杜玉涛：“健康中国”建设需要基因科技助力

文/《中国医药科学》 康 影

杜玉涛在韶关“火眼”地贫防治项目启动会上发表讲话

在华大集团，有一位飒爽的党委书记，她就是中国国内手工克隆技术第一人杜玉涛。在全世界范围内，她首次利用转基因克隆技术构建了疾病模型猪，并带领华大集团将基因检测技术带上了一个新台阶。

对基因测序的无限热爱，让杜玉涛在密集的实验、通宵达旦的研究中仍旧保持活力与神采，通过推广将HPV防癌筛查、产前基因检测落地并实现基因检测普惠度提高，她希望通过基因科技助力“健康中国”战略，一步步朝着基因科技造福人类的伟大梦想奋进。

人类基因测序：工作起点从1%开启

1999年，杜玉涛对基因的了解仍停留在课本知识层面，当她第一次踏进“国际人类基因组计划中国部分测序项目（1%）”的实验室，体验到的新鲜感，让她的人生底色逐渐丰富多彩，成为具有纪念意义的一天。1999年9月9日9时9分9秒，北京华大基因研究中心宣布成立。

加入华大集团，是杜玉涛从学生身份变换成为科研工作者的历史转折点。

身为华大的1号员工，杜玉涛从刚刚加入华大时起，便对自己树立了高标准、严要求。

几台检测仪器散落在实验室中，杜玉涛只能和团队小伙伴分成三班工作，维持这些低自动化的仪器能够24小时运转。虽然无法立即看到利益和成果，但是杜玉涛感觉工作的每一天都是充满挑战和乐趣的。

杜玉涛告诉《中国医药科学》：当灵感到来的时候，我们也常常通宵达旦地扑在实验室里进行研究。赚钱是当时最不重要的一件事，有些时候大家即使自掏腰包，也没有过多计较。我很感激小伙伴也能够一起吃苦，大家都很年轻，也是刚毕业的学生，工资方面偶尔打白条，他们也没什么怨言。对此，我们也不会要求必须打卡上下班，只要把工作完成好，愿意什么时候来就什么时候来。这样的工作氛围和工作状态，每个人都能享受其中。

杜玉涛说：国际人类基因组计划中国部分测序项目（1%）的实验室墙上有几个大字“为了祖国的荣誉”，我每次看到这一行字，都会深深感觉到自己肩上的使命是多么重要，我们参与的是一个重量级的国家科研计划，承担了国际人类基因组计划中中国部分的研究。华大作为一家民企参与其中，有众多小伙伴一起沉浸在数据的拆解、分析中，每个人都热血沸腾，充满干劲！

中国科学家在这一项目中最终破译了人类3号染色体，这一研究事迹已经牢牢镌刻在中华世纪坛体现我国五千年文化辉煌的青铜甬道上。

世界首例克隆猪：将手工克隆技术引入中国

手工克隆猪带给了杜玉涛从0到1的完整收获，取得的科研专利让她追梦成功。

2003年，杜玉涛前往丹麦攻读博士。杜玉涛的学习生涯起始于分子生物学相关内容，而杨焕明（时任中国科学院北京基因组研究所所长）在与杜玉涛的导师一起讨论关于克隆项目的课题时，对她在科研工作方面的刻苦钻研、勤奋好学、执行力强的优秀品质印象深刻，由此推荐杜玉涛在这个领域深耕细作。

虽然杜玉涛当时还对克隆一窍不通，她也能够踏踏实实地从人类遗传学的基础学起。当时国内对于克隆的研究不多，她只能克服语言难关，将国外晦涩难懂的学术概念通过英语解释出来，再翻译为中文以便理解。

读懂了概念，下一步便是寻找研究模型。

对于这种重大疾病和基因研究方面的动物模型，需要衡量心血管系统、代谢功能是否与人类相近，还要具备遗传学方面的高度相似性。

通过勤奋又密集地做实验，终于在2006年6月，杜玉涛和团队仅用了两年的时间，便见证了世界首例手工克隆猪宝宝的诞生，开创了一项新的世界纪录，同时，杜玉涛也成为这项专利的获得者之一。

博士毕业后，杜玉涛选择主动回到中国，将自己在国外的科研成果和成功经验带回来，助力祖国的发展。

回到华大，杜玉涛出任中国首例手工克隆猪项目组主管的职务。虽然在国外时，自己的克隆技术比较扎实，但她从来没有独立建立过实验室，而且是负责一个对环境和操作人员的素质要求极高的实验，杜玉涛有点焦虑和彷徨。

