Новости

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

7.17

интеллектуалы

Интеллектуал

Введение

В Китае академия традиционно представляла собой башню из чистой слоновой кости, окруженную прочными высокими стенами, изолирующими «чистые» исследования от промышленности. Однако Сюй Тянь, вице-президент Университета Вест-Лейк, сказал нам, что сила технологий и финансов слишком сильна.

Сюй Тянь окончил Фуданьский университет в 1982 году, получил докторскую степень в Йельском университете в 1990 году и получил докторскую степень в Калифорнийском университете в Беркли в 1993 году. В течение следующих 25 лет Сюй Тянь преподавал в Йельском университете и работал Эдвардом Исследователь Хьюза. Он работал исследователем-генетиком в Йельском университете и советником президента Йельского университета.

В башне из слоновой кости Сюй Тянь является одним из первых пионеров в области регуляции роста. Его лаборатория обнаружила наиболее важные регуляторные гены и сигнальные пути регуляции роста. Сюй Тянь также занимается исследованиями и разработкой новых технологий. Он создал плод. Метод генетического анализа мозаики мух и технология транспозонов PB млекопитающих широко используются в лабораториях по всему миру.

За пределами башни из слоновой кости Сюй Тянь вместе со своим одноклассником, предпринимателем и отцом пациента с редким заболеванием Джонатаном Ротбергом стал соучредителем Института Ротберга, который представляет собой углубленный инкубационный преобразователь для пациентов с редкими заболеваниями. Там они сочетают передовые фундаментальные исследования с индустриализацией и эффективно преобразуют результаты научных исследований. Этот институт/преобразователь создал ряд первых в мире инновационных продуктов, в том числе первый в мире генетический секвенатор - 454, и породил новые отрасли промышленности. Из 10 высокотехнологичных компаний, созданных там, 9 стали публичными или были приобретены. Помимо Института Ротберга/Переводчика, Сюй Тянь также основал ряд других высокотехнологичных компаний, которые трансформировали результаты научных исследований для улучшения диагностики и лечения рака и различных редких заболеваний.

В апреле 2018 года Сюй Тянь присоединился к Университету Вестлейк на постоянной основе в качестве профессора кафедры генетики и вице-президента. В то время у нас был разговор с Сюй Тянем (см. статью «Интеллектуалы»: «Сюй Тянь возвращается в Китай на полную ставку: почему я выбираю). Вестлейкский университет»). Шесть лет спустя, на Глобальном форуме по исследованию редких заболеваний 2024 года в Шанхае, президент университета «Башня из слоновой кости» снова провел долгую беседу с интеллектуалами. На этот раз он говорил о технологиях, финансах и редких заболеваниях.

Лично участвуя в биотехнологической революции с конца прошлого века до начала этого века, Сюй Тянь был удивлен, увидев возможность того, что результаты научных исследований покинут лабораторию и превратятся в продукты, тем самым создав отрасль с нуля и повлияв на нее. общество. Движущая сила этих волн — основные технологии, преобразованные из фундаментальных исследований — шокировала его еще больше и заставила его задуматься о том, как наука влияет на общество посредством трансформации.

Сюй Тянь сказал: «С появлением секвенаторов в то время все биологи, занимающиеся секвенированием, были обеспокоены, и секвенирование стало слишком простым. «Но это не означает, что генетикам нечего делать, потому что работа по секвенированию была автоматизирована и сократились затраты. предоставил генетикам более широкое пространство для действий, а также позволил многим людям использовать результаты секвенирования для диагностики и других промышленных применений». Точно так же этот биолог, который начал использовать искусственный интеллект в 2013 году, считает, что популярный инструмент прогнозирования структуры белка Alpha Fold не беспокоит реальную структурную биологию, потому что за взаимосвязью между структурой и функцией стоит много биологии. этого можно достичь, просто предсказав структуру, а большое количество структурных анализов может способствовать промышленному применению.

