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科技創新

徐立之:在茫茫大海如何尋得奪命基因

2016-04-01

撰文:廖美香

徐立之懂得找研究方向,當年分子生物學正是前沿學科,發展精彩。他以白人常見遺傳病「囊狀纖維症」為研究重點,發病率為三千有一;一般白人在二十五人中,即有一人是基因攜帶者,屬隱性遺傳病,沒有病徵。若不幸得了該遺傳病,兒童早期發病,所有外分泌都不正常,汗的鹽分高,腸分泌影響消化能力,肺裏長年有細菌寄生,且容易患肺炎,不易長大成人。徐立之接受筆者的獨家專訪,罕有的詳述他如何努力做研究,幾經挫折,最終成為偉大的科學家,令港人引以為傲。

有系統尋找致病基因

人類的基因數約三萬個,共有二十三條染色體。在1985年,徐立之的第一個突破是他首先確定囊狀纖維症的致病基因在第七條染色體上。但是這染色體裡面有二千多個基因,怎樣找出致病基因?他打個比如說,一套基因百科全書有二十三冊,我們找到第七冊是遺傳致病基因之所在地,因為發病常與此有關。當然我們需要靠精密的分析,方能確定找出致病的細節。「我們有系統的一頁一頁去翻,只要作出假設是對的,一定能找到致病基因,問題只是時間而已。」

在三萬個基因中找出關鍵,恍如大海撈針?徐立之再深入淺出解說:「譬如我們在全港各區有系統的搜索,結果知道油麻地有線索,但油麻地也很大,不知那幢大廈?是住屋?辦公室?還是貨倉?我們逐家去搜,確定那間屋之後,也不知屋裡甚麼壞掉了?是把門鎖?水電?燈泡?煤氣?我們靠分析DNA序列,進行很多分子生物學的實驗;也與很多醫生及病人合作,與世界多方面分享及配合。「發現缺陷基因,非常神奇。」

當年有別的團隊比徐立之早兩年宣布找到該病的關鍵基因。「當他們宣布找出致病基因後,多個團隊沒有仔細分析,便以為成功已被拿走了,就沒有繼續做下去。當時是1987年。我實驗室裏的研究員們也覺沮喪,感覺浪費了精力;但我鼓勵他們堅持下去,繼續找我們要找的基因。因為一來仍有很多與疾病相關的分析可以做;再者,他們雖在第七條染色體位置相近的地方找了一個基因,但未有發表證據證明那是囊狀纖維症致病的基因。結果亦是如是,他們很快也宣布他們發現的基因是不對的。我們的團隊從未放棄,終於在1989年找到真正的致病關鍵。」徐立之領導團隊埋首研究,抱著科學家的精神,求真、不懈探索,總共用了七年時間終找出第七條染色體的缺陷基因。原來這基因是製造細胞膜上的氯離子的通道;通道出現問題,影響到外分泌的流通。該突破成果在醫藥遺傳界是一項的創新,對其他遺傳病的研究有絕對引領的作用。對病人更是一個很大的鼓舞,因為科學家可以從此有系統地尋找能夠治療病患的藥物;此外基因攜帶者可以用DNA檢查出來,也可以做產前測試。

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當年有別的團隊比徐立之早兩年宣布找到該病的關鍵基因,但未有發表證據證明那是囊狀纖維症致病的基因。徐立之領導的團隊
從未放棄埋首研究,終於用了七年時間在1989年找出第七條染色體的缺陷基因。圖為他及後攝於多倫多實驗室。

「每個細胞都有基因,科學家很偉大,研究成果令藥物無孔不入,小分子可把壞了的氯離子通道矯正,病人吃藥可以發揮療效。透過食物補充營養、抗生素加上物理治療亦減低了肺部感染,防止氣管閉塞。」他說,幸好藥物可以對基因缺陷引致的損壞氯離子通道產生矯正反應,沒有副作用。雖然現在的小分子藥物只能治療一小部分的病人,但隨著科研進步,新的藥物不斷產生,相信不久更多病人可以康復得更好。

贏得專利累計一千萬

這些致病基因的訊息,可以用作測試胎兒,及早得知基因是否有缺陷,那便意味著對生育的抉擇,母親可以墮胎;這涉及利用基因測試,呈現倫理及道德問題。「我希望發現這基因不只是用於測試,而是可用專利去做有效治療;我沒有能力去發展治療,所以只能從旁協助其他專家;我則繼續在遺傳學的領域鑽研。」是甚麼推動他鍥而不捨去做科研呢?徐立之堅持:認知真相,為他人救命。

一般認為,專利涉及技術。找出致病基因,何以是一個專利?「發現客觀存在的,不是專利;發明前所未有而具實用性的,才是專利。以煤炭為例:找出煤炭的存在,是發現;找出煤炭燃燒後可生熱,便是發明,可以申請專利。」

「我們做出的科研結果可作基因測試,去篩選藥物,找出治療方法,因而能享受專利的成果。」徐教授 1989年發現致病基因的奧秘,估計二十多年來專利費共獲上億港元。他說,當年有三個實驗室合夥研究,扣除成本及回饋當年支持研究的基金會後,他領導的小組作為主要貢獻者,獲享一半,其中三分之一給自己,其餘的給實驗室同事。現在他的一份已累計超過一千萬港元,一直存放在多倫多病童醫院,並最近決定用以成立獎學金。科研一旦獲成功應用,能轉化為藥物或產品,這如同印銀紙?他說:「專利是有時限的啊 ! 」至今他仍每季收到專利費報告,能享受多久呢?徐立之不太在意的說:「我不知道。」他認為,救人所得的喜悅,大大於實際經濟收益。

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徐教授愛以煲飯論說:「煲飯不宜經常打開飯蓋看,如果相信這系統,飯有泡出,你便收細火慢慢等收水。」他希望研究資助機構不要
經常審查項目成果,亦請政府官員、UGC以及立法會議員相信院校的完善機制,不必要經常向院校提問、審查,令院校因而很花人手去處理。

以「煲飯」論科學科學家做實驗,一步一腳印,欲速則不達。徐立之在求學時導師給予他充分空間去做科研,所以他特別感恩。

「我希望社會各界對科研都有點耐性。研究資助機構不要經常審查項目成果,亦請政府官員、UGC以及立法會議員相信院校的完善機制,不必要經常向院校提問、審查,令院校因而很花人手去處理。我總覺得香港大學教務處大概有一半的人手是負責處理各種審查及回答提問的,他們變成著力於報告,資源易陷於錯配,做不了實事來。」徐立之對官僚行政,有所抱怨。

徐教授以「煲飯」論科研,強調要耐心靜候成果的誕生。他懂得煮飯,最愛以煲飯論說:「煲飯不宜經常打開飯蓋看,如果相信這系統,飯有泡出,你便收細火慢慢等收水;否則一味去打開蓋,用筷子搞下,就煮極都唔會熟 ! 」他又比喻教育與科研如同「食飯」,是社會必需品,不只是產業這簡單,不能過於急功近利。「香港這個商業社會,要求快速回報,以致創新、創業的人難有生存空間。」徐立之鼓勵年輕人抱著滿腔熱誠與信念,按步就班去做科學研究。「大膽假設,小心求證」,是其探索之道。科學家看到小小的東西,便聯想到背後的大問題。徐立之能耐心觀察,掌握鑄造科研成功的奧秘。

原文刊於《am730》2016年4月1日,獲作者授權轉載。