1
00:00:06,790 --> 00:00:09,919
当我14岁的时候，

2
00:00:09,919 --> 00:00:15,229
我参演了由我的兄弟
Richard Shoichet编写、导演的舞台剧。

3
00:00:15,729 --> 00:00:20,573
‘LandEscape' (逃离陆地）中，
我所扮演的主人公观察世界，

4
00:00:20,573 --> 00:00:26,347
并思考着为什么我们不停地重复
过去犯下的错误。

5
00:00:27,650 --> 00:00:32,610
舞台剧的最后一句台词是我的：
“是时候做出改变了！”

6
00:00:33,201 --> 00:00:37,812
而这一句话贯彻着我的人生和职业生涯。

7
00:00:38,852 --> 00:00:44,478
我们有私人健身教练、定制的西装，
甚至有手机程序来帮助我们设计发型，

8
00:00:45,158 --> 00:00:49,187
所以为什么不能有个体化用药呢？

9
00:00:50,006 --> 00:00:55,608
当我回顾医疗发展的历史时，
我十分庆幸能生活在今天的世界。

10
00:00:56,468 --> 00:00:59,448
想象一下，当你去看医生时，

11
00:00:59,448 --> 00:01:04,464
医生用一把水蛭来治疗你的病痛。

12
00:01:04,464 --> 00:01:09,125
或者是用可卡因来治疗牙痛。

13
00:01:09,835 --> 00:01:14,257
或者是用放射性栓剂来延年益寿。

14
00:01:15,634 --> 00:01:18,709
（笑声）

15
00:01:19,048 --> 00:01:23,277
我们已经在医疗的路上走了很久。

16
00:01:24,878 --> 00:01:29,920
这也是为什么我十分高兴生活在当下。

17
00:01:29,920 --> 00:01:32,426
但我无法停止思索，

18
00:01:32,426 --> 00:01:36,684
将来，当我们回看今天的医疗时，

19
00:01:36,684 --> 00:01:40,258
我们会因何发笑？会因何而疑惑？

20
00:01:42,071 --> 00:01:45,272
我为医疗的未来发展感到兴奋，

21
00:01:45,272 --> 00:01:51,047
因为我知道，
我们有机会为个人制定私人疗法。

22
00:01:52,037 --> 00:01:55,582
我们能够超越
仅仅治疗疾病病状的阶段，

23
00:01:55,582 --> 00:01:59,062
而达到停止、甚至逆转疾病的境界。

24
00:01:59,062 --> 00:02:02,068
这便是再生医学给我们许下的承诺。

25
00:02:02,068 --> 00:02:04,724
一个关于个体化用药的承诺。

26
00:02:05,386 --> 00:02:10,740
在多伦多大学，我带领一个
由25位优秀科学家组成的实验室。

27
00:02:11,238 --> 00:02:16,046
我们用工程工具
来解决医学中的大问题。

28
00:02:16,846 --> 00:02:19,533
我们有机会把握当下，

29
00:02:19,533 --> 00:02:23,307
采用不同的方法，创造我们的未来。

30
00:02:24,313 --> 00:02:27,865
接下来我要说的便是，

31
00:02:27,865 --> 00:02:32,701
我们如何在癌症、失明和中风的背景下
实现这一点。

32
00:02:34,449 --> 00:02:38,299
在几十年后的今天，
我们依旧相信，

33
00:02:38,712 --> 00:02:43,079
治疗癌症的最好方法是手术摘除。

34
00:02:43,639 --> 00:02:49,365
之后我们向体内注入毒素
以杀死快速分裂的细胞。

35
00:02:49,895 --> 00:02:54,498
我认为，将来我们回顾
今天治疗癌症的方法时，

36
00:02:54,498 --> 00:02:58,575
会惊讶于治疗每位
癌症患者的方法都是相同的，

37
00:02:58,575 --> 00:03:01,491
而不是量身定做的治疗。

38
00:03:02,566 --> 00:03:07,325
与其这样， 
如果人们可以为癌细胞做活组织检查，

39
00:03:07,325 --> 00:03:11,075
通过在实验室中培养它们

40
00:03:11,075 --> 00:03:14,096
来确定最适合你的治疗方法，
该会如何？

41
00:03:14,096 --> 00:03:17,476
不是面向所有患者，
而是针对你的方法。

42
00:03:19,330 --> 00:03:22,630
当我发现人们并没有这么做时，
我并不能理解。

43
00:03:22,630 --> 00:03:25,755
因为作为一名工程师，
这一方法看起来十分合乎逻辑。

