专访约瑟夫-彭宁格： 揭秘精准医疗的未来

Diana Mautner Markhof and Frances Mautner Markhof,
2023年12月5日
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约瑟夫·彭宁格教授于 2023 年 11 月 17 日接受了 iGlobenews 的独家专访。讨论的话题从他对细菌和病毒 DNA 的突破性研究，到他在精准医疗领域令人振奋的新的初创公司。

彭宁格教授是世界上最顶尖的遗传学家之一。他出生于上奥地利的一个小镇，曾在因斯布鲁克就读医学院，并曾在安大略癌症研究所从事博士后研究。2002年，他成为分子生物技术研究所（IMBA）的创始所长，该研究所隶属于维也纳的奥地利科学院。他还于2018年至2023年担任不列颠哥伦比亚大学生命科学研究所的科学所长。彭宁格教授在温哥华不列颠哥伦比亚大学和多伦多大学担任教授职务。

2023 年 7 月，他被任命为德国亥姆霍兹感染研究中心科学主任和维也纳医科大学埃里克·坎德尔精准医学研究所精准医学兼职教授。

他获得的奖项不胜枚举。他曾多次获得欧盟和北美的著名竞争性研究经费。此外，他还被中国青岛大学授予两项荣誉教授称号。彭宁格教授是奥地利十字勋章获得者，并于2020年被评为奥地利年度人物。他曾获得恩斯特-荣格医学奖、欧盟最高研究奖笛卡尔奖和维特根斯坦奖（又称奥地利诺贝尔奖）。

2015 年，彭宁格教授被评为德语国家最具影响力的思想领袖，排名第 11 位。他一生共发表 769 篇论文，被引用 91 536 次。在全球范围内，他是被引用次数最多的前 10 位科学家之一。

iGlobenews: 您曾在奥地利、德国、加拿大和美国生活、学习和工作。哪里是您的家？

约瑟夫-彭宁格教授：这很难说。实际上，我 10 岁时就离开了家乡的小村庄，去了一所寄宿学校。之后，我上了医学院。我有一个神秘的故乡–奥地利的山区。但是除此之外，我在世界各地生活过，我非常喜欢温哥华。我在那里有自己的休息之所，我在那里打理我的花园。温哥华给我的感觉最像家。

iGlobenews: 但您一定对奥地利有独特的情结吧？

约瑟夫-彭宁格教授： 一直是这样的。尤其是在国外生活多年之后。我在北美生活了 17 年。知道自己来自哪里，自己的根在哪里是很重要的。你会在世界各地遇到很多人，很多了不起的聪明人，但我永远是奥地利人。我爱维也纳，这是一座伟大的城市，拥有伟大的艺术、教育和大学。我在这里还有房子，我的孩子们也在维也纳长大。他们是真正的奥地利-加拿大人。他们在加拿大出生，但在维也纳上学。

iGlobenews: 请您向听众解释一下什么是个体化医疗，您认为个体化或精准医疗是未来的大趋势吗？

约瑟夫-彭宁格教授：是的，当然。每个人都是不同的。遗传密码的四个字母定义了地球上所有的生命 ，40 亿年的演化历程。大自然用这四个字母创造了植物、蠕虫、细菌、病毒，当然也创造了人类，他们经过了数千年乃至数十亿年的进化。我们都与众不同。

但是，我们已经开发出了读取基因组的新技术。30 年前，以我们（当时）的技术读取遗传密码（包含 30 亿个字母）需要 2000 年的时间。现在，[技术允许我们]在 10 分钟内读取遗传密码，[而且]成本更低。我们可以读取所有人的基因，查看预组基因组的多样性。这是有史以来我们第一次能做到这一点。另一件事是，我们不仅学会了读取细菌、植物、动物和人类的基因，还学会了主动改变它们。第三点是通过科学，我们学会了如何逆转生物时间。

