常會引起呼吸困難，甚至導致死亡。當然這個疾病會有一個怪的現象，每個人的身上出現的程度不太一樣。最右邊圖顯示的是這些人得的是同樣位置的突變，但是他的程度不是那么嚴重，這牽扯到基因表達的問題，人的基因有兩個拷貝，如果一個拷貝表達量超過另外一個拷貝，雖然另外一個拷貝有異常，但不一定能顯示出來，這在遺傳學上叫基因的穿透。

　　剛才提到基因有那么多跟疾病關的突變，有沒有跟疾病沒有關系的突變呢?這個基因是DRD5，這個基因有4個外顯子，即表達蛋白質的部分。其中第三個外顯子有一個48個堿基的重復，有的人是兩個重復，有的人只有一個重復，有的人有11個，平均起來差不多是4個重復，這個重復跟人的性格有很大關系。動物也有這個基因，跟動物的性格也有非常大的關系。人們曾經做過一個實驗，如果把長的重復片斷去掉，或者把整個基因去掉的話，小鼠會變得很懶惰，甚至懶惰到看到食物不愿意吃，最后饑餓而死的狀態。在人群里面沒有看到這么懶惰的人，但這個基因的重復度對性格還是起一定的作用。

　　這個基因如果含有長的重復，這種人就很喜歡冒險，早上會去坐過山車，中午還覺得不夠過癮，到晚上還希望做上飛機跳個傘，很喜歡刺激。這些人靜不下來。這個關聯以前有人認為跟性格疾病沒關，科學依據不強。一直到最近，美國一個大學做了一項研究，大學生經常有一些一夜情等的人。這項研究對他們做一個調研，發現這些人大部分都是長的重復，就是7對以上重復的人比較多，所以基因跟性格是有一定的關系。

　　當然對基因想象力最大的，是大家想有沒有超人基因。這張圖顯示的是加州東面，有一個滑雪圣地，叫Olympic Valley。這是我兩個星期之前在那個地方拍的，那個地方現在在下雪。這個地方著名之處是在1960年的時候，第8屆冬奧會在這兒舉行。你會覺得第8屆冬奧會會有什么稀奇的?冬奧會都開了7屆了，第8屆有什么稀奇?但第8屆是第一次通過電視直播的，所以它的影響力非常非常大。

　　這個冬奧會上有個芬蘭的一個運動員Erro歐若(音)，獲得越野滑雪的冠軍，大家覺得他體內有跟別人不一樣的地方，是不是吃興奮劑，最后他也承認確實吃了荷爾蒙，但那個時候在冬奧會吃點荷爾蒙是合法的。到1991年大家對他家族做了一個基因檢測，發現有一個突變，19號染色體上的一個基因有一個突變，這個突變導致他體內紅血球比正常增長50%。所以他的耐力非常非常強，輸氧能力非常強。

　　這個故事后來刺激了很多電影屆的想象力，覺得人是不是有超人的基因。大家都知道，這方面有各種各樣的電影，比如說X-MAN系列電影里的RavenDarkholme，能把自己的體型膚色變掉。我們在科學界，在生物界也進行了研究，想弄清楚究竟超人的基因有多少，到現在只發現了幾種，其中這5種比較靠譜點，其一就是歐若的耐力比較強;還有一個生物鐘調控能力比較強的基因突變，這基因突變了之后，人只睡四個小時就夠了。

　　相較于超人基因，與疾病相關的基因突變還是主要研究對象。這張圖是2009年公布的基因和疾病圖譜。看得出我們當時已經能把很多疾病跟23對染色體對應起來。這個圖里的疾病數量一直在增長，增長到現在，你們看得出來密密麻麻每一個染色體上面都有對應的疾病。這是我今年4月15日重新更新的圖譜。托爾斯泰說的，幸福家族的幸福都相似，不幸家族都他的不幸之處，像歐若的家族他們有幸之處是有了一個獲益的突變，但是大部分家族歷史遺留下來的突變基本上和疾病有關。

