卢煜明：与艺术结合的科学更有想象力

　　来源：未来论坛微信公众号

　　“我认为做研究就好像是旅行，去到一个从未有人涉足的地方。这事实上是一个作为科学家的优势，因为我们可以有机会看到一些别人从未见过的东西，这是很令人激动的。杨万里的诗《庚子正月五日晓过大皋渡》描绘了这样一个情景，是说我们坐着渡船去寻找一个小村庄，但是视野被雾笼罩，只能凭鸡鸣狗吠之声辩明前方村落所在。当我们最终到达目的地的时候，渡船上积满了厚厚的霜，我在雪白的船板上踏上了第一行脚印。因此，作为科学家，我们都希望能够在自己的科研领域留下第一个脚印，在科学的历史上写上新的一页。”——卢煜明

　　2016未来科学大奖生命科学奖获奖者卢煜明，在接收凤凰卫视采访的时候说了上述一段话，将科学研究描述得这么诗意还是第一次听到。

　　诗意科学路

　　卢煜明是典型的学霸，先在剑桥大学学习基础医学。1986年毕业后，他又进入牛津大学攻读内外全科医学学位，之后在牛津分别获得哲学博士和医学博士。可能和他的家庭和成长经历有关，这个双料博士还是一个喜欢艺术的文艺男神。卢煜明出生在一个典型的严父慈母的中国式家庭。父亲是精神科医生（香港青山医院前院长卢怀海），母亲是音乐老师，他还有一位弟弟。卢爸爸虽然平时自己工作很忙，但仍然对两个儿子严格管教。

　　卢爸爸要做会议发言的彩排时，会让儿子们当听众，甚至会让小卢煜明给他准备幻灯片。卢煜明简直就是在院长级别的医学讲习中长大的。卢爸爸还鼓励小卢煜明多画画，因为这是医学学习的基础。他经常说，一幅画作胜过千言万语（A Picture is worth a thousand words）。卢妈妈则擅长钢琴和声乐，也会把自己的技能向两个孩子倾授。不过似乎卢弟弟对钢琴更加热情，也学得更好。

　　卢煜明对音乐则爱恨交加，最终却找到了音乐的另一个点——创造。“我遇到问题有我自己的解决方式。光学弹琴，我觉得很无聊的，但如果设计一种演凑方法，我可能会更感兴趣。”少年时期的卢煜明总是对科学的世界保有无穷好奇心，特别喜欢阅读《国家地理》、《科学美国人》、《Discovery》等杂志，跟着文章一起思考，要是发现自己的想法能和专家们重合，那可要兴奋死了。  

　　PCR改变了他的人生也改变了世界   

　　在科学和艺术的双重熏陶下长大的卢煜明选择了剑桥，花了两年时间完成医学预科课程，第三年研究基因克隆。后来在牛津接受临床训练期间，他还抽空去两位教授的实验室工作。就是在那里，他听到年轻研究员John Bell解释当时的高新科技PCR（聚合酶链式反应，其最大特点是能将微量的DNA大幅增加），说这门技术将给生物医学界带来一场大革命。

　　PCR一下子点燃了卢煜明的探索欲，他马上向Bell请教并开始实验。但1987年的PCR技术还很青涩，他们的实验出现了很多假阳性，结果被嘲笑了。但他马上又有了一个更“可笑”的点子：1969年曾有人检测到孕妇的血液中有胎儿的细胞，那为什么不用来做产前诊断？

　　“胎儿掉到母体里的细胞才多少？简直大海捞针啊！” 面对嘲笑他很不服气，因为那时的产前诊断仍依赖血清学检查，但检出率只有70%；或者通过羊膜腔穿刺，却要承担 0.5% 的流产风险。所以卢煜明仍然不愿放弃这个极具应用前景的想法，绞尽脑汁要想出来如何验证。没想到在一个饭局上听同事谈论生男生女的问题时，他突发奇想：如果孕妇怀的是男孩，那她的血液中就应该有含 Y 染色体的细胞。换言之，要是在孕妇身上检测到 Y 染色体上的序列，那这些序列一定来自胎儿。 

　　他马上着手用PCR来检测这些Y序列，果然有！测试了19名孕妇，其中12名孕妇的外周血中检测到了Y染色体特异的序列，最后都产下男孩；而另外7名未检测到这Y列的孕妇都生了女孩。这个发现被刊登在1989年的《柳叶刀》上。这个小成果让他来了劲，继续攻读牛津的 PHD。他想把这门技术用于临床。但前期的实验结果如同别人嘲笑的一样，孕妇血循环中的胎儿细胞真的太少了。他们做不出，假阳性很多，别人做也一样。从此，他开始了捕捉胎儿细胞的漫漫征途。 

　　不过这期间有一件很幸福的事情，他在朋友的介绍下遇见了灵魂伴侣黄小玲（Alice）。黄小玲是他那段旷日持久的探索中精神与生活的陪伴。她开朗明媚，举止优雅，也和他一样对科学充满热情，喜欢探索未知。“和她交谈总能带来新的视角，新的理解。”

卢煜明与妻子黄小玲

　　从方便面中煮出改变世界的答案

　　卢煜明漫长的捕捉胎儿细胞的探索一直持续到1996年，那个夏天真的很煎熬，再测不出来就要放弃，换个方向了。但幸好9月突然遇到了转机。《Nature Medicine》发表的两篇文章报道了在癌症患者的血浆中检测到肿瘤的DNA。卢煜明丰富的想象力再次开始发挥作用，肿瘤和胎儿不是一样的吗？肿瘤和胎儿都要靠患者/母体的营养来生存，一定有互相沟通的渠道……不得不承认，卢煜明的想象力真的很丰富。

　　他觉得，肿瘤都能向血浆中释放足够的DNA 被检测到，为什么一个 8 镑大的胎儿就不能？如何将微量的胎儿DNA从母体血浆中提取出来，是卢煜明接下来研究的重点。当时卢煜明并没什么资金，只能用一些很便宜的方法。来自香港的卢煜明因为吃不惯英国的“黑暗料理”，在宿舍自己煮方便面。面饼在沸水中翻滚的那一刹那让卢煜明找到了灵感：如果把孕妇的血浆拿去煮一煮，会发生什么呢？

　　要知道，血液由血浆和血细胞组成，血浆的90%是水，是运载血细胞和运输代谢废物的主要媒介。一般来说，拿血液出来做实验的第一个步骤，就是把血浆丢掉，去研究血细胞，所以鲜有科学家想到要去血浆里寻找DNA。但用煮面的方法这么一煮，卢煜明发现，在母亲的血浆里面，胎儿DNA的浓度是10%！是血细胞里胎儿DNA浓度的是十万倍！卢煜明陷入狂喜，他甚至不敢相信自己的眼睛，“怎么都没想到，做了八年都没有结果，是因为一直在错误的地方寻找想要的东西”。