搜狐科技《思想大爆炸——对话科学家》栏目第158期,特邀百嘉医疗董事长何为无进行深度交流。
嘉宾简介:
何为无(Wei-Wu He),拥有美国贝勒医学院分子生物学博士学位,曾在美国梅奥医学中心及哈佛大学医学院附属麻省总医院从事博士后研究,并持有美国宾夕法尼亚大学沃顿商学院工商管理硕士学位,现任百嘉医疗(Human Longevity)董事长。
核心观点:
1. 人工合成细胞SpudCell被视为一项里程碑式的进展,它首次实现了将生物大分子组装为可复制系统,这是揭示生命本质的关键一步。
2. 人生犹如泰坦尼克号从伦敦驶向纽约的航程,原定寿命可达100岁,途中却布满冰山。精准医疗的作用,便是在船启航前配备雷达与GPS,借由AI计算提前锁定冰山位置及碰撞时间。
3. 唯有历经行业磨砺与挫折,在实践中沉淀出不可替代的经验与判断力,摒弃短期功利心态,方能实现真正的进步。
出品|搜狐科技
作者|周锦童
生命的起源与迭代,堪称科学界最为宏大且神秘的课题。长久以来,科研界始终致力于探索如何仅凭纯化学物质,从零构建起生命完整运转的逻辑闭环。
近日,美国明尼苏达大学的科研团队交出了一份突破性答卷:他们成功研制出全球首个具备完整生命周期的人工合成细胞SpudCell(土豆细胞),这一成果彻底打破了传统合成细胞的技术边界。
与传统仅能执行单一生命功能的人造细胞不同,这款全新合成细胞完全由非生命化学成分自下而上拼装而成。无需天然生物原料辅助,它便能自主完成营养摄取、个体生长、基因复制及细胞分裂等全套生命流程,甚至具备多代繁殖与种群竞争的能力。
这项研究究竟意味着什么?距离真正具备自主存活能力的合成细胞还有多远?存在哪些局限?带着这些疑问,搜狐科技专访了百嘉医疗董事长何为无博士。
SpudCell是里程碑式的突破
谈及此话题,何为无首先回顾了导师克莱格·文特尔(J. Craig Venter)当年那场著名的实验。在2010年,文特尔团队将一套完全化学合成的DNA植入一个现成的细菌空壳中,使细胞“复活”。但这仅属于“借壳上市”,因为骨架是现成的,只是替换了DNA。
随后,团队转向“最小基因组”的研究,旨在厘清生命自主复制所需的最少基因数量。人类从父母处继承约60亿碱基对,从单细胞分裂发育为完整个体,并能维持数十年的精密运转,其复杂程度远超任何人造机器。
在何为无眼中,DNA如同手机的操作系统,而各类蛋白质则是运行其上的应用程序。肝脏有专属的功能App,免疫系统亦有对应的App。人类一直渴望知晓,能否从零开始制造出一个“活”物。
“此次明尼苏达大学的突破可谓向前迈出了一大步。过去,我们借助雷电模拟实验,仅能合成氨基酸、脂肪等基础生物分子,始终无法培育出完整的活细胞。而本次研究通过极简的基因指令,搭配人工合成脂质细胞膜,成功组装出具备基础生命活性的细胞,这算是对生命底层原理的一次重要探索。”何为无解释道。
不过,何为无也坦率指出,SpudCell距离真正意义上的“自主生命”仍有巨大差距。“因为它只能复制5到10代便停止,无法实现持续传代增殖。这与大肠杆菌这类最简单的细菌相比还不及,后者一晚上即可增长数公分。”
“此外,该细胞的分裂机制缺乏真核细胞那样成熟的调控体系,无法自主合成核糖体、ATP等核心功能物质。要知道,核糖体是蛋白质合成的核心机器。SpudCell既不能制造新的核糖体,也无法清除老化的核糖体,必须持续从外部‘喂养’。”何为无补充道。
这表明,人类尚未完全掌握需要添加何种关键信号才能使其持续“存活”。尽管如此,何为无认为这仍是里程碑式的突破,首次将生物大分子组装成可复制体系,是理解生命本质的重要一步。
关于伦理问题,何为无看法明确:合成细胞与克隆人之间隔着十万八千里。“造枪与造原子弹,伦理等级截然不同。目前合成细胞最大的应用场景不过是作为生物发酵罐,用于生产药物小分子,这与编辑人类胚胎完全不在一个量级。”
AI将重构合成生物与精准医疗的未来范式