　　既然基因信息這么重要，能不能非常簡單地獲取人的基因信息也就變得非常重要。剛才提到人的基因信息量猶如一部稍微長一點的電影的信息量。要獲取這個信息量就需要一種好工具。這種工具叫做測序器。這個工具是從一九七幾年開始發展。當時英國劍橋大學的Fred Sanger發明了第一代測序技術。這個技術到目前還在用，并且以他的名字命名。

　　第一代測序技術目前產出最好的通量是每年產出7兆堿基對的數據。我們基因組數據量有如一部電影，是3個GB。用一臺這樣的機器，得好幾年才能把這個數據產出來。這個機器雖然產出數據不是那么快，但是對人類基因組的認識起了很大的作用。從1989年到2001年之間人類做了一件大事兒，把人類基因組破解了，就是用這個機器破解的。

　　這件事總共花了13年的時間，花了30億美金，得到的就是我們剛才說的30億堿基的數據，所以30億美元破譯30億堿基，每個堿基1美元的代價。這個對于第一代測序技術已經是非常好的結果。我們當時從1997年開始就想，如果是這樣的話，我們每個人都有一部電影要拍攝出來，這個成本和時間根本就不能適應這個需求，所以就開始研發第二代測序技術。

　　經過20年左右的努力，1997年開始，到2006年第二代測序技術正式上市，到現在差不多20年的時間，我們今年能做到的當初真的不可想象。Illumina公司今年年初公布的一個測序儀，它的通量能做到每年測30萬人類基因組，相當于攝制30萬部電影的數據量。當然為了精確度，我們行業內不會只攝制一次，要攝制30次左右才能把這個電影拍的精準一點，所以一臺機器一年可以拍攝1萬個人類基因組的數據量。

　　在這個過程中，我們做了很多工作讓攝制的成本不斷地降下來。目前的成本，差不多是800美金。剛才提到目標是100美金，以現在的技術儲備今后差不多一年半時間會到100美金。我們算了一下降低的速度，每六個月下降一半的成本，從2007年開始到目前，這個速度是超摩爾定律。摩爾定律是在固定成本下每18個月計算的速度增加一倍，即在固定計算能力下每18個月計算成本縮減一半。人類基因組測序成本每六個月下降一半。這么快速的下降，這么快速的技術更新會出現什么情況?人類對自身的認識越來越深，測序技術的應用也開始出現。

　　第一個應用來自我非常好的朋友，香港中文大學的盧煜明教授的發現。他1997年發現母體血液中存在著胎兒的游離DNA。這當時覺得有點不可思議，現在覺得很簡單。但是就是這么一個簡單的發現，在2007年的時候，我們一塊設計怎么用它來檢測胎兒的異常，并實現了產前無創檢測技術。現在有一百多個國家正在使用這個技術。最新的技術可以把所有的遺傳疾病，在小孩還沒有出生之前通過母親外周血查出來，只要孕婦(能承擔)這個成本的話。

　　我們國內和一百多個國家目前推廣的是比較簡單但比較重要的疾病的檢測。現在能檢測的疾病數量還比較少，成本已經壓得非常非常低。今后的方向是把成本繼續下降，下降到檢查所有疾病的時候還有一個非常低的成本。

　　同樣一個概念，能否將腫瘤在還沒有征兆時檢查出來?胎兒在母親體內有十個月的過程，我們在這十個月內就能抓住異常，將疾病查出來。

　　腫瘤在沒有出現征兆的時候能不能查的出來?從某種程度上，腫瘤比胎兒應該更容易檢查。從第一個細胞變成腫瘤細胞，到能被影像學識別的腫瘤，一般情況下這個過程差不多需要十年左右的時間。剛才說胎兒發育過程是十個月，對于腫瘤來說是十年，我們如果檢測的手段非常非常準確的話，我們有足夠長的時間把這些腫瘤沒有被影像學技術發現前就能查出來。

