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系统生物学创始人Leroy Hood教授做客第104期大师讲坛

6月4日,美国科学院、美国工程院、美国艺术与科学院、美国医学院院士,美国国家科学奖章获得者、系统生物学创始人Leroy Hood教授在上海交大系统生物医学研究院报告厅做客第104期大师讲坛,为交大师生带来题为“Systems-Driven 21st Century Medicine: Catalyzing a Revolution in Healthcare”的精彩报告。

报告开始前,“科普三分钟”特色栏目以短视频的形式介绍了人类医疗发展的历程:从最初植物作为药物对抗疾病到军事医生对抗细菌的繁殖,从通过表象进行诊断和治疗的初级阶段到各种医疗检测技术的出现,从第一种疫苗的出现到现在纳米技术和干细胞、基因工程。

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讲座中,Leroy Hood教授以如何解读生命系统的复杂性是生物学和医学面临的巨大挑战引出了系统生物学研究的必要性。他指出,在对人类生命系统和疾病的研究中只强调单方面因素,始终如盲人摸象,只有系统的技术方法、系统的研究策略才能更好的认知人类生命系统。Leroy Hood教授分享了他60余年科研生涯中关于生物复杂性研究变革的七个重要转折阶段,并介绍了“P4”系统医学理念,即预见性(Predictive)、预防性(Preventive)、个性化(Personalize)、参与性(Participatory)为一体的系统医学研究体系。他指出,P4医疗是21世纪新型医疗手段,能够有效地将系统生物学、健康科学、社会结构、大数据分析和数字健康相结合,从器官水平、细胞水平、分子水平和基因水平解决医疗健康问题。Leroy Hood教授介绍,他的团队在2014年对108位研究者进行了基因、蛋白、代谢、肠道菌群等个人健康指标数据集采集,并对其个人生活习惯及环境进行监测。研究结果表明,基因对于人类依然有着重要影响,但基因只是开始而非结束,人们需要根据自己的基因情况,调整饮食、运动、营养补充等多方面,采取更精准的疾病预防方案,提高自我健康管理能力。他以自身为例讲述,他的基因中含有ApE4杂合子,该杂合子会导致家族性心血管疾病和阿尔茨海默症。为保障健康,他为自己制定了科学的计划:减重20磅、增加维生素D摄入、增加运动、增加睡眠、减少汞的摄入、增加改善心脑血管状况的化学物质摄入等。最后,Leroy Hood教授还阐述了代谢物、临床化学和蛋白质表达水平等生物大数据对于系统生物学的重要意义,并再次强调P4医疗是21世纪重要的医疗手段。

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在互动环节中,Leroy Hood教授回答了有关P4医疗可能对遗传产生的影响,以及如何有效的开拓科学思维等问题。他勤勉不辍的科学态度、睿智严谨的科学思维和幽默诙谐的语言风格给在场观众留下深刻的印象。

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讲座最后,大师讲坛组委会向Leroy Hood教授赠送了精心制作的泥塑人像作为纪念品,以表达交大学子对他到访由衷的感谢和诚挚的祝福。他也应邀留下大师手印和题字,并与大师讲坛组委会成员合影留念。

【嘉宾简介】

Leroy Hood,美国国家科学院院士,美国国家工程院院士,美国艺术与科学院院士,美国医学科学院院士,美国系统生物学研究所所长及创始人。他于1964年获得约翰霍普金斯大学医学院医学博士学位,1968年在加州理工学院获得生物化学博士学位,之后在国家卫生研究院担任了3年高级研究员。在加州理工学院,期间,他和他的同事开发了DNA基因测序仪、DNA合成器、蛋白质合成器和蛋白质测序仪,该技术的发明成为生物技术领域重要的里程碑,为人类认识基因组铺平了道路。 Leroy Hood教授曾在15家生物技术公司成立过程中发挥至关重要的作用,包括Amgen公司、Applied Biosystems公司、 Integrated Diagnostics and Arivale公司等

Leroy Hood教授获得17个国际知名大学荣誉学位,已发表了750多篇学术论文,获得36项专利。他还主编或合著了众多教科书,涵盖生物化学、免疫学、分子生物学和遗传学等领域。他编写了广受欢迎的关于人类基因组计划的著作《The Code of Codes》,并刚完成了《系统生物学》的编著。

Leroy Hood教授获得多项国际大奖,1987年因其在免疫多样性领域研究成就获拉斯克奖, 2002年因先进测试技术领域的贡献获京都奖,2006年因在系统生物医学领域前瞻性工作获亨氏奖,2011年因发明了DNA自动测序仪获美国国家工程院 Fritz J. & Delores H. Russ奖。2013年,他获得奥巴马总统授予的国家科学奖章,2014年他被评为当今世界最有影响力的50位科学家之一。

【背景介绍】

一直以来,用系统的方法治愈疾病,是医学界最吸引人的发展热点。而系统生物学和新系统驱动技术的出现,催化了这一进程——大数据、数字化的个人测量和由病人注册激活的社交网络,使得医疗保健具有可预测性(predictive)、个性化(personalized)、预防性(preventive)和参与性(participatory)四个特点(简称“P4”)。

在2014年开展的P4科学计划中,Leroy Hood教授对108名病人进行了纵向、高维的数据云研究。通过所得数据,他将P4保健系统与21世纪医学和现代医学进行对比,并讨论了其对社会医疗保健的影响。作为系统生物学研究所(ISB,附属于美国普罗维登斯圣约瑟夫健康医疗集团)首席科学官,Leroy Hood教授将21世纪医学引入美国医疗系统。

叶青青
研究生院
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