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新書搶先看》終結絕症×訂製基因×永生不死,迎接無病新世紀

2019-07-13
湯瑪斯.舒茲
新書搶先看》終結絕症×訂製基因×永生不死,迎接無病新世紀
一三年,當Google宣布,接下來幾年在醫學方面將會有革命性進展時,從製藥大廠老闆辦公室那層樓,以及許多大學附設教學醫院主治醫師間,都傳出不知有多響亮的訕笑聲。搜尋引擎到底跟流行性感冒有什麼關係,資訊工程師在癌症研究方面有什麼好論成敗的?但那些嗤之以鼻與質疑的人,或許該瞧瞧汽車工業的發展:Google於二○○九年宣布要以自動駕駛汽車革新運輸領域時,嘲笑聲也同樣大得不得了。兩個例子都告訴我們,要去接受數位化所意味的徹底大翻轉,是多麼困難。
Google醫學研究計畫的細節是很神祕的。它因而選了「詹姆士.龐德」(James Bond)這名字作為計畫最初幾年的代號。二一五年初,我有幸一窺這家新創子公司第一座總部的面貌,那是一棟坐落於Google 總公司邊陲,面朝山景的不知名工業式建築,滿滿的鏡面玻璃帷幕,就隱身在茂密的樹林之間。其內部則長這個樣子:員工餐廳的擺設宛如情報人員愛巢,備有從天花板垂吊而下的鍍鉻式壁爐,優雅的大理石吧檯,以及冰箱裡冷藏的香檳。標示著「擇日再死」的那道門後,實驗室工作人員正忙著操作人工手臂與質譜儀。而「Q」室,在這個以龐德電影研發部門主管Q先生為名的空間裡,工程師各司其職在相襯顯微鏡後努力著。
但不到兩年後,二一七年秋天,該公司的樣貌已經大不同:Google總部北方約四十公里處,有棟配置綠色玻璃的五層樓金屬材質建築,坐落在舊金山灣向四方延展,那已經是個完整的研究園區,像個設備齊全的大學教學醫院,只不過造型更優美、更昂貴,擁有開放式辦公空間,以及隱密玻璃及安全門後無數的實驗室。該建築的大廳牆面長滿了青草。Google於二一五年夏天變了身,自此,該集團母公司名為Alphabet,旗下有許多負責不同專業領域的子公司,包括自動駕駛汽車至無人機等等。
而負責醫學研究的部門,如今也是一家獨立公司,名為Verily,取自英文「真實」的意涵。在此效力的科學家將近一千名,其中不乏各領域的菁英,含括了生物學、醫學、化學、材料科學、資訊工程、機械等各方人才。研究範圍從新式生物傳感器、醫療機器人、藥品,到糖尿病、癌症與憂鬱症,擴及其他五十個項目。不時還會有新的專案加入,只要不偏離﹁整合科技、數據科學與健康醫療的介面﹂這個宗旨即可。該公司以此描繪它們有興趣的研究方向。此外,也一百萬隻。這些蚊子可不是普通蚊子,而是經基因修改過的無菌蚊。這些蚊子將用來取代環境中帶有茲卡病毒的蚊群。在加州小鎮佛雷斯諾(Fresno)所做的戶外實驗結果顯示,試驗區內會叮人的帶病母蚊,真的少了百分之六十八。
Verily的另一個專案,則是由工程師在某個無窗戶的工作間裡,組合新式外科機器人。這是一種全新的手術平台,結合機器人學、人工智慧與虛擬實境,完成「給手術專家使用的完全解決方案」。此外,它們也與英國大藥廠葛蘭素史克(GlaxoSmithKline)合作,在「生物電子醫學」領域進行研究:這是一種將迷你電腦植入神經束中,並經由操控電子訊號來治療疾病的方法。在這個合作案中,Verily提供數位微型技術,藥廠夥伴葛蘭素史克則貢獻其藥物研發方面的專業知識。首先採用此生物電子儀器進行測試的,則是荷爾蒙相關與發炎性疾病。
不過,這樣以許多不同方式在無數醫學領域裡做嘗試,不會像在迷霧森林裡摸索嗎?絕對不會,Verily的經理人如此說,他們有很明確的計畫。「我們的任務是,將世上的醫療資訊變成可用之物,從而促使大家活得更健康。」潔西卡.梅加(Jessica Mega)說,她是Verily公司的醫學長,美國心臟科權威醫師之一,曾任哈佛醫學院(Harvard Medical School)教授,在麻省總醫院(Massachusetts General Hospital)帶領過涉及兩萬名病患的大型臨床試驗,並同時擔任波士頓布萊根婦女醫院(Brigham and Women's Hospital)遺傳學部門負責人。一位高成就者,無庸置疑。但也是位非常友善的人,她說話時笑容一直掛在臉上,娓娓道來Verily的計畫:它要建構一種新式醫學平台,也就是「數位醫療世界的基礎建設」。每位病患在此有自己的表型,「許多連結特定病徵的傳感器會傳送資料進來。」
