12年停滞

上世纪90年代，猪器官移植项目一度在全球受到追捧，但没想到后来发现猪的基因组里面有内源性逆转录病毒存在，最终被明令在找到解决办法前，停止一切异种器官移植的临床试验。
 

杨璐菡说：“由于无法预期什么时候，以及用什么方法来解决这些问题，异种器官移植行业遭到了重创，经历了12年的停滞。”从2014年起，杨璐菡作为异种器官移植课题带头人，带领10个人的科研团队利用新发明的“基因剪刀”技术，敲除猪基因组中可能的致病基因。
 

美国哈佛大学和生物技术公司eGenesis研究人员最近利用一种新的基因编辑技术，敲除了猪基因组中可能有害的病毒基因，从而扫清猪器官用于人体移植的重大难关，为全世界亟需器官移植的上百万病人带来希望。
 

鉴于这项成果的意义重大，美国《科学》杂志一次性审稿，并提前在线刊登论文，而不是按惯例等到每周的星期四发表。哈佛大学和eGenesis异种器官移植课题带头人杨璐菡告诉记者：“这个工作扫除了10多年前发现猪内源性逆转录病毒后在这个领域的最大的安全障碍，也重新燃起了大家对异种器官移植的信心。”
 

29岁、成都七中校友、高二去川大听生物课、“像听天书一样”
 

今年29岁的杨璐菡2008年本科毕业于北京大学，目前在哈佛大学攻读博士后。她曾因第一个利用CRISPR-Cas9技术修改细胞基因组和领导eGenesis，而被福布斯杂志评为2014年30岁以下30个科学医疗领域领军人物之一。
 

2004年，还是成都七中学生的杨璐菡代表中国参加在澳大利亚举行的第十五届国际中学生生物学奥林匹克竞赛获得金牌。她在回忆这段成都求学的经历时表示，这段经历对她现在的学习生活产生了深远影响。
 

杨璐菡回忆，她从高中二年级开始参加生物竞赛。“现在看来，竞赛带队老师的鼓励和指导是我竞赛成功最主要的因素，老师其实承担了很大的压力和责任，但老师不辞辛劳，竭力为我们找大学老师教课，带实验，带我们去湖南培训，关心我们的学习和生活。毫不含糊地说，如果没有那么负责任的老师，我和当时搞竞赛的同学不会取得那么好的成绩，也不会有以后继续学习生物的动力和自信。”
 

竞赛对杨璐菡产生的影响是毋庸置疑的。“首先，它让我有了敢为人先的勇气和信心，让我有机会培养自己自学的方法和定力。”
 

她举了一个例子。“我们高二的时候学习大学课本的生物化学课，这对大学生来说都是很难的课程，不要说对一个没有太多化学背景的高中生。但是，老师给我们的信息是‘你一定可以学懂的’，所以我们就抱着这个信心，去四川大学像听天书一样听大学老师讲课，课后自己看书、做题、讨论。就这样从根本不懂，到开窍，到慢慢有些感觉，再到理解和应用。其中当然走了很多弯路，但最终的结果是一个高中生学会了大学最难的生物化学知识。进入北大，到大学三年级时正式学生物化学的时候，才发现连北大的同学都很吃力。”
 

这些经历给了她很多启发。“别人不做的事情，不是办不到，只是不常规而已。”她说，这个信念让她有勇气在哈佛博士研究生课题里选择了很难的课题，毕业之后在美国创业。
 

第二个帮助就是学习的方法和钻研的精神。因为要参加竞赛，她必须在很短的时间内啃下10多本大学课程书。对一个高二学生来说，这个需要极大的决心，也需要巧妙的方法。“现在想想，有一年的时间好好看书，学习那么多知识，有那么多老师来专门指导，是很幸福的一段成长经历。”成都商报记者 王冕
 

现在哈佛大学 从事博士后研究
 

杨璐菡近照
 

2001年从峨眉一中毕业，以峨眉山市中考第一名的成绩考入成都七中；

2004年7月代表中国赴澳大利亚参加第15届国际生物学奥林匹克竞赛并荣获金牌，被北京大学生命科学学院点招；
 

2004～2008年就读于北京大学生命科学学院本科，后前往哈佛大学攻读博士学位，毕业后曾任哈佛大学助教、波士顿咨询集团夏季顾问，现在哈佛大学从事博士后研究工作；
 

在哈佛，杨璐菡在著名遗传学教授、基因测序专家乔治·丘奇的实验室攻读博士后，领衔参与CRISPR-Cas9基因编辑技术。该技术旨在尝试利用基因修改技术改造人类卵细胞遗传基因，希望借此修补可能导致乳腺癌、卵巢癌等疾病的缺陷基因。
 