当然，从干细胞中，我们可以构建出微型心脏、微型大脑和血管，我们一直在这样做。世界已经发生了根本性的变化。我们现在有了一个非常特殊的机会，不仅可以制造适合数百万人的药物，还可以真正为特定的人制造药物。通过了解遗传密码、利用数据和人工智能，我们可以有针对性地设计医疗方案或药物。（这是一个）辉煌的时代。 生物医学研究的文艺复兴。

iGlobenews: 那么您找到保持青春的秘诀了吗？

约瑟夫-彭宁格教授：如果我找到了，那就太好了，但现在还没有。我正在为法国的一项关于衰老的倡议管理一个科学顾问委员会。现在我们需要想办法让人们能够更长时间不进养老院。这并不是说要活到100岁，而是要让人口健康地老去，这一点是我们可以做到的。

iGlobenews: 您在埃里克·坎德尔精准医学研究所的部门专注于哪些精准医学领域，取得了哪些成果？你们的研发是否涉及人工智能和数字化？

约瑟夫-彭宁格教授：埃里克·坎德尔于 2000 年获得诺贝尔神经生物学奖，他可能是最著名的神经生物学家之一。精准医疗正在彻底颠覆医学的各个领域，包括癌症治疗，通过检查肿瘤的遗传密码，可以了解肿瘤是否对特定药物敏感，从而开发相应的药物。它还在心脏病学和感染研究中发挥着重要作用，正如 COVID-19 让我们了解到的那样，由于个体对于疾病和感染的遗传敏感性和易感性，一些人会比其他人更容易生病或者生病的病情更严重。最终，我们的目标是建立一个世界一流的研究所。神经生物学和人体组织工程在维也纳非常重要，这里是全球最优秀的组织工程研究地之一。我们有能力参与全球竞争。

iGlobenews: 是否计划将维也纳打造成为全球精准医疗中心？

约瑟夫-彭宁格教授：是的，当然。一个多世纪以来，维也纳一直处于医学生物学领域的前沿。

iGlobenews: 您在埃里克·坎德尔研究所和亥姆霍兹中心的工作时间比例是多少？

约瑟夫-彭宁格教授：亥姆霍兹中心的工作非常不同。它是欧洲最大的感染研究中心。我们有 250 人制造抗生素，非洲的研究站观察大猩猩和黑猩猩，捕捉蝙蝠以寻找下一种病毒。我们有 70 人从事流行病学研究，为下一次大流行或疫情做准备，设法保持我们的医院开放。这是一个吸引人的项目。我们与患者密切合作，我正试图通过聘用新人才来革新这个组织以及改变我们对病毒和细菌的看法。

我们已经发现了 3 万种细菌，但据估计，地球上有 17 亿种细菌。细菌已经进化了 38 亿年。哈佛大学的一位朋友说：”人类是蹩脚的化学家。”因为我们在体内产生的化学反应不如细菌产生的复杂，细菌是不可思议的化学家。例如，有些细菌可以分解塑料。

我们的目标是探索高度污染的地点，或正在解冻的区域，那里的细菌从数千年的冰冻中复苏。我们计划利用病毒和我们对细菌的知识，推动可能改变世界的新科学和技术的发展。想象一下这样一个未来，每个人的地下室都有一个取代汽油和石油的细菌燃料箱，这将彻底改变我们所知的世界结构。这就是我在亥姆霍兹中心努力要实现的目标。

我们还有几年的时间来建立埃里克·坎德尔研究所来进行新的研究，该研究所将在三年后开放。这让我们有时间打好基础，确定方向，并决定聘用谁。对我来说，明确我们的目标一直都很重要。我的目标是达到顶尖水平，在科学的冠军联赛中竞争。做到顶尖具有挑战性，但如果你有明确的目标，你就能迈出步伐，做出改变。你可能不会总是成功，但至少你可以放手一搏。

iGlobenews: 我们了解到您参与了多家初创公司，以便将您的重要医学研究成果商业化。这些初创公司是否涉及新药或新疗法？您能否详细说明这些初创公司的性质、它们的发展阶段以及您的未来计划？

约瑟夫-彭宁格教授：当我在多伦多大学获得第一个职位时，那是与安进公司合作的，而安进后来成为了世界上最大的生物技术公司。我们基于基因组研究开发了一种药物，创造了超过50亿美元的收益。我一直与公司合作，从未对商业界感到畏惧。理解他们的需求和自己的需求非常重要。你必须明确期望和界限。

在向最优秀的人们学习之后，我搬到了奥地利，创办了自己的公司。我投入了自己的资金，雇佣了一个团队。其中一家公司成为欧洲最成功的生物技术公司之一，其开发的一种治疗儿童癌症的药物获得批准。它是少数几家盈利的生物技术公司之一，我为此深感自豪。我参与了公司的每一个阶段，从创办公司、招聘员工、抵押房子支付工资到进行临床试验–经历了逆境和顺境。

