陳丹丹
近日,隨著美國時代周刊“記錄自己故事”的系列書籍出版,年僅15歲的少年杰克·安德拉卡成為了人們關注的焦點。他,發明了檢測胰腺癌的試紙!胰腺癌,被認為是致死率最高的癌癥,罹病后能夠存活五年的幾率只有4%,原因在于這種癌癥極難早期察覺,因此杰克的發明被認為具有革命性、是一種“改變世界”的成果,他的研究驚動了全球,獲得了2015年“英特爾國際科學與工程大獎賽”的首獎,并被奧巴馬邀請到白宮參加高層科學論壇。杰克的故事也被拍成紀錄片《你不知道的杰克》。當大家都稱贊杰克是一名天才少年時,他謙虛地說:“我只是抓住了唯一一次證明自己的機會,但在此之前,我失敗了199次,我并不是天才,只是堅持了自己的夢想而已!”
叔叔病逝
刺激少年尋因解惑
1998年,杰克·安德拉卡出生在美國馬里蘭州。他的父親威爾遜是當地的一名物理老師,母親索菲婭是一名麻醉師。
杰克是個活潑的男孩,他一頭蓬松的金發,明亮的眼睛時常閃著好奇的光芒。杰克天生求知欲旺盛,腦袋里裝滿了各種稀奇古怪的問題,他學著媽媽索菲亞的樣子隨身攜帶小本子,隨時記下從腦子里蹦出的新點子。
每當父母抱怨他把家里弄得亂七八糟時,只有杰克的叔叔約翰是站在他這邊的,鼓勵杰克說:“你是個小天才,我相信你一定行的!”約翰沒有結婚,是一名工程師。由于沒孩子,他特別疼愛杰克,常在杰克的父母面前幫他打馬虎眼,給他買實驗器材。有了叔叔的支持,杰克的地下室堆滿了針頭、吊瓶、輸液管等雜物,儼然成了他的秘密試驗基地。
然而,在杰克讀到初中二年級時,這無憂無慮的童年時光結束了。2012年6月,杰克的叔叔約翰被查出患有胰腺癌。那段日子是杰克14歲黑色記憶的開始,他第一次感受到了死亡帶來的恐懼與不安。每天放學后,他都要到醫院去看望約翰叔叔,關心他的病情。他常常陪著叔叔做檢查,幫他取化驗單,甚至主動向叔叔的主治醫生喬治博士詢問他的病情。
一天,喬治博士對杰克說:“你叔叔的情況不太好,現在需要做進一步確診?!笔紫?,約翰叔叔接受了增強PET-CT和MR功能成像檢測,接著進行了抽血化驗。
杰克對叔叔的病情非常關注,他在醫學網站上查到,通過檢測血清中的CA19-9、CA242、CA125值和CEA、CA19-9與CK193值,再進行單項比較就能檢測和提高胰腺癌的診斷率。檢查的結果不容樂觀,約翰的胰腺癌是Ⅲ期,癌細胞已通過淋巴結轉移了!那一刻,杰克一家都陷入了悲傷中。
杰克拿著叔叔的化驗單,心里有些疑惑。為什么在身體常規檢查中不能通過檢測血清來提前確診胰腺癌呢?杰克提出了自己的疑問,喬治博士安撫他說,目前還不能從常規血清檢查中發現胰腺癌細胞,只能是患者得了胰腺癌,并且癌細胞發生轉移后,才能從血液里檢測出它來。
接下來的日子,喬治博士采用CT導向器官組織,并植入高強聚焦超聲熱療的方式為約翰治療胰腺癌,可是治療不到一個月,約翰的病情就急轉直下,不幸去世了。
屢遭挫折
不言放棄終成功
對于叔叔的死,杰克特別不甘心,他覺得叔叔如果不是因為病情這么晚才得到確診,他說不定能被救活!悲痛之下,這個倔強的15歲少年開始上網查資料。他了解到胰腺癌是“癌中之王”,一旦被確診即是晚期,而且由于胰腺生長的位置很隱蔽,所以一般很難被發現。
但杰克卻認為,現代醫學這么發達,一定能有某種適用于胰腺癌早期篩查的準確實用的方法。于是,杰克去圖書館查閱相關知識,并做了大量的筆記。在這些資料中,有一份哈佛大學醫學院記錄的有關胰腺癌患者的治愈和失敗的資料特別珍貴。而這本書的閱讀是有權限的,至少是碩士研究生資格的人才能借出來。圖書管理員看杰克只是個小孩,就更不愿意把這厚厚的一大本資料借給他了。
杰克別無他法,一連幾天他都守在圖書館的門口,管理員最終得知杰克借這本資料的原因后非常感動,就把資料借給了杰克。通過大量閱讀和比較,杰克發現在一些醫學論文中都會提到一種在胰腺癌患者身上會巨幅增加的異常蛋白質“間皮素”。這種名為“間皮素”的糖蛋白雖然很普通,可一旦患上胰腺癌、肺癌或是卵巢癌,血液中間皮素的含量就會異常高。杰克想,如果能及早在血液中測出“間皮素”的含量,就能提早發現胰腺癌,而此時患者的生存率是100%。
這個發現讓杰克特別興奮,如果只需要檢測患者血液中是否有異常蛋白質“間皮素”,就不需要像進行那么復雜的血清檢查了。而且叔叔每次檢查都要花掉至少800美元,為了提高準確率,叔叔還要做CT、增強CT、PET-CT等一系列檢查。這些檢查時間長,對身體的損害也很大。
如果能用一種簡潔的方式測試血液里的“間皮素”就好了,而且最好是一種高效、簡單的測試,就像懷孕試紙那樣便捷、快速又便宜。想到懷孕試紙,杰克頓時豁然開朗。能不能做出測試胰腺癌的試紙呢?那樣也許只要幾分鐘就能知道自己是否患有胰腺癌了。
于是,杰克第一步就是要弄清楚怎么排它性地檢驗出血液里的間皮素,其次就是做出檢測試紙。杰克不斷思索著,2013年1月的一天,杰克在一份科普雜志上讀到了一篇關于碳納米管的文章,這讓他產生了靈感。他意識到自己似乎找到了解決方法,那就是抗體。因為每一種蛋白都有特定的抗體相對應,可以通過檢測抗體來發現間皮素!
