“George Church， 美國著名學者， 現代生物學領域最重要的意見領袖之一。 他是遺傳學與分子工程學的雙料專家， 哈佛大學和麻省理工學院的雙料教授， 美國科學院與美國工程院的雙料院土， 學術研究與科技創業的雙料成功者。 ”
——《再創世紀》
除了在科研方面獲得如此之高的評價之外， George Church 也是一位將技術與商業完美結合的企業領袖， 他目前參與創建的公司已經有 19 家之多， 大部分都佈局在生物技術領域， 而其中較為知名的 eGenesis 的創辦人之一就是 Church 的中國學生、被稱為“基因剪刀手”的青年科學家楊璐菡。
但光環之下的 Church 卻並沒有停下探索的腳步， 不僅研究方向涉及化學、生物、數學、材料等各個領域。 在當下最前沿的 CRISPR 基因編輯技術的研究上， 他也是首批利用該技術進行基因組編輯的科學家之一。
可以說， 在基因工程領域， George Church 已經成了一個傳奇。 近日， DT君拜訪了George Church， 並對他進行了獨家採訪。
以下為專訪全文：
問：在過去30年， 您的研究覆蓋了合成生物學、基因測序、基因編輯等領域， 您是如何發現這些新興領域並投身其中的？現在還有讓您感到興奮的新研究領域麼？
George Church：下一代能產生深遠影響的將會是那些能帶來技術變革的前沿科學研究， 這類研究往往會具備一定程度的社會影響力。 合成生物學、基因測序和基因編輯都屬於這類研究。 我們不應該在那些“有可能”實現的技術上花費太多時間， 而應該聚焦於那些看似很難， 但卻有明確實現途徑的技術。
我想下一代將出來的技術會是合成生物學、基因測序、基因編輯等技術的融合， 比如在實驗室裡培養器官、更好的保護野生動物， 以及改善與強化我們身邊的生物環境等。
問：您目前已經參與創立了 15 家公司？
George Church：19 家。
問：那麼， 作為一位科學家， 您如何在科研與商業活動間做出平衡？
George Church：其實， 我本人並不參與公司的日常運營， 我只是幫助公司成立， 並提供大方向上的指導意見。 我在實驗室的工作也差不多， 並不會直接去管理實驗室的日常工作， 而是提供指導， 提出一些新的想法。
在外人看來， 科研和開公司這些事情可能會花費我百分之二百的時間精力， 但我更願意把這些事情交給年輕人去做， 看到他們用實際行動去改變這個世界， 對我來說也是一件非常欣慰的事情。
圖丨George Church辦公樓外景
問：我們剛從合成生物學奠基人、MIT 教授 James Collins 那裡瞭解到， 他與學生盧冠達共同創立的 Synlogic 已經完成了累計 1.4 億美元的融資，
George Church：我認為， 合成生物學是是基因工程中較好的一種工程方法， 其發展可以追溯到二十世紀 70 年代， 現在已經成為製藥行業很重要的一部分。 我想目前已經有很多行業被捲入了基因工程及合成生物學革命中， 隨著技術的快速發展， 我相信會出現一批傑出的公司。
問：CRISPR 無疑是最具潛力的基因編輯工具了， 但也有些公司在探尋其他的可能性， 比如 Homology Medicines， 他們使用“腺相關病毒”（AAV）來進行基因編輯， 而無需解旋 DNA 雙鏈， 號稱比 CRISPR 更安全。 您如何看待除 CRISPR 外的其他基因編輯方法？
George Church：我完全贊同這些方式。
我在很多場合都表示過我們應該開拓思路， 尋找更多的基因編輯替代方法。 比如你提到的 AAV， 這類方法與核酸酶相比， 好處在於無需破壞 DNA 雙鏈結構。 我很看好這些替代方法， 而且我本人也確實在從事這方面的研究。
問：在目前還比較冷門的生物技術中， 有沒有某些技術您覺得在未來會有很大發展潛力的？
George Church：好吧， 所有的生物技術都不像 CRISPR 這麼火（笑）。 但所有的生物技術都有可能在短時間內取得突破性進展， 從而帶動相關領域的研究。CRISPR 確實太熱了，希望這不是由於我造成的（笑）。往往這種風口浪尖上的技術，一旦出現問題，帶給人的失望也會是巨大的。
人們在某項技術特別火熱的時候會比較容易忽視那些真正具有革命性意義的技術，我覺得目前最重要的其實是 DNA 讀寫，而並非某種具體的基因編輯工具。
我認為基因解讀是最重要的領域之一。當人們談到基因編輯的脫靶效應時，CRISPR 技術中提到的那些炫酷的納米機器並不能很好的防止脫靶。正確的方法應該是首先讀取 DNA 資料，然後用電腦預測正確的核酸酶來儘量減少脫靶效應。所以歸根結底最重要的還是基因解讀。