Учитывая развитие технологий, потребовалось всего более десяти лет, чтобы снизить стоимость измерения человеческого генома с примерно 10 миллиардов долларов США до нескольких сотен долларов, что привело к широкому промышленному применению при твердой вере в силу технологий. Этот учёный также глубоко понимает огромную роль финансов в преобразовании результатов научных исследований. На Второй Китайской конференции по исследованию редких заболеваний и трансляционной медицине в мае этого года Сюй Тянь, соучредитель Фонда Рао по редким заболеваниям и председатель конференции, сказал интеллектуалам: «Сегодня крупнейшая конференция по исследованию лекарств от редких заболеваний и Развитие Большим вопросом является стоимость, и появление искусственного интеллекта дало нам проблеск надежды сократить затраты и принести пользу большему количеству пациентов.

Устное повествование｜Сюй Тянь

Организация｜Ли Шаньшань Ли Лу

Уволиться с профессорской работы в Йельском университете, чтобы начать бизнес?

«Мой отец обязательно убьет меня»

Моя история начинается с технологии.

В конце 1980-х годов, когда я впервые поступил в Йельский университет в качестве аспиранта, я секвенировал ген Notch. Это очень важный для развития ген, общая длина которого составляет 10,5 т.п.н. Два аспиранта до меня уже дважды секвенировали этот ген. ... Много лет назад, но прогресс был медленным. Когда я работал в лаборатории, я попробовал новый на тот момент метод удаления, и оставшаяся последовательность размером 7,5 КБ была быстро секвенирована. Мы обнаружили, что это белок клеточной поверхности, который может объяснить принцип участия в клеточных взаимодействиях, определяющих судьбу клеток. Этот результат был опубликован в журнале Cell и широко освещался в основных средствах массовой информации. Будучи начинающим студентом, я смог выполнить несколько задач. лучше, чем некоторые другие. Годы аспирантов делают дела быстрее и лучше, что заставляет меня осознать: новые технологии слишком важны.

Во время учебы в Йельском университете я встретил Джонатана Ротберга. Как и я, он любит новые технологии, поэтому мы стали хорошими друзьями, как только он пришел в лабораторию. У нас двоих было много причудливых идей, и мы часто устраивали беспорядок в лаборатории. Например, увидев растение, генетически модифицированное «пистолет», мы надеялись использовать пистолет для генетической модификации плодовых мух. Мы принесли в лабораторию дробовик брата Джонатана. , но нас выгнали вышли, но мы не сдались и решили зайти ко мне домой поэкспериментировать. Когда моя жена пришла домой и открыла дверцу шкафа, из нее выпал длинный пистолет, и она перепугалась до смерти.

Джонатан — еврей, и в его семье много банкиров и руководителей. Во время каникул я приходил к нему домой и слушал за обеденным столом разговоры членов его семьи о прибылях, акциях и отраслях промышленности. Однажды Джонатан сказал мне: давайте вместе построим биотехнологическую компанию, а затем начал искать инвесторов.

Джонатан долго собирал деньги, пока, когда я получил должность доцента в Йельском университете, он позвонил мне и сказал: «Мы получили деньги» — он не мог собрать деньги со стороны, но его семья дала ему 2,4 миллиона долларов США для создания биотехнологической компании. Он позвонил мне, потому что хотел работать со мной (создать компанию). Он сказал: «Мы оба любим новые технологии и можем делать то, что нам нравится».

Когда мне позвонили, я сказал ему, что он попросил меня уйти с профессорской должности в Йельском университете и начать с ним бизнес. Ты сошел с ума? Согласно нашему китайскому мышлению, я, новый иммигрант, только что получил должность доцента в Йельском университете, что эквивалентно официальной должности ученого «внутри системы». Очевидно, что я не могу уйти в отставку и основать компанию. кто-нибудь другой.

