谭蔚泓

◎谭蔚泓

埃隆·里夫·马斯克，美国国家工程院院士，同时长期霸占“世界首富”的名号。他如此评价mRNA技术：“基本上你可以用mRNA治愈一切。mRNA就像计算机程序，通过对这种合成病毒进行编程，它可以执行你所需的任何操作。甚至，把人类变成蝴蝶。”

这并不是空穴来风，事实上，人类不仅在向外探索宇宙之广，同时也在向内深入分子之微。新一场医学革命已经轰轰烈烈地席卷而来。诺贝尔生理学或医学奖的两次颁发，便已证明mRNA技术必然是人类医学的未来。

mRNA技术，从“冷门”到被寄予厚望

2023年，卡塔琳·考里科（Katalin Karikó）和德鲁·韦斯曼（Drew Weissman）在信使RNA（mRNA）核苷碱基修饰方面获得突破性发现，这些发现有力地促进了对抗COVID-19的mRNA疫苗的开发。他们因此荣获诺贝尔生理学或医学奖。

2024年的10月7日，瑞典卡罗琳医学院宣布，将诺贝尔生理学或医学奖再次授予RNA领域的科学家。科学家维克托·安布罗斯（Victor Ambros）和加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun），因为发现了微小RNA（miRNA）及其在基因调控中的关键作用，揭示了基因调控的新维度而获奖。

在很长的时间里，mRNA技术都是一个冷门领域，2020年席卷全球的新冠疫情彻底改变了这一切。mRNA首次被成功提取是在1960年，60年后，新冠mRNA疫苗作为科技创新的一次重大突破应运而生、横空出世，在全球药物研发领域掀起了一场mRNA浪潮。

mRNA是什么？它的全称是Messenger RNA，中文译名“信使核糖核酸”，由DNA的一条链作为模板转录而来，是一类核糖核酸分子，它主要负责传递遗传信息、直接指导蛋白质合成。就像马斯克说的，mRNA像电脑程序。我们每个人都由数百万种微小的蛋白质分子组成，mRNA就是一个蛋白质分子制造工厂，当你体内的某个蛋白质分子出现了问题，mRNA技术可以制造出新的蛋白质，并对你有问题的地方进行靶向递送，从而修复问题。

全球生物技术和药物研发领域的传奇人物罗伯特·兰格（Robert Langer）曾发布评论：“这种技术除了重编程干细胞外还可以用于其他领域，如药物、疫苗等；它几乎可以治疗所有疾病，从而拯救成千上万的生命。”所以，他创立了专注于mRNA技术的Moderna公司，旨在“Modified RNA”。这个公司率先利用mRNA技术开发出新冠疫苗，市值一度超600亿美元。

Moderna并非mRNA唯一的角斗士，全球各个国家的政府、各大制药公司自2020年起，皆开始积极布局mRNA赛道。不仅是新冠疫苗类的预防性疫苗，利用mRNA技术，还可以针对疾病开发出治疗性疫苗和治疗性药物。对于人类疾病，这是一种颠覆性技术，mRNA为预防和治愈各类传染病和癌症带来了前所未有的可能和希望。

在mRNA成为时代不可阻挡的洪流前，中国也有科研团队以敏锐的洞察力注意到这个未来不可限量的领域，那就是中国科学院杭州医学研究所（以下简称杭州医学所）。成立于2019年5月8日的杭州医学所，一开始就将核酸分子医学作为主攻方向。相关团队坚持研究从分子水平理解疾病发生发展与转归过程，发展分子诊疗新方法，构建精准的分子疾病分类，进而确立了包括有效健康干预方案和策略的医学研究与实践模式。

分子医学：最锋利的剑与最坚实的盾

在当今时代，科技是对抗疾病最重要的武器，分子医学就是现代人手中最锋利的剑与最坚实的盾，正以前所未有的速度改变着人类的健康图景。

人体就是一台“分子机器”，不同器官的发病原因都可以在分子水平上找到答案。在分子层面了解疾病发生、发展的过程，在分子层面诊断、治疗、预防疾病既恰逢其时，亦是大势所趋。

分子医学是分子生物学发展中催生的新学科。随着对DNA、蛋白质、脂质等生物大分子的研究和解析，人类对人体和生命活动的认识逐步进入分子水平。同时，基因工程技术、PCR技术、基因测序技术等前沿技术也迅猛发展，为分子诊疗提供技术支撑，进一步推动了分子医学的进步。

“驾马车的人”的责任和使命

mRNA作为一种核酸分子，在分子医学中应用潜力巨大。杭州医学所很早便在核酸领域进行了前瞻性的布局。

杭州医学所拥有全球唯一一家公开的核酸适体筛选中心，为mRNA靶向递送技术的相关研究打下基础。核酸适体就是核酸分子家族里的一种“抗体”，它是一类能够特异性结合目标分子的单链核酸分子，能够被应用于检测疾病和治疗疾病。

杭州医学所很早便将人工智能技术引入核酸适体的设计和筛选，提高筛选效率，降低研发成本，为开发新型诊断工具和靶向治疗手段提供了强有力的支撑。值得一提的是，今年诺贝尔化学奖授予了戴维·贝克（David Baker）、德米斯·哈萨比斯（Demis Hassabis）和约翰·江珀（John M. Jumper），因为他们开发了AlphaFold模型，通过AI计算方法设计出了自然界中不存在的新型蛋白质。这与杭州医学所的科研思路不谋而合。

在这个领域，杭州医学所开发了业界首个核酸适体抗原POCT检测试剂盒及核酸适体传感芯片，针对新冠病毒、猴痘病毒的检测试剂盒，实现感染者的快速筛查；成功进行了全球首个核酸适体核素造影剂进入临床试验，对漏检微小病灶进行特异性检出，“点亮”了人体内肿瘤。

杭州医学所凝练了重大攻坚项目“肿瘤mRNA疫苗研发”，旨在研发出个性化mRNA肿瘤疫苗，打造mRNA疫苗研发共性技术平台，推动研发管线。揭示抗原进化、mRNA结构与翻译表达、序列优化与高效合成及疗效、安全性的基本规律，为未来开发mRNA药物与疫苗奠定基础。同时，基于核酸适配体组学，凝练重大攻坚项目“单细胞分子图谱技术”，利用核酸适体将高通量测序的能力转变为对细胞关键分子（蛋白质、糖类、代谢物等）的高通量表征，能够推动肿瘤精准分型分治。针对三阴性乳腺癌难诊难治的临床问题，杭州医学所利用核酸适体测序技术，整合现有单细胞组学，发展基于表面蛋白的三阴性乳腺癌分型分治性体系，取得了极好的临床效果。

与此同时，杭州医学所正在推动杭州核酸药谷的建设。核酸药物是全球性质的战略新兴产业，承载着巨大的市场潜力和发展前景。凭借在核酸分子领域的深厚积累和技术优势，杭州医学所积极推动打造以核酸药物为特色赛道的产学研医用高地——核酸药谷，聚焦六大前沿技术领域，包括小核酸药物、靶向核酸适体药物、mRNA药物与疫苗、核酸基因疗法、核酸诊断技术以及核酸组学技术，努力实现从核酸药物领域科学到技术的转化，抢占全球核酸技术的制高点。

站在mRNA技术历史与未来的交汇点上，杭州医学所的全体科研人员想要成为驾马车的人，把握分子医学在中国的前进方向。这份“冲动”并非为了金钱与名利，而是想要从分子的层面真正地、彻底地解除中国人民乃至人类的疾苦。

这是责任，亦是使命。

（作者系中国科学院院士、杭州医学所所长，本报记者赵广立编辑整理）