如果说合成细胞是科学家在试管中“创造生命”,那么人工智能则让这一过程从碰运气转变为有章可循。
何为无举了一个例子:他的好友、诺贝尔奖得主Michael Levitt在1969年发表了一篇论文,提出只要知晓氨基酸排列顺序,就能计算出蛋白质的三维结构。这一想法在当时近乎天方夜谭,直到AlphaFold的出现才将其变为现实,只需输入序列,AI即可直接输出结构。
“以往确定一个蛋白结构,晶体验证往往耗时数年。如今AI几天内即可完成计算。应用于合成细胞亦然,SpudCell目前的限制之一便是无法自行合成核糖体,需科学家‘投喂’。但若利用AI设计一个‘核糖体合成模块’的应用程序,便可直接写入其DNA中。”何为无如是说。
问及难度,何为无表示:“我觉得并不难。所有细胞都具备这种架构,从别处借鉴即可。在人工智能时代,此类设计的速度比以往快得多。”
此外,“AI设计、生物落地”的模式也可广泛应用于创新药研发领域。
过去筛选一个小分子以阻断特定受体,需进行大量实验,耗时数月乃至数年。现在,AI可在数小时内生成上千组备选方案,并通过大数据预判药物毒性,筛选安全有效的靶向分子,极大降低了研发成本,缩短了周期。
“这便是AI带来的医疗效率革命。”何为无评价道。
不仅如此,AI与基因组学的深度融合,更能推动医疗模式发生颠覆性变革,彻底告别传统“病后治疗(Sick Care)”的滞后模式,迈入“提前风控、源头干预”的精准预防时代。
何为无抛出了一个他反复使用的比喻:泰坦尼克号撞冰山理论。
“泰坦尼克号从伦敦出发,目的地是纽约。人生亦然,原本可活100岁。但途中有冰山,以前是传染病,现在是心血管病、癌症、老年痴呆。冰山将你撞沉,你便无法抵达终点。而精准医疗要做的事,就是在船出发前装上雷达和GPS。”
人体各类重大疾病的发生,本质上是基因底层风险与后天环境诱因共同作用的结果,均遵循典型的冰山理论。
“检测一遍你的基因,我便可知你撞冰山的概率高低。再将血脂、炎症指标、影像数据纳入其中,AI一算便能清晰呈现冰山位置及碰撞时间。”何为无如是说。
他还分享了自己的案例:“AI显示我的前列腺癌风险几乎为零,PSA指标十年未变,核磁扫描结果也无变化,因此那块冰山不属于我。但我冠状动脉钙化指标五年间从3涨到了80,这才是我的冰山,我必须防范心血管疾病。”
“我希望你遭遇足够多的挫折”
此外,何为无提到了中国在精准医疗赛道上的独特优势:数据优势。
不同于欧美基于白人数据研发的算法,国内依托庞大人口基数积累的本土临床数据,能够优化出更适配中国人、印度人等亚裔群体的风险预测模型。这可精准预判个体心血管疾病及各类癌症的发病风险,识别低密度胆固醇、脂蛋白(a)、慢性炎症等核心高危指标。
因此,依托这套体系,医疗干预可提前至青少年或青年阶段。在疾病尚未形成器质性病变时,通过药物干预、生活方式调整、早期筛查等手段消除风险,从根源上延缓甚至规避重大疾病的发生。
对于深耕生命科学、人工智能、精准医疗领域的青年从业者,何为无给出了建议。
“我认为当下基础重复性的实验、编程、数据分析工作正被AI快速取代。年轻人不应耗费精力钻研这些可被机器替代的基础技能,而应聚焦复杂、有温度、具备人文与实践壁垒的核心能力。”
正如生命科学、医疗领域的核心竞争力,永远源自真实的行业经历、临床经验、对人体复杂系统的深度理解,以及对人性、社会、个体差异的感知能力,这些都是AI无法复刻的。
同时,何为无认为年轻人还需树立长期主义的职业与人生价值观。前沿科技领域的突破绝非一蹴而就,无论是合成细胞的迭代优化,还是精准医疗体系的完善,都需要长期深耕与持续沉淀。
“I wish you plenty of suffering. 因为你只有遭受了这些行业磨难与挫折,在实践中积累不可替代的经验与判断力,摒弃短期功利思维,才能进步,才能在AI与生物科技融合的时代浪潮中把握机遇,实现个人成长与社会价值的统一。”何为无如是说。