Я сказал ему по телефону: «Если я пойду с тобой открывать компанию, мой отец, который работает учителем, обязательно меня убьет».

Джонатан ответил мне: «У нас самих есть технология, поэтому мы определенно сможем сделать это вдвоем». Он сказал: «В будущем, когда у нас будет достаточно денег, мы сможем делать все, что захотим. Вам больше не нужно подавать заявку на финансирование исследований. Мы можем реализовать все наши сумасшедшие экспериментальные идеи».

Думая об этом сейчас, я тогда понятия не имел о грядущей волне биотехнологий и все еще находился в состоянии невежества. В то же время у меня нет авантюрного духа Джонатана. Я просто решил свести концы с концами и привез 50 долларов США, чтобы учиться в Соединенных Штатах. У меня нет авантюрного духа.

Я выбрал компромиссный план — мы с Джонатаном по-прежнему сотрудничаем, как и прежде, я по-прежнему подаю ему идеи, и мы все вместе решаем, можно ли что-то сделать, но я существую только как консультант, и моя работа по-прежнему — Стать преподавателем в Йельском университете. .

После этого, однажды, когда я работал в Йельском университете, Джонатан снова позвонил мне и сказал, что мы только что вышли на биржу. Подумайте об этом, если бы вы пришли в то время, ваши акции стоили бы как минимум десятки миллионов долларов. . Я рассказал об этом нашему общему другу Майклу Снайдеру (в настоящее время заведующему кафедрой генетики Стэнфордского университета), и он посоветовал немедленно позвонить Джонатану и сказать ему: «Ты стал счастливее».

Дочь Джонатана страдает редким заболеванием.

Может быть, Бог устроил для нас решение этой проблемы?

В конце 1990-х годов, когда биотехнологическая компания Джонатана процветала, у его первой дочери было диагностировано редкое заболевание - TSC (комплекс туберозного склероза). Вскоре этот ген также был обнаружен при генетическом скрининге у лабораторных дрозофил. Я был шокирован, то есть, если бы в то время были ученые, которые могли бы что-то сделать для понимания и лечения этого заболевания, моя лаборатория была бы одной из тех, у которых были бы лучшие шансы. В то время я даже подумал: неужели это Бог устроил, чтобы мы решили эту проблему?

Туберозный склероз — редкое мультисистемное врожденное заболевание с частотой заболеваемости примерно 7–12 на 100 000 человек. Доброкачественные опухоли и другие проблемы могут развиваться в головном мозге, легких, сердце, почках, коже или других органах, что приводит к таким симптомам, как эпилепсия, задержка развития или аденомы сальных желез лица.

В то время наша лаборатория занималась регуляцией роста и развития, что в то время не было популярным направлением. Более популярным направлением в то время было деление клеток. В то время все считали, что регуляция роста не является. это важно.

Проводя исследования регуляции роста и развития, мы изучаем, почему органы животных вырастают такими большими и почему органы находятся в определенной пропорции к размеру тела. Мы надеемся найти соответствующие регуляторные гены. Чтобы найти эти регуляторные гены, нельзя использовать традиционные методы, поскольку процесс развития этих органов очень важен для развития всего организма. Если мутировать соответствующие регуляторные гены, животное может погибнуть.

В то время мы изобрели новый метод - мозаичное наследование, согласно которому большинство клеток тела имеют нормальные гены, но мутируют гены в небольшом количестве клеток в определенных органах. Этот метод используется. Животные все еще живы, но они также могут мутировать гены в своих клетках, чтобы найти соответствующие функциональные гены. Таким образом мы обнаружили ряд важных генов, регулирующих рост.

Этот метод также можно использовать для изучения других важных биологических процессов и связанных с ними генов. С тех пор они широко используются во всем мире и используются почти во всех лабораториях, изучающих плодовых мух. Эта концепция также использовалась на мышах. нокаут (определенный ген).