問：目前生物技術模組化的趨勢越來越明顯，可能越來越多的非專業人士也能 DIY 了。但隨之而來的就是對生物技術的監管問題。您曾經參與了美國生物技術安全相關法案的制定，您認為應該如何應對這種 DIY 的趨勢？
George Church：沒錯，我確實參與了美國生物技術安全相關法規的制定。我認為最重要的一點是，不管是個人還是國家，在從事生物技術相關研究時，都應當有所監管。
圖丨George Church辦公室裝飾畫
問：還想問您一個關於最近比較熱門的基因療法的問題。諾華的 Kymriah 剛剛獲得了 FDA 的批准，Kite Pharma 也被 Gilead 以 119 億美元高價收購。此外，像 Juno Therapeutics 等從事基因療法開發的公司也在積極進取。您認為基因療法是否會在未來幾年迎來爆發？
George Church：據我所知，目前全球有 2400 種基因療法進入了臨床試驗階段，但被批准上市的卻是鳳毛麟角。我認為這個領域有很大潛力，你可以直接從醫學文獻中找到相關方法，然後快速轉換成試驗性療法，因為你不用花很長時間去隨機尋找某種小分子及其標靶。
而且，基因療法也非常精准，你可以靶向遞送到某些特定種類的細胞，一旦進入這種細胞，還可以靶向細胞的某些功能特性。因為細胞記憶體在的“比特”越多，就越容易編輯。這就像電腦一樣，更多的“比特”有利於更好的程式設計。所以，我認為基因療法將成為歷史上最安全，最有效的治療方式。
問：合成生物學領域的明星公司 Zymergen 在實驗室中融入了大量 AI 技術，來將很多以前需要人工完成的繁重任務交給機器，並大大提升了效率。您如何看待 AI 與生物技術結合的趨勢？
George Church：事實上，電腦技術與生物技術相結合已經有很長的歷史了。我記得我在上個世紀 70 年代就開始使用電腦來構建藥物模型。隨著機器在非監督學習，或者說自動學習方面做的越來越好，和人類智慧相比，它們所消耗的能源也越來越多，動輒上百千瓦。
但不論如何，AI 的介入還是一件令人激動的事。我的研究組就通過深度學習在進行一些電腦生物學方面的研究。但其局限在於機器學習過程中所需要的海量資料集，而在以前我們通常通過統計學的方式來完成來預測資料分析結果。當然，隨著 AI 技術的進步，這一局限性正在改善。
問：作為“合成生物學之父”，您如何看待合成生物學未來的發展？
George Church：CRISPR 只是基因工程的冰山一角，而基因工程又是合成生物學的一小部分。這些領域的相關研究正在掀起一場革命，和當初的從蒸汽到電氣的工業革命一樣。而且生物技術會比以往任何技術革命造成的影響都要大。如果說電腦革命改變了資訊的產生和傳遞方式，那生物技術將賦予我們製造一切的能力，從納米級到生態級。
圖丨George Church
問：談到基因編輯，中國對於該技術的研究是比較超前的。著名免疫學家 Carl June 甚至表示，中美兩國在基因編輯領域的競爭堪比冷戰時期美蘇兩國的軍備競賽。您覺得中美兩國在基因研究領域更多的是競爭還是合作？
George Church：我倒不覺得“軍備競賽”是個恰當的比喻，我認為更像是當年的“電子產業革命”，具體說來就是加州的電子產業與日韓等國的競爭。只要有人通過創新領先一步，其他人就要奮起直追，這其實更多的是一種相互促進的合作機制。
我本人也有和中國的基因行業打交道，比如華大基因。我認為總體的氛圍是好的，尋求技術上的突破是所有大國理所應當追求的，這對於中美兩國都一樣。但中國的領導層對於科技與工程學的發展更為重視，而美國更多的是商業資本導向型。
問：中美在對基因技術的監管方面有何不同，兩國在全球基因技術發展中會處於什麼位置？
George Church：其實，中美兩國在這方面都有監管。據我所知，中國已經全面禁止了基因診療相關服務，我認為這就是一種很好的監管。因為中國的領導層確實是懂技術的，他們知道基因技術不是什麼假新聞，而是實實在在的科學。這一點上我覺得中國的監管是有優勢的。但美國的問題是大部分技術商業化都是資本導向型的，政府監管往往不太有力。
但無論如何，中美兩國都將成為全球基因技術的領軍者。世界上其他國家和地區相比就比較“落後”了。歐洲人由於太害怕基因改造生物（GMO）而裹足不前，其他國家取得的進展也有限。中美兩國我認為在未來更多的會是合作而不是競爭。
從而帶動相關領域的研究。CRISPR 確實太熱了，希望這不是由於我造成的（笑）。往往這種風口浪尖上的技術，一旦出現問題，帶給人的失望也會是巨大的。人們在某項技術特別火熱的時候會比較容易忽視那些真正具有革命性意義的技術，我覺得目前最重要的其實是 DNA 讀寫，而並非某種具體的基因編輯工具。