2014年，《福布斯》杂志评选出了2014年度科学及医疗领域30位30岁以下青年领军人物。杨璐菡榜上有名，年仅28岁。
 

医学革命
 

将猪器官移植到人类身上、用于治疗糖尿病、帕金森综合征和失明等疾病的尝试虽然“近在眼前”，但实质性的器官移植，包括心脏、肾脏和肝脏等，尚需“数年等待”。
 

器官移植有何障碍？猪的基因组里有病毒 会“跳”到人的基因组中
 

据不完全统计，全世界大概有200万人需要器官移植，但是器官捐献的数量远远低于需要的人数。移植器官供体不足随着老龄化和慢性疾病的多发而愈发严重。猪的器官因为大小和功能和人类似，被认为是最有可能成为能移植到人的异种器官。
 

上世纪90年代，欧美政府花大力气来推动猪器官移植项目，几个全球大药厂也投了巨资希望解决猪器官的人体排斥问题，但没想到后来发现猪的基因组里面有内源性逆转录病毒存在，最终世界卫生组织和美国政府都明令，在找到解决办法之前，停止一切异种器官移植的临床试验。
 

据了解，内源性逆转录病毒是嵌在细胞内基因组的病毒，在猪身体里面不会有毒性。但当猪的细胞和人的细胞接触时，这种病毒会从猪的基因组“跳”到人的基因组中。
 

异种病毒传播最典型的例子就是艾滋病病毒（一种逆转录病毒）从灵长类动物传播到人类，至今还没有有效彻底的医疗方法防御和清除艾滋病毒。因此，猪基因组的内源性逆转录病毒成为人体移植利用猪器官面临的一个重大医疗风险问题。
 

这是一种什么技术？“基因剪刀” 敲除可能的致病基因
 

杨璐菡说：“由于无法预期什么时候，以及用什么方法来解决这些问题，异种器官移植行业遭到了重创，经历了12年的停滞。”
 

杨璐菡和她在哈佛的博士生导师、美国科学院及工程学院双料院士George Church（乔治·丘奇）创立了一家叫eGenesis的生物技术公司，致力于推动异种器官移植临床应用。从2014年起，杨璐菡作为异种器官移植课题带头人，带领10个人的科研团队在哈佛和eGenesis利用新发明的一种叫做CRISPR-Cas9的“基因剪刀”技术，敲除猪基因组中可能的致病基因。
 

此前，大多数的基因改造都是一个基因层面上的修改，CRISPR-Cas9的最高纪录也就是一次改造6个基因拷贝。而在猪细胞中，一个细胞有62个拷贝的内源性逆转录病毒基因需要修改，并且必须保持基因组的完整性。“这是一个非常艰巨的任务，”她说，“即使在2014年波士顿大雪封城，全城交通瘫痪的一个星期，我们的队员仍花几个小时步行到实验室，继续开展实验。”
 

当丘奇和杨璐菡改造后的猪细胞和人的细胞一起培养时，他们发现，猪病毒“侵染率下降到了至少以前的1/1000”，“在监测灵敏度范围内检测不到任何侵染”。“我们相信这个工作，和我们展示的技术的可能性，会带领异种移植这个领域焕发蓬勃新生机，”杨璐菡说。（ 成都商报 2015/10/15）
 

基因剪刀手” 中国女孩杨璐菡再上头条

近日，中国留学生杨璐菡领导的研究团队在美国《科学》杂志上发表论文，介绍团队利用一种新的基因编辑技术，清除了猪基因组中可能有害的病毒基因，扫清猪器官用于人体移植的重大难关，为全世界需要器官移植的上百万病人带来希望。年仅29岁的她2008年本科毕业于北京大学，目前在哈佛大学攻读博士后。她被《福布斯》杂志评为2014年30个30岁以下的科学医疗领域领军人物之一。

学霸是如何养成的

无论从哪个层面来说，杨璐菡都是一个标准的“学霸”。

出生于四川的杨璐菡2001年以峨眉山市中考第一名的成绩考入成都七中。

2004年，还是成都七中学生的杨璐菡代表中国参加在澳大利亚举行的第十五届国际中学生生物学奥林匹克竞赛获得金牌。

据媒体报道，当时因为要参加竞赛，她必须在很短的时间内读懂10多本大学课程书籍。对于一个高二学生来说，这谈何容易？杨璐菡回忆说，受到老师的鼓励，自己抱着“一定可以学懂”的信念，去四川大学听课，课后自己做习题。一开始像听天书一样，慢慢地有点儿开窍，能够理解和应用。虽然走了很多弯路，但是最后她一个高中生，学会了大学最难的生物化学知识。

进入北大读书之后，杨璐菡发现，生物化学这门课，是连北大的同学都感到吃力的课程。

“竞赛让我有了敢为人先的勇气和信心，让我有机会培养自己自学的方法和定力。”杨璐菡接受媒体采访时说，“别人不做的事情，不是办不到，只是不常规而已。”这种信念让她有勇气在哈佛博士研究生课题里选择了很难的课题。