但是在杜玉涛的导师Gabor Vajta的安慰和支持下，她对自己即将拥有的实验室充满了期待，开始了自己的“追梦之旅”。

从实验室的设计、设备的购买、饲养基地选择等整个流程都要由杜玉涛承担，在实验的初期，所有基础工作都需要亲自操作，杜玉涛当时不断幻想，如果能够有个分身来帮助她就好了。

在创办实验室的过程中，仅有两个本科刚毕业、对克隆一无所知的学生在杜玉涛的身边，缺乏专业人士的指导和咨询，杜玉涛每天都在文献里寻找答案，当时网络还不像现在这样发达，她与导师进行了成百上千封邮件的往来，每天都要带着学生装修实验室，在市场采购实验桌椅、办公用品，同心协力将实验室收拾得窗明几净，终于成功地把丹麦的实验室“复制”到了深圳。

在实验室内，杜玉涛选择了手工克隆技术，因传统克隆的显微操作等设备价格昂贵，基本保持在百万元的层级。而手工克隆仅需五六十倍的普通体视显微镜外加融合仪等设备就可以操作，在成本方面仅需传统克隆的十分之一甚至更低。

在日夜颠倒的实验经历中，杜玉涛受到了很多质疑：“这几个人能做出克隆猪吗？”

夜以继日地科学实验，经历无数挫折与失败，2008年8月，国内首批一窝产8头手工克隆猪在深圳市农牧公司种猪场顺利诞生。

杜玉涛凭借细致入微的工作态度，严谨完善的实验操作流程，将手工克隆猪在国内研发成功，这样的速度和成果，可以达到国际一流水平。杜玉涛也认为，克隆平台的建立已经让自己带回的克隆技术逐步走向产业化道路，这一模型可以方便日后为疾病健康领域提供更低的成本。

研究人员将特定的基因转移到克隆猪的身上，使它们更容易患上糖尿病。在这种克隆猪的身上，制药公司可以放手进行药物实验，让克隆猪加入治疗糖尿病药物的研发工作。

手工克隆猪的诞生，让杜玉涛信心倍增，2009年杜玉涛又研发出世界首例“手工克隆绵羊”，随后又成功研究出各种前沿克隆技术。

基因检测：癌症筛查、生育辅助的精准医学帮手

在手工克隆技术的研究中，基因编辑技术逐步成熟。华大自主研发的时空组学系列工具实现全面突破，这是首次从时间和空间维度上对生命发育过程中的基因和细胞变化过程进行超高精度解析，可谓是绘制出生命的“全景地图”，为认知器官结构、生命发育、人类疾病和物种演化提供全新方向。

杜玉涛说：华大基因测序技术不断被突破，使得基因研究成本快速下降，这是我们面临的机遇，可以让基因科技普惠更多人群。在这个环境下，我们逐渐把精力转向更有发展潜力的空间医学健康领域，并且在出生缺陷防控、癌症的精准治疗、地中海贫血（珠蛋白生成障碍性贫血）等重大遗传性疾病筛查方面进行了深耕细作。

杜玉涛对《中国医药科学》表达自己的心声：华大基因对于科技创新的重视来源于造福民生福祉的愿景，我们希望为健康中国注入基因科技的力量。

通过科学技术和基因研究等手段帮助人们提升健康水平，防止因病致贫和因病返贫，助力乡村振兴，让基因科技做到低价惠民。精准检测并不是精英检测，民生项目需要我们在保证技术的可及性和普及性的前提下，令普通乡村居民受益。

我们以公共卫生服务的形式将癌症筛查项目推广到各基层，希望能够在癌前病变时将它扼杀在摇篮中，助力癌症的早期诊治和早期筛查。

我国宫颈癌的筛查率较低。在2015年，20～64岁的女性接受过宫颈癌筛查的比例仅为25.7%。其中城市的筛查比例高一些，可以达到30%，而乡村仅为22.6%。

我国宫颈癌防控的筛查模式较为单一，需要依赖医生的取样操作后，通过显微镜观测来判断是否有癌前病变。在筛查过程中，受检者需要前往医院，医生对受检者进行宫颈细胞取样，这个操作过程对受检者心理和生理都会造成压力，有很大一部分女性对此产生排斥心理，不愿意进行筛查，有延误病情的可能。

