美国国家癌症学会生物医学信息战略

非常高兴有机会来到协和,这里有很多老朋友。我在美国国立肿瘤研究所（National Cancer Institute,NCI）工作了5年,专攻生物信息学。今天的演讲分为三个部分：第一部分,从NCI角度简要介绍生物信息领域出现的新动态与新需求;第二部分,如何把生物信息技术转化到一些平台的发展中;

熄灭“燃烧人” 之火

1987年冬天,湖北省武汉市及其附近一些县城暴发了一种奇怪的疾病。这种病主要感染中学生,特别是女孩,症状是患者的脚趾和脚底有剧烈的灼痛感,并呈鲜红色。一半以上的患者在发病前有类似普通感冒的症状。

药物的起源

切罗基印第安人(Cherokee)是来自美国南部腹地的一个原住民部落。切罗基人有一个有趣的民间传说故事,讲述人类如何发明医学和药品。故事是这样的。起初,人类与动物们和谐相处。但是,随着人口增加,人类开始捕杀动物作为食物。人类开始不尊重动物,他们不再把动物们看作是生活在同一空间、拥有权利和尊严的同类,而是把它们当作食物和衣服的来源,并且夺走了动物们占据的所有土地。于是,动物们对人类感到非常恼火,因为人类不再尊重它们。

孕吐的原因

31年前,我们得到一个大惊喜:我的妻子怀上了我们的第一个孩子。然而,那也是一段令人百感交集、五味杂陈的时光,特别是对我的妻子而言。尽管我们都很高兴和激动,也因为即将迎来一个新的家庭成员而有些紧张,但对我妻子来说,这个消息却带来了一个难题——孕吐。有大约两个月的时间,她每天起床后都要去卫生间呕吐。她感到非常难受和恶心。对我来说,很想帮她却束手无策。当时没有任何药物可以帮助她,在欧洲,治疗孕吐的药物有一段不堪回首的历史。

打盹儿一万次

每天,我都会做一件看似神秘的事,也许你也会做。我进到一个小且暗的房间,躺下,然后进入意识模糊状态,持续大约七八个小时。睡觉,占据了我们人生三分之一的时间。然而,我们为什么要这样做,在很大程度上仍然是未知的。我们能确定的是,睡眠必不可少,而且几乎是在所有动物中都存在的行为。目前,科学界尚未发现在一天中的任一时段都不睡觉的动物。

要不要吃鱼油补充剂?

小时候,妈妈偶尔会给我喂一勺鱼肝油。我记不清吃了多少次,但真切地记得它的味道是多么令人恶心。现在如果你想服用鱼油补充剂,就不必再忍受那糟糕的味道了,因为你可以通过吞服胶囊来摄入。很多人就是这么做的。事实上,鱼油胶囊是美国和欧洲最受欢迎的膳食补充剂之一。

咖啡:神的食物?

大约650年前,在现在的也门所在地,一位酉长从红海沿岸的摩卡城(Mokha)被驱逐流放。流放一段时间后,他开始感到饥饿,从灌木丛中找到一些浆果,并试着咀嚼它们。但这些果子并不怎么好吃,于是他尝试把它们放在火上烤。最后,他把烤熟的浆果放在水里煮,结果发现煮出来的浓稠的棕色液体不但能减轻饥饿感,而且能令人精神焕发。

弱水三千,取几瓢饮?

生命的维持需要很多物质,其中最重要的是水。我们的身体组成中水分占了大约45%~70%,生命新陈代谢的所有反应都是在水溶液中进行的。同时,我们也在以多种形式持续地失水。其中最重要的失水方式是通过尿液以及身体表面蒸发的水,通常称为“无知觉失水”。

活得冷,活得久?

詹姆斯·迪恩(James Dean)是20世纪50年代的一名好莱坞演员。他只拍了3部电影,从未获得过奥斯卡奖。然而七十年后,在西方世界他仍然是有史以来最著名和最受欢迎的演员之一--虽然大多数人甚至从未看过他的电影!1931年,迪恩出生于印第安纳州,但他在孩提时代就搬到了加利福尼亚。

巴尔托和多哥

近一百年前,阿拉斯加的边睡小镇诺姆有一名医生遇到一个严重的公共卫生问题。他叫柯蒂斯·韦尔奇(Curtis Welch),是服务于这个小社区的唯一医生。诺姆的人口主要包括约1000名阿拉斯加印第安原住民和约500名欧洲人。1924年12月,韦尔奇注意到他接诊了几例喉咙痛的儿童,倒也没有什么不寻常。然而随后病例的数量开始增加,到第二年1月初已经有4个儿童死亡。韦尔奇开始担心可能是白喉,这是一种通过咳嗽和打喷嚏传播、具有高度传染性的细菌感染,主要症状是高烧,并且有厚厚的白色涂层覆盖在喉咙和鼻子的后部。白喉细菌产生的毒素能致命,特别是对儿童。