我認為基因解讀是最重要的領域之一。當人們談到基因編輯的脫靶效應時，CRISPR 技術中提到的那些炫酷的納米機器並不能很好的防止脫靶。正確的方法應該是首先讀取 DNA 資料，然後用電腦預測正確的核酸酶來儘量減少脫靶效應。所以歸根結底最重要的還是基因解讀。
問：目前生物技術模組化的趨勢越來越明顯，可能越來越多的非專業人士也能 DIY 了。但隨之而來的就是對生物技術的監管問題。您曾經參與了美國生物技術安全相關法案的制定，您認為應該如何應對這種 DIY 的趨勢？
George Church：沒錯，我確實參與了美國生物技術安全相關法規的制定。我認為最重要的一點是，不管是個人還是國家，在從事生物技術相關研究時，都應當有所監管。
圖丨George Church辦公室裝飾畫
問：還想問您一個關於最近比較熱門的基因療法的問題。諾華的 Kymriah 剛剛獲得了 FDA 的批准，Kite Pharma 也被 Gilead 以 119 億美元高價收購。此外，像 Juno Therapeutics 等從事基因療法開發的公司也在積極進取。您認為基因療法是否會在未來幾年迎來爆發？
George Church：據我所知，目前全球有 2400 種基因療法進入了臨床試驗階段，但被批准上市的卻是鳳毛麟角。我認為這個領域有很大潛力，你可以直接從醫學文獻中找到相關方法，然後快速轉換成試驗性療法，因為你不用花很長時間去隨機尋找某種小分子及其標靶。
而且，基因療法也非常精准，你可以靶向遞送到某些特定種類的細胞，一旦進入這種細胞，還可以靶向細胞的某些功能特性。因為細胞記憶體在的“比特”越多，就越容易編輯。這就像電腦一樣，更多的“比特”有利於更好的程式設計。所以，我認為基因療法將成為歷史上最安全，最有效的治療方式。
問：合成生物學領域的明星公司 Zymergen 在實驗室中融入了大量 AI 技術，來將很多以前需要人工完成的繁重任務交給機器，並大大提升了效率。您如何看待 AI 與生物技術結合的趨勢？
George Church：事實上，電腦技術與生物技術相結合已經有很長的歷史了。我記得我在上個世紀 70 年代就開始使用電腦來構建藥物模型。隨著機器在非監督學習，或者說自動學習方面做的越來越好，和人類智慧相比，它們所消耗的能源也越來越多，動輒上百千瓦。
但不論如何，AI 的介入還是一件令人激動的事。我的研究組就通過深度學習在進行一些電腦生物學方面的研究。但其局限在於機器學習過程中所需要的海量資料集，而在以前我們通常通過統計學的方式來完成來預測資料分析結果。當然，隨著 AI 技術的進步，這一局限性正在改善。
問：作為“合成生物學之父”，您如何看待合成生物學未來的發展？
George Church：CRISPR 只是基因工程的冰山一角，而基因工程又是合成生物學的一小部分。這些領域的相關研究正在掀起一場革命，和當初的從蒸汽到電氣的工業革命一樣。而且生物技術會比以往任何技術革命造成的影響都要大。如果說電腦革命改變了資訊的產生和傳遞方式，那生物技術將賦予我們製造一切的能力，從納米級到生態級。
圖丨George Church
問：談到基因編輯，中國對於該技術的研究是比較超前的。著名免疫學家 Carl June 甚至表示，中美兩國在基因編輯領域的競爭堪比冷戰時期美蘇兩國的軍備競賽。您覺得中美兩國在基因研究領域更多的是競爭還是合作？
George Church：我倒不覺得“軍備競賽”是個恰當的比喻，我認為更像是當年的“電子產業革命”，具體說來就是加州的電子產業與日韓等國的競爭。只要有人通過創新領先一步，其他人就要奮起直追，這其實更多的是一種相互促進的合作機制。
我本人也有和中國的基因行業打交道，比如華大基因。我認為總體的氛圍是好的，尋求技術上的突破是所有大國理所應當追求的，這對於中美兩國都一樣。但中國的領導層對於科技與工程學的發展更為重視，而美國更多的是商業資本導向型。
問：中美在對基因技術的監管方面有何不同，兩國在全球基因技術發展中會處於什麼位置？
George Church：其實，中美兩國在這方面都有監管。據我所知，中國已經全面禁止了基因診療相關服務，我認為這就是一種很好的監管。因為中國的領導層確實是懂技術的，他們知道基因技術不是什麼假新聞，而是實實在在的科學。這一點上我覺得中國的監管是有優勢的。但美國的問題是大部分技術商業化都是資本導向型的，政府監管往往不太有力。
但無論如何，中美兩國都將成為全球基因技術的領軍者。世界上其他國家和地區相比就比較“落後”了。歐洲人由於太害怕基因改造生物（GMO）而裹足不前，其他國家取得的進展也有限。中美兩國我認為在未來更多的會是合作而不是競爭。