华大基因研发“互联网+HPV自取样”模式使女性足不出户就能居家自取样，提高了适龄人群的筛查效率及筛查覆盖率。

HPV自采样技术工具，经多次实践证明，取样效果与医生操作成果差别较小，具备大规模操作、私密性好、方便快捷等特点。

2018—2020年，杜玉涛带领华大基因团队在河南新乡联合当地政府开展免费宫颈癌筛查，三年中完成了约60万例适龄女性宫颈癌筛查，使新乡适龄女性的宫颈癌筛查率接近80%，发现了近3000例高度癌前病变及150多例宫颈癌病例。

有专家曾建议，应逐步扩大年轻女孩的HPV疫苗接种效率，配合35～45岁女性在一生中进行两次HPV筛查，对筛查阳性患者及时干预。在检测发现癌前病变病例时，通过治疗将其清除，就能够阻断宫颈癌的形成，实现防控。

华大的HPV检测产品特点主要体现在精准HPV分型、采样便利、样本可长途运输等。同时，华大研发的HPV筛查检测，采取固态样本保存的形式，在运输时可以维持更高的安全性，解决了以往液体保存样本无法实现远途运输的问题，能够满足快速筛查、集中送检的需要，扩大了偏远地区适龄女性HPV筛查的覆盖面。

除了防癌筛查，基因检测在生殖健康领域帮助一个个有生育需求的家庭实现孕育下一代的梦想。

杜玉涛告诉《中国医药科学》：在出生缺陷防控方面，无创产前基因检测技术，已经在我国的多个省份进行推广。

杜玉涛曾经与中南大学生殖与干细胞工程研究所等机构合作，将胚胎的全基因组测序检测应用到试管婴儿项目中。

如果染色体数目异常，将对体外受精的胚胎发育产生比较严重的影响。如果将全新的胚胎在植入前进行大规模基因测序，能够筛查所有染色体的数目是否符合正常标准，也能够确保胚胎是正常的，可以有效提高试管婴儿的成功率，帮助患有遗传病的家庭生育健康宝宝的愿望实现。

全基因组测序技术已经应用在我国试管婴儿的遗传学检测方面。2016年，杜玉涛参与的中国第一例胚胎植入前枫糖尿病基因试管婴儿遗传学诊断取得成功。15对夫妇在进行基因检测后，已经成功生育了17个身体健康的婴儿，他们曾经因为自身为染色体异常携带者，或因习惯性流产而无法自然生育健康宝宝，如今都已得偿所愿。

杜玉涛说：我们为240多万孕妇提供了无创产前筛查，能够避免1.7万多例唐氏综合征患儿的出生。让数以万计的家庭在优生优育的方向上越走越远。基因科技能够造福人类，这是我们的伟大梦想，也不断迈步成为现实。

打造生命健康产业链：助力“健康中国”战略

2018年9月7日，杜玉涛牵头发起了华基金·杜氏肌营养不良症公益项目（简称“华基金·DMD公益专项”）。杜氏肌营养不良（DMD）被称为一种罕见病，但男性患病者的发病比例也达到了1/3500。杜玉涛以个人名义为DMD患者发起捐助，为全球范围内14岁以下疑似DMD重症患者提供免费的基因检测，用于辅助诊断及生育指导。

杜玉涛和她的团队承担了国家基因库的运营和建设工作。这里拥有全球最大的低成本自动化生物样本库。杜玉涛希望利用国际领先的基因测序技术，来防控出生缺陷、助力“健康中国”战略。

杜玉涛透露：虽然我们已经利用基因科技在无创产前筛查方面创造了良好的成果，但还需要进一步开拓其他癌症领域的科技进步，力求通过基因检测实现癌症的早期预防，将人们患病的风险往前移。

精准医学中包含预防和预测方面的内容，如果我们能够将疾病产生的基因可能性检测出来，并且在早期预防方面做到及时纠正饮食习惯、养成运动习惯、改善生存环境等措施，使疾病在开始突变的时候及时被遏制住，可能对很多群体性疾病高发的地区来说产生显著效果。

杜玉涛说：我会始终如一地关注科技在民生方面如何进行更好地利用。期待未来我国能够有更多创新成果落地。人类涉及基因方面的疾病种类繁多，所以我希望致力于基因测序的未来，在这条路上越走越远。生命健康产业也需要基因科技助力，我们会朝向基因科技造福人类的伟大梦想不断奋进。