他踏入了醫學界百年的禁區，成為無創DNA產前檢測的奠基人

對我而言，科學研究不僅是興趣

更是一種責任

……

隨著一聲響亮的啼哭

一個胖小子降臨到了人世間

他睜著好奇的眼睛打量著身邊的人

可他的爸爸媽媽看著他，臉上卻寫滿了憂心

不幸的事情降臨在了這個家庭里

這來之不易的寶寶竟然是個「唐寶寶」

唐寶寶：即先天愚型嬰兒，是民間對於唐氏綜合症患兒的昵稱。唐氏綜合症是最常見的一種人類染色體病，也是最常見的智力低下的原因。患者嚴重智力低下，頭小而圓，眼距寬，免疫力低下，一般很難活到成年。

每年，我國有約2000萬的寶寶降臨人世

可在這2000萬寶寶中，卻有約6%的寶寶就與別人不同

數量高達120萬的有出生缺陷的寶寶

佔全世界每年500多萬出生缺陷兒童的五分之一

出生缺陷兒童不僅給家庭帶來了沉重的心理與經濟負擔，也給了社會很大的壓力

即便每年政府投入了近百億對唐寶寶進行醫療援助

也還是無濟於事，畢竟，這是一種無法治癒的疾病

可是明明可以通過產前檢測避免這樣的事情發生

可是在過去，產前檢測是要通過羊水穿刺來進行的

是有1%的流產風險的

100個做了產前檢測的准媽媽里就有一個可能要失去自己的寶寶

而這個人，他創造的技術

拯救了每年可能要死在穿刺針下的20萬寶寶

盧煜明，無創DNA產前檢測的奠基人

一位獲得了中國諾貝爾獎（未來科學大獎）的分子生物學家

…

1963年10月12日，盧煜明在香港的一個醫學世家

這個小生命的誕生給家裡人帶來了無盡的歡樂

他的父親盧懷海是香港赫赫有名的精神科醫生

家裡的書房擺滿了醫學的書籍

年幼的盧煜明最喜歡的事情就是躲在父親的書房裡

書上的文字與圖片，為他打開了醫學世界的奇妙大門

父親經常會在家裡練習演講的內容

喜歡玩電腦的盧煜明會為父親準備好演講的幻燈片

耳濡目染下，盧煜明漸漸的愛上了醫學

中學畢業後，成績優異的盧煜明來到了英國劍橋大學修習文學

大四那年，盧煜明轉到了牛津大學讀書

一天，從小愛好醫學的他聽到了醫學院Fleming教授的演講

熟悉的醫學知識再次喚起了他心中對於醫學的愛

演講結束後，他興沖沖的找到了Fleming教授表達了自己想要在放學後參與研究的請求

Fleming沒有拒絕這個好學的孩子，他成為了少數的「學士研究生」之一

進入了牛津大學的實驗室

盧煜明又想起了一直困擾著自己的一個問題

早在1969年的時候，就有科學家在孕婦的外周血中檢測到過胎兒的細胞

可20年過去了，產前檢測還是只能使用準確率很低的血清學檢查和危險性很高的羊水穿刺

血清學檢查：通過檢測孕婦血清中的標記物，結合孕婦的實際情況，得出胎兒患病的風險率，檢出率僅為70%左右

羊水穿刺：又叫羊腔膜穿刺，是一種創傷性產前檢測方法，有約1%的流產可能性

盧煜明覺得，既然胎兒細胞物質混雜在母親的血液中

那麼就應該可以用於無創產前診斷

這對媽媽和寶寶來說都是一件很好的事情

盧煜明將自己的想法和同學說了

卻遭到了嘲笑，在當時看來，這完全是一個不可能實現的荒謬想法

畢竟胎兒的細胞物質進入母體後被稀釋得濃度很低

而且胎兒的DNA是一些遊離的小片段

也就是100bp左右，而人類的基因組大小是30億bp

胎兒那麼少的DNA混在母親的DNA里，找都找不著，更別說檢測了

況且這些物質在母體中存在時間很長，根本沒有檢測的價值和意義

即便幾乎得不到支持，盧煜明仍然開始了他的研究

如果一條路很好走，那一定是有很多人已經走過

而這條路沒有人走過，所以沒有人願意相信這裡有路

可他堅信，這一定會成為未來產前檢測的方向

他在實驗室里埋頭苦幹，希望能找到能證明他想法的證據

經過幾個月的研究，他發現在媽媽的血細胞中確實含有胎兒的DNA

他興奮的將自己的研究成果發表了

證明在母親的血液中有胎兒的細胞

他滿懷希望的繼續進行研究

前期的進展如此順利，他希望能一鼓作氣將問題解決

可是，哪裡有一帆風順的科研之路

況且這還是一條沒有人認為可行的道路

和之前很多的報道一樣

在研究中，他發現母親血液中胎兒的DNA含量數量非常少

若是不能找到更好的方法收集母親血液中的胎兒DNA

利用母親血液進行無創DNA產前檢測就是空談

接下來的8年時間裡，盧煜明每天都在嘗試著不同的方法

希望能夠找到收集母親血液中胎兒DNA的方法

3000個日日夜夜，盧煜明除了實驗

就是不停的吸收著相關的醫學知識

家裡的醫學雜誌堆積成山

寫過的實驗方案成百上千

當時在美國，也有一個科研團隊對這個研究方向很感興趣

美國的團隊耗費了大量的人力物力

卻也僅僅能在40%的孕婦血細胞中確定有胎兒DNA的存在

1996年年底，醫學雜誌上發表了兩篇文章

文章中說到，癌症病人的血漿里含有癌細胞的DNA

癌細胞的DNA，血漿…

盧煜明一下子想到了自己的研究

胎兒生長在母體里，其實和癌細胞寄生於病人的身體差不多

那麼，癌細胞會向血漿中釋放DNA