44
00:03:26,350 --> 00:03:29,407
后来我学到，离体的癌细胞

45
00:03:29,407 --> 00:03:32,430
很难在实验室中生存。

46
00:03:32,856 --> 00:03:36,399
当我仔细考虑这一点时，这是讲得通的。

47
00:03:36,399 --> 00:03:38,965
一个生长在凝胶状环境中、

48
00:03:38,965 --> 00:03:41,689
依靠别的细胞和蛋白质生存的癌细胞，

49
00:03:41,689 --> 00:03:46,514
为什么会在一个塑料碟子中生长呢？

50
00:03:47,494 --> 00:03:52,571
在癌组织中，
我们发现了透明质酸，

51
00:03:52,571 --> 00:03:55,335
人们认为可以将它运用到

52
00:03:55,335 --> 00:03:58,495
癌细胞培养中来。

53
00:03:58,924 --> 00:04:03,802
然而透明质酸并不是一种凝胶，

54
00:04:04,187 --> 00:04:08,412
而是一种极粘稠的液体，
有些像糖浆，

55
00:04:08,412 --> 00:04:10,793
但它是透明、无色并且无臭的。

56
00:04:11,334 --> 00:04:15,324
如果我们想要在实验室中培养癌细胞，

57
00:04:15,324 --> 00:04:19,754
就必须让透明质酸形成一种胶状物。

58
00:04:20,449 --> 00:04:25,618
但是和果冻不同的是，
单单用冰箱来降温是不管用的。

59
00:04:26,628 --> 00:04:31,525
所以，我们发明了一种化学的方法
来制造透明质酸凝胶。

60
00:04:31,842 --> 00:04:34,880
并向其中加入了

61
00:04:34,880 --> 00:04:38,294
癌细胞会在肿瘤中发现的生物信号。

62
00:04:38,294 --> 00:04:40,525
我们发明了一种新材料，

63
00:04:40,525 --> 00:04:44,279
以用来在三维空间中培养癌细胞。

64
00:04:44,279 --> 00:04:46,753
虽然我们当时并没有发觉，

65
00:04:46,753 --> 00:04:50,496
但事后发现，
在三维空间中培养癌细胞

66
00:04:50,496 --> 00:04:52,780
对于模拟其在体内的生长过程

67
00:04:52,780 --> 00:04:55,556
是十分重要的。

68
00:04:56,600 --> 00:05:01,113
现在，我们能在实验室中
培养简单的癌组织。

69
00:05:02,453 --> 00:05:06,350
我们可以憧憬一个未来，

70
00:05:06,350 --> 00:05:11,410
一个拥有个体化医疗的未来，

71
00:05:11,410 --> 00:05:16,317
那时，每一个人
都会获得针对自己的用药。

72
00:05:17,397 --> 00:05:21,533
这全都源于最初
一个简单的“为什么”。

73
00:05:23,419 --> 00:05:28,075
在2009年，我有机会
与Derek van der Kooy教授

74
00:05:28,075 --> 00:05:30,734
开始一项全新的合作项目。

75
00:05:31,284 --> 00:05:36,286
他发现每个人的眼睛里
都有独一无二的

76
00:05:36,286 --> 00:05:37,807
视网膜干细胞。

77
00:05:37,807 --> 00:05:42,183
在我的实验室中 ，我们发明了
一种新型可注射的生物材料。

78
00:05:43,193 --> 00:05:49,626
因此，我们共同开展了
一项针对盲症的项目。

79
00:05:51,106 --> 00:05:53,622
这要比听起来要难很多。

80
00:05:53,622 --> 00:05:56,038
但是我喜欢挑战。

81
00:05:56,475 --> 00:06:02,014
我们现有的治疗盲症的药物
只能减缓疾病的扩散，

82
00:06:02,014 --> 00:06:07,491
但不能停止蔓延的进程，
更不能形成逆转。

83
00:06:07,775 --> 00:06:12,076
所以在现阶段， 
我们提出的方案仅仅是一个构想。

84
00:06:12,549 --> 00:06:16,794
我们想要替换那些
盲症患者们丢失的细胞，

85
00:06:16,794 --> 00:06:21,529
也就是位于眼球后方的光感受器。

86
00:06:22,044 --> 00:06:25,592
但是获得可用于移植的光感受器细胞

87
00:06:25,592 --> 00:06:28,741
是极其困难的。

88
00:06:29,863 --> 00:06:36,305
我们的视网膜干细胞位于