В тот же период, когда я работал «как утка в воде» в качестве профессора в Йельском университете и даже стал стипендиатом Хьюза, штатным профессором, председателем американо-китайского пограничного комитета по научному обмену и членом редакционной коллегии журнала Журнал Cell, мои дети-близнецы родились преждевременно, в инкубаторе. Во время голодной терапии маленькая рука схватила меня за палец, и я плакала, пока не потеряла голос. Я просто хотела, чтобы кто-то спас моего ребенка. С тех пор мое исследование. Речь шла не только об интересном исследовании неизведанного, но и о решении проблем.

Мы и лаборатория Харихарана в Университете Беркли впервые обнаружили, что TSC участвует в регуляции роста, но весь путь (путь передачи сигнала) был впервые изучен в нашей лаборатории. С помощью этого пути мы нашли метод, который может ингибировать патогенный путь. так что потенциальные терапевтические лекарства могут быть созданы. Именно стремление помочь нашим близким и друзьям облегчить их боль заставляет работу нашей лаборатории не только останавливаться на понимании биологических феноменов регуляции роста, но и еще больше разгадывать Путь.

В настоящее время доказано, что вышеупомянутые пути являются высококонсервативными у животных и людей. Помимо редких заболеваний, более 70% случаев рака у человека имеют мутации в этом пути. редкие заболевания и рак и значение для разработки лекарств.

Это также тот случай, когда исследования редких заболеваний способствуют пониманию механизмов распространенных заболеваний и разработке лекарств. Именно поэтому сейчас мы уделяем особое внимание исследованиям, связанным с редкими заболеваниями. Многие открытия в области редких заболеваний полезны для исследования распространенных заболеваний. болезни и даже наше понимание биологии. Это понимание будет очень вдохновляющим.

От редких заболеваний до быстрых секвенаторов генов,

Технологии и финансы настолько сильны

Когда стали известны результаты нашего исследования, Джонатан и его семья отнеслись к этому очень серьезно. Они начали надеяться пожертвовать Йельскому университету 30 миллионов долларов США на исследования по диагностике и лечению редких детских заболеваний. Как я уже говорил ранее, мы с семьей Джонатана чувствуем, что когда мы сталкиваемся с редкой болезнью, это похоже на судьбу, и мы должны это сделать.

Но в то время декан нашей (Йельской) медицинской школы хотел вложить деньги в строительство здания. Семья Джонатана не была согласна с такой договоренностью. Я тоже чувствовала, что нам действительно нужно что-то делать для диагностики и лечения детей с этим заболеванием. редкие заболевания.

Позже мы использовали эти деньги, чтобы найти дом на берегу моря в городе, где мы жили, и основали Институт детских болезней Ротберга. Джонатан был председателем совета директоров, а я был председателем научного комитета в этом доме. начал трансляционные исследования по диагностике и лечению редких заболеваний. Для разработки диагностических инструментов и лекарств необходимы большие средства. Только благодаря успешной индустриализации можно будет по-настоящему разработать инструменты и лекарства. Таким образом, институт-конвертер инкубировал 10 компаний и партию первых в мире диагностических инструментов и лекарств.

Говоря о секвенаторе 454, хотелось бы сказать несколько слов об Alpha Fold. После выхода этого инструмента простые белковые структуры практически больше не были проблемой для биологов. Изменения, внесенные Alpha Fold, чем-то похожи на ситуацию при создании секвенсоров 454.

Когда 454 впервые появился, все биологи, занимающиеся секвенированием, были встревожены, потому что секвенирование стало слишком простым, и если бы учёный мог только секвенировать, последующие научные исследования были бы невозможны. Но это не означает, что генетикам нечего делать. Напротив, появление такого рода машин дало генетикам более широкое пространство для действий, поскольку работа по секвенированию автоматизирована, и это позволяет получить большое количество последовательностей генов. генетики для поиска Тайны наследственности. Альфа-фолд — то же самое и для структурной биологии. Структурная биология в настоящее время занимается корреляцией между структурой и функцией. За этим стоит множество биологических вещей, и это невозможно сделать, просто измеряя структуру. Поэтому нет смысла говорить, что теперь, когда существует Alpha Fold3, структурная биология больше не хороша. В свою очередь, более легкий доступ к структурам позволяет структурным биологам выполнять более сложную работу и иметь более важные дела.