自私的群体

有一个古老的笑话,是关于澳大利亚北部鳄鱼出没区的两个人。其中一个人对另一个人说:“如果鳄鱼开始追我们,你认为你能跑得过鳄鱼吗?”另一个人想了一会儿说:“实际上我并不需要跑过鳄鱼”。“这是什么意思?”第一个人追问道。另一个人回答:“如果鳄鱼开始追赶我们,我不必跑过它。我只需要跑过你!”这个笑话包含了一个重要的生物学观点:尽管个体参与社交行为可能是为了从互动中获得各种积极的东西,但同时也因为一些自私的理由来进行社交。

治理空气污染的意外收获

糖尿病是与身体产生胰岛素的功能出现障碍相关的疾病。胰岛素是胰腺分泌的一种激素。我们进食时,体内血糖(葡萄糖)水平会升高。胰岛素的作用是促使身体的肌肉和肝脏吸收这些葡萄糖,并将其燃烧或转化为糖原或脂肪。健康状态下,胰岛素水平会在所谓的第一阶段反应中迅速升高,然后进入较为缓慢的升高阶段,称为第二阶段。

斩获科学最高奖

每年10月的第1周总是让各个科学领域人心激动,因为这是诺贝尔奖揭晓的时候。诺贝尔奖并不是历史最悠久的科学奖项,它于1901年首次设立;也不是经济回报最高的奖项,今年的奖金为1100万瑞典克朗(约合730万元人民币)。然而,诺贝尔奖被普遍视为科学成就的巅峰。实际上,真正的诺贝尔奖有5个(物理学、化学、生理学或医学、文学与和平)。

祖母假说遭受打击

我的母亲33岁时生下了她的第三个也是最后一个孩子(我)。55年后,她去世了。生育后的寿命约占她总寿命的63%。考虑到她一生中还有约17%的时间是作为孩子度过的,她的“生育期”只占她成年后总寿命的20%。她在我出生之后的寿命是她生育期寿命的三倍多。从这些数据来看,她是西方社会现代女性的典型代表。

用遥控器解决世界重大问题

如果你有一个遥控器,类似电视遥控器那种。但这个遥控器很特别,你按下它,然后就能解决当今世界上最紧迫的两个问题:肥胖和气候变化。如果这个遥控器有助于拯救地球并会影响我们所面临的最大健康威胁之一,你会按下上面的按钮吗?你可能在想,也许吧,但会不会有什么坑?按下按钮需要花多少钱?如果我说它是免费的呢?事实上,你甚至可能会因此省钱!

狩猎的女人

无论从哪个角度来评判,人类都是有史以来占据地球最成功的物种之一。目前,全世界有超过80亿人,我们不但自已占据了地球上大面积的土地,还把大片土地用于饲养可供食用的驯化动物和植物。到2000年,人类活动已经直接影响到超过84%的陆地表面。相比之下,20万年前智人首次进化出现之时,地球上只有大约10万至30万人口。

鸽子未来会取代我们的一些工作吗?

人类对技术的反应各不相同。如果是明显有益的东西,比如冰箱,我们的态度通常非常积极,会一直用到它们失效。但有时,让事情变得更容易的技术也会引起非常消极的反应。这通常有两种情况。其一,人们认为技术将以某种方式接管人类。也就是说在未来,人类将从技术的主人反转成为奴隶。《终结者》和《黑客帝国》系列电影就表现了这种恐惧。其二,技术会偷走人类的工作,使我们变得更穷。相信这种说法的人有时被称为“勒德派”(Luddites)。

生活在不稳定磁铁上的危险

1824年,一个男孩出生于爱尔兰的贝尔法斯特市,他的名字叫威廉·汤姆森(William Thomson)。汤姆森长大后成为一名非常了不起的科学家,然而你可能从来没有听说过他—至少没有听说过威廉·汤姆森这个名字。汤姆森的几乎整个职业生涯都在苏格兰的格拉斯哥大学工作,主要研究领域是物理学。

太空到底有多广阔?

我读小学时,有间教室的墙上挂着一张太阳系的图片。太阳位于中心,围绕太阳转动的行星散落分布于整面墙上。记得有一天我们学习有关行星的知识时,老师指出,墙上那张图并没有真实反映出行星之间的距离及其相对大小。我感觉受到了某种欺骗,但当时只有10岁,而且那时还没有互联网能够查询行星的大小以及相互之间的距离,我对此也无能为力。时光流逝几十年后,有一天下午,有人让我思考这样一个问题:在一个科学博物馆中可以布置一个什么样的展览?提问者以为我会提出一些和蝙蝠有关的想法,因为当时蝙蝠是我的主要研究方向。

生酮饮食与因纽特人

去年夏天,我的女儿结婚了。几乎所有参加婚礼的男士(包括我)都身着传统苏格兰服饰:格子呢苏格兰短裙、马甲外套和别在袜子里的小刀。有一位风笛手在吹风笛,婚宴的主菜是鹿肉。不过,婚礼也在很多方面打破了传统。传统上,婚礼上的新娘由一群称为伴娘的女性朋友陪同,但我女儿的陪同团队却是男女混合的。另外,婚礼上通常有三个致辞,分别由新娘的父亲、新郎和伴郎依次发表,但我女儿增加了一项一她的首席伴娘的致辞。那是一个美好的周末,我们非常享受与好友和家人们一起庆祝的时光。大家尽情地喝着威士忌,跳着传统的苏格兰舞。