Google這計畫,在短短數年間便已有不少斬獲,但該集團並不是唯一有此構想的公司。美國西海岸的科技巨擘,在所有科技發展上向來同步邁進。亞馬遜、Facebook、微軟與蘋果,同樣在向醫學專家、化學家與生物學家招手籌組新的部門。因為這是矽谷改變世界的下一步:解碼生物資訊與理解疾病,而這終究是種數據問題,某個程度上還是得仰賴軟體專家幫忙解決。因為所有的一切都是計算問題,包括人類。這怎麼說呢:科技發展飛快進步,計算力大爆發,解讀巨量資訊日益便捷,人工智慧這個神奇新武器也讓大家做起事來容易許多。例如花幾百美元在幾分鐘內做好基因組排序,研發新藥物,理解細胞功能等等。而誰能比這些科技集團更有能力去掌握數據、機器、軟體與演算法呢?機器學習如同一列快車,以飛嘯而過的速度橫掃整個醫學研究領域(我們已在本書上個章節闡述過),而絕大多數相關專業知識,即是來自矽谷。
那麼,把這些愈來愈強大的工具應用在健康醫療領域,促使醫療科技化,不是很剛好嗎?更何況,不僅在技術方面已水到渠成,還有另一個值得大家投入的理由:美國政府財政支出,百分之二十流往醫療健康體系,這是一個市值上看億兆美元的全球級產業。「商機龐大。」蘋果執行長庫克(Tim Cook)說。
因此這些科技巨人分別在其舊金山與西雅圖集團總部,埋首於醫學基礎研究:如何戰勝癌症、如何打敗阿茲海默症與帕金森氏症?致力於改善醫療儀器:如何二十四小時不間斷分析心跳、胰島素與其他血液數值?以及思索醫療數據處理方法:如何以機器解讀病患資料、臨床試驗以及研究結果呢?Google邀請世界級腫瘤專家與神經學家前來舉行高峰會,共同商討新的醫療技術。迸出了如下火花,作為共同思考的方向:如何迅速評估腫瘤活體組織切片,以製出某種形式的數位腫瘤指紋?如何以機器分析腫瘤內免疫細胞的運作方式?如何助其發揮功能?
蘋果正如火如荼地拓展Apple Watch智慧穿戴裝置的功能,希望把它變成一種無所不包的健康感應器。該集團與史丹佛大學合作,仔細測試,用Apple Watch發現心臟功能異常可到什麼地步。美國食品藥物管理局相當支持蘋果及其他科技大廠投入這方面的研發。因為一般健身應用軟體的計步器與真正的醫療應用,例如心律測量,可是有天壤之別:醫療用的標準要求高出許多,因此若要做就得真的符合標準,否則若各大醫院急診室擠滿戴著Apple Watch、誤以為自己要心臟病發的人,那可就糟了。
不過該集團的投資還有其他考量:一直以來,Apple Watch都被視為一種還不錯,但仍屬電子奢侈品的iPhone 補強物。因此,若能將其變身為可救命的醫療感應器,那就會是一種必需品,可大量生產了。「全球各地的健康產業,幾乎都在經濟上占最大或第二大板塊。」蘋果執行長庫克於二一七年秋天接受《財星》雜誌(Fortune)專訪,談及集團計畫時如此表示。
為此,蘋果已測試了無數種醫療資訊應用功能,例如,如何讓Apple Watch成為糖尿病患者的血糖偵測器。該集團與美國安泰人壽保險公司合作,深入研究採用數位感應器,在降低醫療成本方面的可能成效。而iPhone在該集團的計畫裡,則是「一種強大的醫療研究工具」,庫克表示。自二一五年起,蘋果釋出ResearchKit平台,專供軟體設計師開發健康應用軟體之用。目前已成功研發出辨識帕金森氏症與自閉症徵狀,或檢查可疑肝斑的應用軟體。
亞馬遜同樣也在醫療研究方面做了投資。名為「1492」的健康醫療科技部——該名號暗指發現新大陸——正在測試線上虛擬看診平台,研究著將醫療資訊儲存於雲端並進行評估的方法。同時,它也認真考慮大舉踏入醫藥產業的切入時機。此外,Amazon Web Service,該集團的雲端服務子公司,則可作為生技公司與研究實驗室的運算與資訊儲存中心,特別是如今DNA分析已迅速成為大眾化產品之際,此服務更是契合市場需求。