虹膜黑色边缘的外侧，

89
00:06:36,305 --> 00:06:41,298
通过人为操控，
视网膜干细胞可以成为光感受器。

90
00:06:42,189 --> 00:06:47,413
但是大部分移植到
神经系统中的细胞会死亡。

91
00:06:48,366 --> 00:06:52,195
如果我们要治愈盲症，

92
00:06:52,195 --> 00:06:57,018
我们需要找到一种方法， 
让移植后的光感受器细胞存活，

93
00:06:57,018 --> 00:07:01,778
并且与神经网络成为一体。

94
00:07:02,666 --> 00:07:07,178
举一个例子，你有一些电缆，

95
00:07:07,178 --> 00:07:09,369
这些电缆被割断了。

96
00:07:09,369 --> 00:07:12,311
仅仅加入一些新的电缆

97
00:07:12,311 --> 00:07:15,693
是不会修复电路传导的。

98
00:07:15,693 --> 00:07:20,204
而应该通过焊接来连接电缆。

99
00:07:20,204 --> 00:07:22,723
在神经系统中也是同样道理。

100
00:07:23,680 --> 00:07:27,439
光线进入眼球中，投在视网膜上；

101
00:07:27,439 --> 00:07:31,414
这些光信号在大脑中
被转换成电信号，

102
00:07:31,414 --> 00:07:33,300
形成视觉。

103
00:07:34,023 --> 00:07:40,393
我们发明的生物材料——水凝胶
是一种吸水膨胀材料。

104
00:07:41,173 --> 00:07:44,374
它可以促进细胞成活。

105
00:07:44,374 --> 00:07:49,101
当我们把光感受器细胞
加入到水凝胶中

106
00:07:49,384 --> 00:07:52,530
并将其移植到眼球后部时，

107
00:07:52,530 --> 00:07:58,272
细胞成活率以及与神经网络的一体化
有了极大的提高。

108
00:08:00,519 --> 00:08:06,513
这就像是用生物的方法，
将电线焊接起来。

109
00:08:07,495 --> 00:08:12,499
在盲症的模型中，
我们发现视力得到了恢复。

110
00:08:12,881 --> 00:08:17,369
当遇到强光时，瞳孔会收缩。

111
00:08:17,646 --> 00:08:23,720
这是由于细胞移植
促进了眼球中组织的再生。

112
00:08:24,110 --> 00:08:26,048
未来真真是充满光明的。

113
00:08:27,387 --> 00:08:29,239
(笑声）

114
00:08:29,239 --> 00:08:35,098
有时我会想，
我们为什么在研究中如此大胆。

115
00:08:35,707 --> 00:08:39,721
是的，我十分好奇，
但是为什么要冒这么多险呢？

116
00:08:40,403 --> 00:08:42,394
我觉得作为一个工程师，

117
00:08:42,394 --> 00:08:46,195
我们并没有被
癌症生物学家、神经学家和医生

118
00:08:46,195 --> 00:08:51,231
所带有的传统智慧和教条所束缚。

119
00:08:51,498 --> 00:08:56,177
我们在所有的项目上与专家合作。

120
00:08:57,064 --> 00:09:02,199
但我们同时也享受问问题

121
00:09:02,199 --> 00:09:04,481
和提出新方案的自由。

122
00:09:05,522 --> 00:09:08,453
在上世纪九十年代之前，

123
00:09:08,453 --> 00:09:14,579
人们都认为大脑中的
神经细胞是有固定数目的。

124
00:09:14,579 --> 00:09:17,473
而如果这些细胞被破坏，

125
00:09:17,473 --> 00:09:20,252
它们是不能重生的。

126
00:09:21,211 --> 00:09:24,278
在这之后 Sam Weiss 和 Brent Reynolds 发现，

127
00:09:24,278 --> 00:09:29,252
我们的大脑中有干细胞，神经干细胞。

128
00:09:30,019 --> 00:09:32,286
这带来了一次思考模式的转变。

129
00:09:32,286 --> 00:09:38,021
即人体大脑是有能力再生的。

130
00:09:38,861 --> 00:09:42,126
我的一位合作者，
Cindi Morshead教授曾说，

131
00:09:42,126 --> 00:09:47,166
“我发现大脑中的干细胞可以在刺激下

132
00:09:47,166 --> 00:09:50,267
促进中风后的修复。”