　　但是現在問題是，大家還沒有看到這樣的應用。沒有實現的原因是因為腫瘤沒有胎兒那么大。腫瘤的DNA跟胎兒一樣都會進入到血液里面，但是它的DNA含量特別低，這樣對檢測技術的要求就非常非常高。這是我們這個行業，包括我們自己公司都在積極努力的，研發出一種高度靈敏的檢測技術。我們一定要實現這個目標。

　　假定我們真的實現這個目標，能把腫瘤的突變找到，那還存在一個問題，這個突變是各種各樣的突變都有，有一些有意義，有一些沒意義，我們還要建一個數據庫。要建這個數據庫，首先得建一個基線即參照數據庫。幾年前我們和阿里云開始合作，建立中國人的數據庫，到去年為止，有40多萬中國人的數據在我們數據庫里面，今天可以說我們實際上擁有中國人的突變圖譜。不管這些突變致病也好，還是不致病也好，我們擁有參照數據庫。光有基線也不行，我們要有病變數據庫。

　　這個案例大家也比較清楚，安吉麗娜朱莉的乳腺癌。我們選乳腺癌作為第一個疾病數據庫。我們通過這幾年努力，知道差不多有60個基因跟乳腺癌有關。安吉麗娜朱莉的突變是發生在第17號染色體上，叫BRCA1基因，在美國有3.5%的乳腺癌病人是由于這個基因的突變導致的。

　　那我們中國人是怎么樣?我們去年和北大腫瘤醫院進行了合作，對中國乳腺癌病人進行遺傳突變分析。我們把1萬個乳腺癌病人的基因組測了一下，發現乳腺癌病人里面有10%的人是由于已知的遺傳缺陷導致。

　　但跟茱莉不太一樣的地方，在中國人群里BRCA1基因不是導致中國人乳腺癌發病最高的基因。我們發現中國乳腺癌病人里有3.5%左右的病人是由另外一個基因BRCA2的突變導致的。BRCA1的突變只占1.5%左右。這個工作還在進行之中。我們現在正在建立不同的疾病突變數據庫。我們希望幾年之后更多的疾病基因數據庫都能建立起來，對治療產生影響。

　　這幾年基于基因的治療手段進展迅速。主要分兩類。一種是小核酸為主的核酸藥。這些藥跟以往的化學藥不一樣。不一樣的地方在那兒?比如左邊這個圖是波士頓一家公司叫Alnylan正在研發的藥。這是這個公司做的第一期臨床實驗的結果。這個藥注射一針，接受實驗的病人的血脂六個月之內維持降低50%左右，對應的基因能降低75%左右。這就代表了一種新型的治療方案。今后很有可能注射一針能夠實現六個月、一年，甚至更久的治療效果。有其還他幾個類似的藥，現在的臨床實驗也證實六個月內一針就夠了。

　　當然長遠的解決疾病問題，是小孩剛出生，甚至還沒出生的時候就進行基因治療，比如基因剪輯。這個治療方案是另外一個跟基因有關的治療方案。

　　今后如果有了基因數據，有治療方案，就會形成另外一個局面。這個局面對人會是什么樣的狀態?最近有一本書，《人類未來簡史》。這本書對今后的預期實際上不那么好，就是人今后信息累計太多的時候，會變成對人類自身不利，人會演變到更新的層次，跟現在完全不一樣的層次。

　　這現在還不是我們關注的地方，我認為今后我們要打造的社會，最起碼在今后幾年之內，先從基因的信息開始，通過檢測把它聚集起來，聚集之后，我們有知識能用這個基因的信息知道醫院該怎么做，治療該怎么用，再往后很有可能進入另外一個狀態，改變我們基因的信息，這是另外一個階段。到那個階段，可能跟這本書里面寫的狀態有關。希望有關是良好的有關，而不像這本書里面寫的那樣。