世界上据统计有200万人缺失器官供体，实际人数或许远远大于这个数字。特别是在亚洲没有器官捐献传统，器官供体缺失是一个很大的社会问题和医疗问题。科学家最本质的职责就是探索真理，推动社会科学进步。

网友 她是上帝赐给的天使

近日，29岁的中国留学生杨璐菡再次登上媒体头条。

圆润脸庞，大眼睛，及肩短发，照片上的杨璐菡清纯干练。最新的《科学》杂志的一篇论文称，她所带领的科研团队，利用“基因剪刀”技术，成功清除了猪基因组中的病毒基因，为猪器官移植人体扫清了障碍，为需要器官移植的病人带来福音。

媒体报道引来了不少网友的关注。有网友调侃说“今后会有猪脑子吗”，也有人感叹说“姑娘是上帝赐给我们的天使”。

杨璐菡在生物科学领域，早已崭露头角。

去年，《福布斯》杂志在其官网公布了2014年度科学及医疗领域30位30岁以下的俊杰，杨璐菡榜上有名。这一消息令公众第一次知道了杨璐菡。

《福布斯》点评称，他们代表着同龄人中最佳创业精神、创新力和知识水平。他们之中的每一个人都令人惊叹，富有魅力，并忘我工作。

创业 边做研究边开办公司

高中最后一年，杨璐菡获得国际中学生生物学奥林匹克竞赛金牌，随后被北京大学生命科学学院点招。

在北大生命科学学院获得生命科学和心理学双学位后，杨璐菡前往哈佛大学攻读硕士和博士学位，专业是转化医学，选择了异种基因移植的课题。

在哈佛期间，CRISPR-Cas9“基因剪刀”技术为她的研究带来了曙光。攻读博士生期间，杨璐菡作为并列第一作者在《科学》杂志上发表了CRISPR-Cas9技术在细胞内修改基因组的工作，这是第一次我们实现了简单编译基因组。

“正是这个工作的诞生，让我们可以高效，大规模编辑猪的基因组，解决免疫排斥和病毒传染的问题。”杨璐菡说。

哈佛大学毕业后，杨璐菡曾任哈佛大学助教、波士顿咨询集团夏季顾问，现在哈佛大学从事博士后研究工作，并与自己的导师、美国科学院及工程学院双料院士乔治·丘奇创立了一家叫eGenesis的生物技术公司，致力于推动异种器官移植临床应用。

挑战 选择最难研究的课题

“病毒基因”被称为内源性逆转录病毒，是异种器官移植的一大难点。

异种病毒传播最典型的例子就是艾滋病病毒从灵长类动物传播到人类。正是由于上世纪90年代初，人们发现艾滋病从猴子转移到人类，相关政府严令禁止将猴子的任何器官组织移植给人类。

猪器官大小和人类器官类似，功能相近。但在十几年前，由于猪器官的内源性逆转录病毒被发现，猪器官移植的研究陷入停滞。

这种病毒在猪身上不会产生毒性，但是当猪的细胞和人的细胞接触时，这种病毒会从猪的基因组“跳”到人的基因组中，为人类带来意想不到的疾病。

但在进入哈佛大学后，杨璐菡仍然选择了这项看似毫无进展的研究课题。

当被问及选择这项研究是否担心毫无收获时，杨璐菡对记者说：“世界上据统计有200万人缺失器官供体，实际人数或许远远大于这个数字。特别是在亚洲没有器官捐献传统，器官供体缺失是一个很大的社会问题和医疗问题。科学家最本质的职责就是探索真理，推动社会科学进步。”

未来 希望有机会回馈祖国

自2014年起，作为异种器官移植课题带头人，杨璐菡带领10个人的科研团队在哈佛和eGenesis公司，利用CRISPR-Cas9的“基因剪刀”技术，进行敲除猪基因组中可能的致病基因的研究。

杨璐菡对记者说，这是一个非常艰巨的任务。在他们工作之前，大多数的基因改造都是一个基因层面上的修改，而在她们团队要修改的猪细胞里，一个细胞有62个拷贝的病毒。

“所以我们面临的科学难题是要在单个细胞改造62个基因，并且保持基因组的完整，这需要超过现在水平几乎两个数量级的效率提升。我们最后做了一个长期可调控的系统，实现了病毒敲除。这个创新对其他基因领域也有应用。”她说。

当团队将改造后的猪细胞和人的细胞一起培养时，发现猪病毒“侵染率下降到了至少以前的1/1000”，最后“在监测灵敏度范围内检测不到任何侵染”。

被问及今后的打算，杨璐菡说：“我是土生土长的中国人，在四川省峨眉山市长大，2008年北大生命科学和心理学双学位毕业，来到美国继续求学。对于我来说，能够有机会和平台做今天的事情，是社会给予了我更多的教育资源和支持，我也希望能做好手头的事情，有机会回馈社会和祖国。”

（ 来源： 新京报 2015年10月25日）