133
00:09:51,112 --> 00:09:54,715
通过向大脑中的干细胞循序地递送

134
00:09:54,715 --> 00:09:58,198
两种具有治疗功效的蛋白质，

135
00:09:58,198 --> 00:10:00,522
我们观察到了大脑修复。

136
00:10:01,262 --> 00:10:03,522
然而关键在于，

137
00:10:03,522 --> 00:10:06,776
为了刺激目标干细胞，

138
00:10:06,776 --> 00:10:10,232
一根细管子被插入到大脑中，

139
00:10:10,473 --> 00:10:15,732
从而破坏了那些
我们希望再生的组织。

140
00:10:16,201 --> 00:10:21,497
能够实现可再生医学，
我们是十分激动的。

141
00:10:21,901 --> 00:10:24,369
但也知道采取的方法是有漏洞的。

142
00:10:24,970 --> 00:10:28,807
在上千次失败的临床试验之后，

143
00:10:28,807 --> 00:10:31,484
只有一种治疗中风的药物
是被正式认可的。

144
00:10:31,484 --> 00:10:36,873
而如果你不能尽快的到达医院，
能做的只有复健治疗。

145
00:10:38,013 --> 00:10:41,995
显而易见的是，
找到治疗中风的医疗策略，

146
00:10:41,995 --> 00:10:45,965
是一个巨大的临床挑战。

147
00:10:46,635 --> 00:10:48,566
而挑战中的难题，

148
00:10:48,566 --> 00:10:53,128
则是传统服药方式
在治疗中风中并不管用。

149
00:10:53,128 --> 00:10:56,449
口服和静脉注射的药物

150
00:10:56,449 --> 00:10:58,574
无法进入到大脑中。

151
00:10:59,189 --> 00:11:04,512
这是由于大脑被血脑屏障所保护。

152
00:11:04,708 --> 00:11:07,817
大部分情况下，
血脑屏障非常有益，

153
00:11:07,817 --> 00:11:11,626
它能使大脑免受日常毒素的侵害。

154
00:11:11,626 --> 00:11:16,029
但由于我们的目的
是药物传递到大脑中，

155
00:11:16,029 --> 00:11:20,561
血脑屏障就成了一个巨大的障碍。

156
00:11:20,954 --> 00:11:26,246
我们想要刺激大脑中的干细胞，

157
00:11:26,246 --> 00:11:28,783
但并不确定如何实现这个目标。

158
00:11:29,539 --> 00:11:33,502
接下来，我们有了一个
许多人看来十分疯狂的想法。

159
00:11:33,502 --> 00:11:37,542
我们把那些曾用来

160
00:11:37,542 --> 00:11:40,427
刺激大脑修复的蛋白质，

161
00:11:40,427 --> 00:11:44,063
直接注射入大脑中，
而不是靠血管传输。

162
00:11:44,264 --> 00:11:49,340
我们在头盖骨上凿一个小洞， 
并直接将其注入大脑。

163
00:11:50,630 --> 00:11:52,111
然而我们十分担忧，

164
00:11:52,111 --> 00:11:55,111
若将没有被包裹的蛋白质

165
00:11:55,111 --> 00:11:57,896
直接注入脑中，

166
00:11:57,896 --> 00:12:00,458
它们会很快分散开来。

167
00:12:00,896 --> 00:12:04,628
为此，我们设计了一种贴药，
类似于加入了药物的创可贴，

168
00:12:04,628 --> 00:12:07,537
可以直接将它敷在大脑上。

169
00:12:09,045 --> 00:12:14,258
我们将蛋白质放入纳米球中， 
这是一种极小的珠子，

170
00:12:14,258 --> 00:12:17,272
比人类发丝小1000倍，

171
00:12:17,963 --> 00:12:23,025
承载着蛋白质的纳米球
被放入到一种可注射的材料中。

172
00:12:23,025 --> 00:12:27,584
中风时，可以直接
将这种材料敷在大脑上。

173
00:12:29,359 --> 00:12:32,211
我们成功绕开了血脑屏障，

174
00:12:32,211 --> 00:12:37,283
刺激了干细胞，
促进了组织修复，

175
00:12:37,283 --> 00:12:40,595
且没有对大脑造成任何损伤。

176
00:12:41,857 --> 00:12:47,132
我坚信，个体化医疗
就是我们所期待的改变。

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00:12:47,540 --> 00:12:49,415
再生医疗承诺

178
00:12:49,415 --> 00:12:54,050
为配药方式带来革新。

179
00:12:54,050 --> 00:12:59,215
我为将来道路上的机会而兴奋，
但同时也明知，

180
00:12:59,215 --> 00:13:03,395
能够真正将这些技术和策略
应用到病人身上，

181
00:13:03,395 --> 00:13:07,512
仍是路漫漫其修远兮。

182
00:13:07,953 --> 00:13:11,236
我们或许不能帮助今天的病人，

183
00:13:11,236 --> 00:13:14,655
但我知道，
我们一定会造福未来的患者。

184
00:13:15,438 --> 00:13:20,517
将来，我们对待当下治疗方法的态度，

185
00:13:20,517 --> 00:13:22,678
可能就像如今我们对待水蛭一般。

186
00:13:23,053 --> 00:13:26,862
将来，我们会讶异于为什么

187
00:13:26,862 --> 00:13:30,555
我们花了这么长时间，
才做出改变。

188
00:13:31,838 --> 00:13:32,836
谢谢。

189
00:13:32,836 --> 00:13:35,071
（掌声）