Давайте вернемся к Институту Ротберга. Этот институт является некоммерческой организацией и не облагается налогом. Начиная с пожертвования Джонатана в размере 30 миллионов долларов США, он в основном занимается преобразованием научных исследований. Но после того, как некоторые новые технологии будут разработаны и коммерциализированы, мы создадим компанию, и компания будет прибыльной. Часть прибыли компании также будет вложена в фонд, а федеральное правительство США и правительства штатов также предоставят некоторую часть. поддерживать.

В Институте Ротберга наш первый проект был посвящен атипичной пневмонии. Вскоре после создания института в начале 2003 года мы столкнулись со вспышкой атипичной пневмонии. Тогда я обсуждал с Джонатаном, что нам следует что-то сделать (чтобы справиться с этим инфекционным заболеванием), и он тоже согласился. Позже мы нашли ученых из разных областей для мозгового штурма. Среди них некоторые компьютерные эксперты упомянули, что персональные компьютеры можно подключить к сети, и оставшиеся вычислительные мощности каждого можно использовать для разработки лекарств. Именно это мы и сделали. На самом деле это был один из первых случаев использования облачных вычислений в мире. В то время, поскольку эпидемия была очень острой, мы хотели сделать что-то для Китая и всего мира, поэтому не подали заявку на патент или не создавали компанию. Решение проблем, влияние на общество и помощь людям, которых мы любим, всегда были нашей философией.

Секвенатор 454 был запущен в 2005 году. Как только он появился, стоимость секвенирования стала падать в миллион раз. Основная идея в то время заключалась в миниатюризации высокой производительности и снижении затрат, а также в использовании технологии микропор для «механизации» секвенирования. Работа, которую может выполнять каждая микролунка, эквивалентна первоначальной работе по «прокачиванию геля», выполняемой одним человеком. Таким образом, все затраты на материалы, от затрат на рабочую силу до (химических реагентов), снизились, а скорость также увеличилась.

До 454 года коммерческая ценность секвенирования не была очевидна. И только с появлением 454 года индустрия секвенирования стоимостью в сотни миллиардов долларов была по-настоящему запущена. Позже Roche приобрела 454 компании за 155 миллионов долларов США, но это было враждебное приобретение. Оценка на тот момент должна была составить 500 миллионов долларов США. После приобретения Roche выгнала Джонатана и других основных сотрудников, занимающихся исследованиями и разработками. Они считали, что эти люди не были такими. Но они ошиблись, поэтому их продукты не могли быть модернизированы позже, что привело к появлению Illumina. Три года спустя появился секвенсор Illumina, который быстро занял рынок.

После 454 года Институт Ротберга построил первый в мире чип-секвенатор (Ion Torrent). Теперь 60% клинического секвенирования в мире выполняется компанией Ion Torrent, которая позже была продана компании Thermo Fisher за 2,4 миллиарда долларов США.

Каждая из компаний, управляемых Институтом Ротберга/Переводчиком, впервые превратила результаты фундаментальных исследований в коммерческие продукты, поэтому Институт Ротберга является переводчиком, а не простым инкубатором.