胎兒是不是也會有同樣的現象呢

想到這裡，盧煜明立刻來到了實驗室

他想，或許自己一直以來的取材就不對

普遍的科學認識都是DNA應該在細胞里

可若是胎兒的DNA是被釋放到血漿里的話

在血細胞中尋找胎兒DNA當然會很難找到

而血漿，說不定會有很不錯的實驗結果

回到了實驗室的盧煜明和往常一樣將樣本離心

卻棄去了底部的細胞沉澱，只取了血漿來進行實驗

時間一分一秒的過去，他緊張的等待著結果

突然，屏幕閃現出測試完畢的字樣

看到實驗數據，盧煜明終於鬆了一口氣

結果告訴他，他成功了

幾個月的實驗後，回到香港的他在1997年發表了自己的成果——《母親血漿中胎兒核酸的探索與應用》

在母親的血漿中，含有約15%的胎兒DNA

並且會隨著孕周的增加而穩定存在，隨著分娩迅速消失

這是第一次，人們在孕婦的血漿中發現了足夠用於產前測試的胎兒DNA

這篇論文告訴人們，無創DNA產前檢測並非不可能

這的確是一個突破性的成果

也給了無創DNA產前檢測提供了基礎

可實驗室研究與臨床應用是兩回事

1997年，人類基因組計劃都尚在進行中

又怎麼可能通過母親體內遊離的零散DNA來對胎兒疾病進行診斷

有人對盧煜明說，研究到這兒已經可以了

你已經花費了10年時間，難道還打算再用一個10年去研究嗎

好好做一個醫生難道不好嗎，況且你也已經很出名了，接下來的臨床應用自然會有很多大公司去做

可盧煜明說，「我熱愛科學研究，我希望能克服現有傳統診斷的弊端，我渴望讓更多的患者受益」

在妻子和團隊的支持下

盧煜明開始了將實驗室成果轉化為臨床成果的道路

沒想到，這一走，真的就是另一個10年

雖然已經能在母親的血漿中找到足夠多的胎兒DNA

但胎兒的DNA分子全部以短的斷裂片段存在與母親的血漿中

最長的片段也不過只有166bp

再加上富集母親血漿中胎兒DNA的時候會有一定的干擾

想要通過檢測母親血漿中的胎兒DNA拼湊出胎兒的基因圖譜

就如同拼湊一個有幾百萬塊碎片的拼圖，還沒有原版畫面對照

這樣的拼圖完成的概率接近於零

12年的時間裡，盧煜明尋覓著這幅拼圖的藍本，卻一無所獲

直到2009年的一天，他和妻子去電影院看電影

這是3D的《哈利波特與混血王子》

當他戴上3D眼睛，看到「H」字從銀幕中飛出來

「它的兩條直線，就好像兩條染色體」

他突然想到，胎兒的DNA有一半來自父親，另一半來自母親

那麼，胎兒父親和母親的DNA圖譜不就是胎兒DNA的藍本嗎

有了藍本，還有了現在高通量測序的技術

這數量龐大的拼圖拼起來就容易多了

高通量測序技術（High-throughput sequencing）又稱「下一代」測序技術（"Next-generation" sequencing technology），能一次對幾十萬到幾百萬條DNA分子進行序列測定，使得對基因組進行細緻全貌的分析成為可能

2010年，《科學—轉化醫學》雜誌刊登了盧煜明的研究成果

藉助新技術，盧煜明找出了胎兒只帶有遺傳自父親的乙型地中海貧血症基因，並沒有從母親身上遺傳同樣的基因，表示這名胎兒只是「地貧基因攜帶者」，他出生後日常生活不會受影響

這是利用無創DNA產前檢測技術檢測的第一個案例

從此，無創DNA產前檢測不再是僅僅能檢測胎兒血型或者一兩種疾病的測試方法

而是能通過檢測母親血漿中的胎兒DNA，給出完整胎兒基因圖譜的方法

論文發表後，引起了各界人士的關注

幾乎沒有人想到，幾十年前被打入冷宮的理論

竟然被這個執著的科學家實現了

各種榮譽接踵而至

英國皇家學會院士（2011年）

美國國家科學院外籍院士（2013年）

發展中國家科學院院士（2013年）

第一位拿到TWAS（發展中國家科學院）科學家的中國科學家

第一位拿到AACC（美國臨床化學協會）的年度Wallace H. Coulter講學獎的華人科學家

一心埋首於科學研究的他顯然沒有想到自己會獲得這些榮譽

「我沒有想過自己有機會成為其中一員」

「作為中國人，能夠在發展中國家的舞台上獲悉殊榮，讓我覺得非常自豪」

2016年9月19日，他拿到了第一屆的未來科學大獎「生命科學獎」

未來科學大獎「生命科學獎」：由未來論壇發起，旨在強化科學傳統，激勵在科技領域做出重大貢獻的公民和組織。首屆大獎包括「生命科學大獎」和「物質科學大獎」兩個獎項，獎金各為100萬美元，以捐贈款項授予前一年在這些領域對人類做出重大貢獻的科學家。

生命科學獎由丁健、李彥宏、沈南鵬、張磊捐贈

在此之前，很多人或許知道無創DNA產前檢測

但很多人不知道在這個技術身後的，是一位中國的科學家

如今的盧煜明，是香港中文大學李嘉誠健康研究所的所長

除了日常的授課與對研究生的教導

他還有更重要的事情要做

「目前這項技術造價十分高昂，當務之急是開發降低成本的檢測方法，才能真正的造福患者」

內容為【SME】公眾號原創，歡迎轉載，白名單回復後台「轉載」