至於Facebook創辦人祖克伯,則是挹注資金進行「人類細胞圖譜」計畫:以六億美元籌建的醫學研究中心,首要工作是將人體細胞地圖繪製出來,並據此研發新的藥物。祖克伯與其兒科醫師妻子普莉希拉.陳(Priscilla Chan),預計投入三十億美元以上來研究新式療法。「我們不相信不可能」,這是「陳-祖克伯生物中心」(Chen-Zuckerberg Biohub)的宗旨,掛在這個嶄新研究中心的走廊牆壁顯眼處,此棟建築正對面就是舊金山大學附設醫院。而它的目標,就跟掀起全球浪潮的Facebook一樣遠大與世界級:「在我們孩子的有生之年,治癒、預防或管理所有的疾病,即使乍聽之下似乎不可能,但請回顧上個世紀人類所獲致的成就,就知那並非辦不到。」那是超乎尋常的大願景:在本世紀結束前,終結所有疾病。
而第一張完整的細胞圖譜,將在此發揮重要的功能。至今為止,醫學院學生所學的知識是,細胞共約三百種,例如腦細胞、血液細胞或免疫系統的T細胞等等。但很有可能,細胞的型態其實多達上萬種,Biohub 副總裁史蒂芬.奎克(Stephen Quake)說,他同時也是史丹佛大學生物科技與應用物理雙料教授。一位眼神靈巧的微禿男子,說起話來又快又有說服力。奎克發明了新式﹁微流控自動化﹂裝置,用以隔離單一細胞,並對其進行基因分析。目前Biohub研究人員正奮力研析上百萬細胞的分子特徵。未來,若能確知哪些細胞如何對某治療起作用,則對尋覓新藥物大有助益。
另外,奎克與其史丹佛同仁更首創新式DNA分析法,並將運用其法「研發出一套可診斷所有類型感染疾病的檢測方式」。例如有個罕見的細菌感染病例,患者是位青少年,他們便以此新式分析法,將人類DNA與病原體DNA分離出來。下一步,Biohub研究人員計劃據此研發出新藥物:此新技術也能辨識出被病原體挾持的蛋白質。而經由基因編程,則可鎖住此蛋白質,並阻止該疾病繼續發展。此外,還有無數相關專案,「從神經學到植入、基因組學、顯微鏡等等,應用範圍相當廣泛,」奎克說,「我們期望能創造未來。」而若成功,必定會是大豐收:成為首位創立一種全新生物科技,並以此發展出新式療法的先驅。
也因此,矽谷的創投業者,無不卯足勁在醫療研究方面撒大錢,不斷將投資人的資金轉往與健康醫療、人類生物學研究相關的新創公司裡。其中最大咖的就是彼得.提爾(Peter Thiel),超級億萬富翁,自一九九年代起,在矽谷就是一號人物,對於改變世界的科技發展,有著舉足輕重的影響力。他是線上支付機制PayPal的共同創辦人,也是提供Facebook馬克.祖克伯第一筆創業基金的人。目前,提爾在其投資基金下設立一個「突圍實驗室」(Breakout Labs)計畫,專門支持「深度科技公司」(deep science companies)即專注於革命性生物學研究的公司:而幾百萬美元就這麼流入許多研究微生物、基因與癌症的新公司中了。
每年突圍實驗室都會以一種走秀的方式,展示其投資基金所挹注的新創公司成果。這個活動稱為「unbox」,開箱的意思。二一七年十月,該活動在「珍珠」(the Pearl)舉辦,這是一棟由舊工廠改建的三層樓建築,設有黃銅製吧檯的室內空間挑高十二公尺,來到屋頂露臺,即可一覽舊金山灣至奧克蘭的風光。十六家公司在此向三百位投資人、事業夥伴與科學家發表成果,讓大家見識一下它們的研究進展,例如用於蒐集生物資訊的可編程感應刺青之類的,或者克服抗生素耐藥性的新方法。另外,﹁建構一個以細胞為動力的未來﹂則是該活動的重點之一,由提爾挹注資金的四家公司負責,這幾家公司專攻合成生物學領域:例如EpiBone公司,在實驗室以病患細胞培育骨頭。Modern Meadow公司,則用試管製造出無須犧牲任何動物的
皮革。
不過,提爾當然不是唯一一個想在數位、醫學與生物學間找到新戰場的大人物。例如Facebook前總裁與Napster創辦人西恩.帕克(Sean Parker),便以其名成立了一個癌症免疫療法研究機構,並以加州科技鉅富慣見的奢華等級隆重登場:在帕克那數公頃大的好萊塢莊園中,開個超大派對,女神卡卡應邀前往,在近千位盛裝賓客前開唱。該機構將整合全美六大癌症醫院的資源,包括史丹佛、加州大學洛杉磯分校(UCLA)醫院與紀念斯隆-凱特琳癌症中心等等,這些醫院每年所治療的癌症病患總數約五十萬人。各家醫院在癌症新療法方面的工作資料,都會送入共同的平台中,並攜手在此為所有資料進行數位式分析評估。
(本文節錄至《明日醫學:終結絕症×訂製基因×永生不死,迎接無病新世紀
 
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