我想要继续发展，所以又创办了两家生物技术公司。其中一家公司，JLP Health，开发了一种技术，让我们可以在一个下午内模拟40亿年的进化过程，以及更深入地了解药物，了解它们为什么起作用，以及它们的靶点是什么。我们可以在完全盲目的情况下识别药物靶点。我们在中国有一家子公司，可以了解中国人如何完成这项任务。了解他们的工作方式以及他们如何为新公司融资是一件非常有趣的事情。我还创办了一家名为Angios的新公司，专攻组织工程，利用干细胞培育人体血管。我们的总部设在因斯布鲁克，在蒂罗尔州政府的支持下，我们的目标是继续开展血管研究。目前有5亿人患有糖尿病，考虑到全球有5亿糖尿病患者，以及80%的糖尿病疾病负担是由受损血管引起的，我们有新技术来解决这些问题。

iGlobenews: 您在研究中经常使用人工智能吗？

约瑟夫-彭宁格教授：还不够，但我们已经做了很多。我对年轻科学家和世界变化之快感到惊叹，也对年轻科学家如此热切且快速地拥抱人工智能印象深刻。人工智能具有令人难以置信的潜力。例如，在细胞生物学领域，虽然还处于初期阶段，但当我们测试药物时，我们已经可以分析数百万个细胞，检查单个细胞内的 50 种不同参数。需要 10 年时间和数百人完成的工作，人工智能可以在 10 分钟内完成。这确实令人着迷。此外，就精确度而言，AI可以帮助识别海量数据和庞大人群的规律。人们正在将AI应用于阿尔茨海默症的脑部扫描，以发现人类无法察觉的特征。人工智能可以检查数百万张图像并解读数据。然而，每种技术都有其不完善的地方，比如对人工智能的监管及其使用方式。从我的角度来看，这提出了一个道德问题，我无法完全回答。但我坚信，利大于弊。

iGlobenews: 埃尔温-薛定谔在其名著《生命是什么》中讨论了遗传机制和 DNA，并声称如果不涉及量子过程，就无法理解这些问题。这就了一个新的研究领域–量子生物学。请问您的部门是否参与了量子生物学的研究，涉及哪些领域？有成果吗？

约瑟夫-彭宁格教授：我们还没有真正涉足量子生物学；它现在还有点深奥。但这是一门有效的科学，应该很快就能取得成果。量子计算将彻底改变对庞大数据集的分析模式。如果能拥有这些技术，那将是一件了不起的事情。其他方面，我就不多说了。薛定谔著作的影响在于将物理学和量化过程引入生物学领域，将生物学从主观解释转变为客观测量。

iGlobenews: 量子意识的概念是一个更难的问题，但也是我们的听众非常感兴趣的问题。最近的研究表明，量子过程，特别是奥地利诺贝尔奖得主安东·蔡林格（Anton Zeilinger）研究的量子纠缠，参与了与意识有关的大脑功能。因此，这些大脑功能的执行方式也是非经典的，这意味着意识并非简单的经典过程，而是涉及量子现象。您能否谈谈您对意识及其量子方面的看法？

约瑟夫-彭宁格教授：这是一个具有挑战性的问题。我们有 3,000 亿个细胞和 1,000 亿个神经元，主要的问题是它们如何协同工作，使我们能够在早上起床、记住事情，并作为一个协调一致的整体运行。这是神经科学的核心问题和有趣的假设之一。然而，检验这些假说并不简单。

名心理学家埃里克·坎德尔跳出了自己的舒适区，利用蜗牛模型来理解大脑工作的基本机制，因为它的每个神经元都只有一个突触。研究人员正试图了解蠕虫和其他小型生物的神经系统，它们的细胞数量比人类少得多，但即便如此，我们也无法完全了解它们。苍蝇的大脑有数百万个细胞，比蠕虫的大脑复杂得多。意识是什么对我们来说是一个重要的问题，但由于其复杂性，这个问题也很难解决。大脑不是二进制的，它是回路式的。

一种基于大脑模式的计算机芯片被研发出来了，其能耗和功耗都大大降低。大脑运作的某些方面仍然超出我们的理解范围。但我愿意接受新的、激进的想法。未来，我们可能会在这一领域取得突破。好的科学产生于前沿 ，比如吉姆·艾尔-哈利利（Jim Al-Khalili）的《生命的前沿》。

iGlobenews: 非常感谢您带给我们的这次有趣的采访。我们祝愿您作为坎德尔精准医学研究所所长取得巨大成功，并期待着在不久的将来再次与您探讨必将取得的重要新进展。