| 科学家用电脑模型预测生老病死 |
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| 北京科技报 2006-09-07 |
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| 邬荣领，美国佛罗里达州大学终身教授,浙江林学院统计遗传学科教授 |
“你什么时间会得病？会得什么病?你的生命将因为这个病何时终止？”这不是天方夜谭也不是算命。美国佛罗里达大学的终身教授邬荣领确有这样的神奇本领，他能把一个人的遗传基因数据、身体的各项指标、周围环境等输入一个他研发的名为功能定位的模型中，根据该模型以及配套软件的测算，就可以迅速预测一个人将来的健康状况，可以知道他在什么年龄段可能会生什么病，甚至可能测算出他的寿命。
研究成果发表在世界最权威的学术刊物《自然综述》上
功能定位模型为何如此神奇，竟能预测人的健康和寿命？作为功能定位模型的研发人，邬荣领在接受记者电话采访时举了一个十分形象的例子，譬如，要测算一个人将来的健康状况，可以把他的年龄、身体状况、遗传基因以及所处的气候环境等相关数据输入电脑，通过该模型以及配套软件的测算，就大约能知道这人在什么时间会得什么病，从而提前预防，延长寿命，提高生活质量。在预知了一个人某个阶段可能得病后，就可以提早通过注射疫苗、改变环境等方法进行干预，改变一些生理指标，延缓或者制止疾病的发生。
这套功能定位模型适用任何生物？邬荣领告诉记者，不仅是人，包括动物、植物在内的任何生物的遗传数据以及相关指标，都可以运用这一模型以及软件进行分析，从而得出这一生物可能的发展方向、寿命以及变异情况。他介绍，关于功能定位模型的科研成果，已经发表在世界自然科学界最高级别的学术期刊《自然综述》的2006年第3期上。目前，我国在该学术刊物上的论文发表总数不超过5篇。
功能定位模型可以为病人个性化用药提供数据，减少副作用。
每个人的基因、DNA的标记都是不同的，在不同时间内病症的表现也就不同，这个神奇的遗传基因模型是把人的遗传基因数据,取人的头发或者肌肤切片获得细胞、DNA等数据,身体的各项指标,比如血压、脉搏、心跳等,周围环境状况,比如温度、湿度、纬度等输入软件中测算，从而预测人在什么年龄段可能生什么病，或者病情会加重。
邬荣领举例，譬如，某人的家族中，有多人患有癌症，但是这个人并没有显现出来病状，那么，怎么知道他是否会得癌症，是否有家族遗传的可能？只要把收集到的这个人的大量的基因方面的数据放到模型里来检测就可以了。
邬荣领认为，功能定位模型有着很强的实用价值，如果把每个人的DNA信息放在医疗保险卡里，医生就可以随时将患者的DNA信息调出来，根据其DNA的结构，结合功能模型预测，就很容易地知道病人用什么药物才能最有效。
但邬荣领也表示，功能模型很受环境因素的影响，基因的作用是通过环境来表达的，所以，了解这个人生长环境方面的信息很重要，同样的人在不同的环境下生病的程度是不一样的。环境分为可预测的环境因素，比如人的饮食习惯和经济状况，另外还有不可预测的环境因素，这些都可以在模型里面分解开来统计判断，包括由偶然因素造成的随机误差，都可以通过模型显现出来。如果随机误差比较大的话，预测起来就比较复杂，时间也会比较长，如果可预测的环境因素占大部分的话，那么预测的效果就会比较好。简而言之，现在人们生同一种病所吃的药物浓度、药剂、吃药时间都一样，而事实上治疗效果是有差异的，这在于每个人的个体都是有差异。通过这一模型，就可以对每个人的生理周期、身体状况进行分析，从而为每个病人的个性化用药提供数据，提高用药的效率，减少副作用。
功能定位模型成功预测到了白鼠的发胖时间
目前，有没有一个病人通过模型预测到了疾病，得到及时治疗延长了寿命？邬教授坦言，目前对人实质性的应用还没有开始，仅仅是在老鼠身上做了实验，很成功地在老鼠的肥胖基因上得到了验证。在试验中，运用这个模型可以准确预测出哪些老鼠可能携带肥胖基因，在什么时间它发胖最快。这个测试也类似于癌细胞的生长检测。检测肥胖基因在老鼠身上的运用已经成功了，至少，如果在能够收集更多的有关人的肥胖基因资料后，完全可以更早地预测到人在什么时候会发胖，这样就可以及时治疗肥胖症。
邬教授表示，他在美国和包括杜克大学、佛罗里达大学、华盛顿大学、康奈尔大学等在内的六个大学都开始了医学方面的良好合作，这些大学在以后将会提供基因方面的数据，现在，他手上刚刚拿到杜克大学提供的有2000多个病人心脏病方面的DNA指标资料。这对研究很有帮助。在艾滋病方面，也已经和约翰·霍普金斯大学合作,对艾滋病人的发病基因进行监控。
专家解读
样本数量影响预测准确性
北京武警总医院的纪小龙教授在了解了邬荣领教授的功能定位模型后，他表示，通过邬教授发明的模型及其配套软件，来预测一个人将来的健康状况，这并不是无稽之谈，可以说是医学未来的发展方向。纪小龙教授举例，现代医学完全能够通过基因的测定来判断多囊肾和多囊肝的病情，感染这两种病的病人，20岁之前一般都是健康的，没有任何症状的显现，但到了30岁以后一般都会发病。可纪教授又表示，依靠现在的科技发展水平，像这样为人们所了解、能准确测定出的病状其实很有限，只占疾病总数的1%到2%。
纪小龙教授表示，就目前人类对疾病的认识而言，离模型软件来预测病情还很遥远。毕竟要模拟到真人的水平，需要收集的各种客观数据实在是太多，光冠心病、心肌梗塞的发病诱因就多达数百条，就算能把这数百条诱因都考虑完全了，但实际操作中仍有难度。纪小龙教授提出，邬教授提到的，他刚拿到杜克大学提供的2000多个心脏病病人的DNA指标资料，从医生的视角来看，这些样本还是实在太少。
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