Позже мы сделали много чего. В 2012 году я увидел новостные репортажи о проекте Google Brain Project, в котором ИИ сам узнал, что такое кошка. Я был шокирован искусственным интеллектом. Хотя у меня не было компьютерной подготовки, я решил изучить ИИ самостоятельно. лаборатории и в Институте Ротберга. Он реализовал ряд проектов, сочетающих искусственный интеллект с биомедициной. Butterfly Network — первый в мире интеллектуальный портативный ультразвуковой аппарат. Он не только использует чип для генерации и приема ультразвука, но и использует искусственный интеллект для оценки ультразвуковых изображений. Это первый в мире одобренный биомедицинский продукт с искусственным интеллектом. Hyperfine — первый в мире мобильный ЯМР-инструмент. Он использует искусственный интеллект для различения сигналов и шума, поэтому сигнал ЯМР не должен быть таким сильным, что позволяет уменьшить размер всего ЯМР-инструмента.

При редких заболеваниях

Что еще мы можем сделать?

Цель AI Therapeutics, компании, которую мы с Джонатаном основали, — лечить редкие заболевания. В этой компании мы впервые начали использовать искусственный интеллект, чтобы предсказать, какие лекарства могут лечить соответствующие заболевания.

Поскольку пациентов мало, а рынок лекарств от редких заболеваний невелик, мы должны найти инновационные способы снижения затрат, чтобы стимулировать соответствующие исследования и разработки. В прошлом разработка лекарств была чрезвычайно дорогостоящей: от проектирования молекул, экспериментов на клетках до экспериментов на животных, а затем до первой, второй и третьей клинических фаз. На разработку лекарства уходило в среднем десять лет, что было слишком долго. .

Если можно будет внедрить искусственный интеллект, чтобы предсказывать, какие лекарства смогут лечить редкие заболевания и помогать в разработке лекарств, стоимость может быть значительно снижена, и ситуация станет совсем другой. Принцип таков: если существует такой препарат, который меняет направление экспрессии генов, а направление экспрессии генов определенного заболевания меняется на противоположное, то этот препарат может вылечить болезнь, потому что это эквивалентно изменению проблемы. вызванное заболеванием.

Но для прогнозирования и поиска таких лекарств одной только биостатистики недостаточно, поскольку экспрессия генов слишком сложна, а искусственный интеллект — лучший способ решения сложных данных. Мы начали использовать вычисления нейронной сверточной сети, но это не сработало. Позже мы разработали многомерную полностью связанную сеть и обучили этот инструмент, используя данные об экспрессии генов многих людей. Таким образом, мы можем предсказывать эффекты лекарств. Затем мы ищем некоторые молекулы лекарств, которые другим компаниям не удалось разработать. Как правило, это молекулы, которые прошли первую и вторую клинические фазы и нетоксичны, но неэффективны на третьей клинической фазе и от них отказались. Используйте наш метод искусственного интеллекта, чтобы проанализировать и выяснить, что может быть полезно, и «обновить» его до правильного показания. В настоящее время кажется, что этот метод весьма эффективен. У нас есть четыре препарата, находящихся в клинических испытаниях, два — в клинической фазе II и два — в фазе III, нацеленных на редкие заболевания, включая БАС. Препарат БАС прошел вторую клиническую фазу в апреле прошлого года и сейчас находится на третьей клинической фазе.

Одной из проблем, стоящих перед Китаем, является старение и рост расходов на здравоохранение, которые также являются глобальными проблемами. Около 20% ВВП США тратится на сферу общего здравоохранения. Мы в Университете Вестлейк объединяем искусственный интеллект с недорогой традиционной китайской медициной, сочетаем передовые технологии с мудростью борьбы китайской нации с болезнями на протяжении тысячелетий, способствуем модернизации традиционной китайской медицины и создаем новый путь для лечение редких и распространенных заболеваний.

Мой многолетний опыт работы в академических кругах и промышленности вдохновил меня: научные исследования в сочетании с финансами очень сильны и действительно могут изменить мир. Сегодня самой большой проблемой в исследованиях и разработках лекарств от редких заболеваний является стоимость, а появление искусственного интеллекта дало нам проблеск надежды сократить затраты и принести пользу большему количеству пациентов.