恰巧,在幾天后的一堂生物課上,老師麥克正好講到了用納米技術連接抗體、形成納米抗體的基礎知識時,他發現杰克一邊聽課一邊在一大摞資料中翻閱著什么,就好奇地走到他的桌邊。原來,杰克正在閱讀深奧的碳納米管的資料。
課后,麥克老師從杰克那兒了解到他渴望獲得這些知識的原因后非常感動。他對杰克說:“抗體和納米碳管結合,比正常的抗體更敏感且易于檢測,或許真能如你所想,通過這種方式檢測出血液里異常的間皮素?!?/p>
在麥克老師的鼓勵和幫助下,2015年2月,杰克去了褒曼研究所做實驗。在實驗中,他發現,碳納米管能使“測癌試紙”具有導電性,當測試者將一滴血液滴到這種“測癌試紙”上后,如果血液中擁有“間皮素”,那么它立刻就會和納米抗體結合,從而使抗體膨脹增大;如果血液中擁有的“間皮素”更多,將會使更多的抗體膨脹,從而能夠改變碳納米管的電子性能,而這種改變將可以通過“測癌試紙”上的生物感應信號顯示出來。所以測試者只需提供一滴血進行測試,通過試紙上的一些色調的變化,就能精確測出自己血液中的“間皮素”含量程度。
得出這些結論后,杰克又拿出叔叔的病例報告,他知道醫院為叔叔治療胰腺癌的方法,是現在醫學界公認的,也是通過權威論文發表和認證的治療方式。而在瀏覽了大量有關胰腺癌治療的論文目錄后,杰克發現還沒有任何一個人提出用測試血液中“間皮素”的這種簡單方式來檢測胰腺癌。
為了讓自己的發現得到承認,杰克在生物老師麥克的幫助下,用血液中的糖蛋白“間皮素”所對應的抗體和碳納米管結合,制成了一種特殊材料,然后覆蓋在普通濾紙上,做成一種“測癌試紙”。
當杰克拿著試紙去喬治博士那里試用時,大家都認為杰克在瞎胡鬧。杰克沒想到會遭遇冷眼,他感到很沮喪,但他很快就振作起來,他想到向知名科學家求助。
逆向思維
15歲少年研究出癌癥試紙
杰克做出這樣的決定是因為他沒有高科技實驗工具。由于他制造的“碳納米管”試紙很簡單,效果可能不太理想,所以他決定向多名美國科學家求助,希望他們能讓他使用實驗室來優化和驗證他的神奇測癌方法。
說干就干。首先杰克在網上找到了50名正在做相關研究的教授的聯系方式;接著,他在給這些教授的郵件中詳細介紹了自己的檢測原理、項目計劃、預算和時間表等,他向能查到聯系方式的權威醫生們發出了150多封郵件,它們大多寥寥無音。終于,在杰克收到將近180封拒絕信后他終于等到了一絲希望!他收到了美國,也是世界頂級著名私立大學約翰·霍普金斯大學醫學院公共郵箱的一封回信,上面只有幾個字:“您檢測胰腺癌的科學方式,有可能成立。”落款是阿尼邦·梅特爾(Anirban Maitra)教授。
事不宜遲。杰克決定帶著自己的“測癌試紙”去拜訪霍普金斯醫學院的教授。霍普金斯大學是被美國國家科學基金會連續33年列為全美科研經費開支最高的大學。截至目前,學校的教員與職工共有36人獲得過諾貝爾獎?;羝战鹚勾髮W擁有全球頂級醫學院和公共衛生學院,人才濟濟!
然而,讓杰克萬萬沒想到的是,當他來到霍普金斯大學病理學和腫瘤學系找到梅特爾的時候,卻吃了一個閉門羹。
但杰克天生就有股拗勁,于是他去找別的教授,他一次次地吃閉門羹。就這樣,杰克在一共遭到199次拒絕后,杰克決定再去一次唯一給了他回信的阿尼邦·梅特爾教授那兒。他對梅特爾教授說:“我只希望您給我一次機會,請相信我?!?/p>
眼前這個一個月前還顯得意氣風發,甚至有點狂傲的小伙子現在變得有些疲憊和憔悴,但他的目光卻更加堅定了。梅特爾教授表情十分嚴肅,他仔細閱讀了杰克的用檢測“間皮素”的方式診斷胰腺癌的論文。半小時后,梅特爾教授對杰克說:“我打算安排一個面試,請學院的老師們都來參加?!?/p>
第二天,所謂的面試其實很簡單,杰克只是陳述了自己的研究成果并進行了模擬演示。但接下來卻是激烈的討論。這些科學家們很快發現,這個15歲的少年用一種超乎想象的、極簡的方式,另辟蹊徑找到了檢測胰腺癌的科學方法。
原來,在大人的觀念中,要檢測胰腺癌,就必須對這個器官本身進行各項檢查,比如造影和增強CT檢查。但杰克卻用小孩子的視角,從胰腺癌所導致的血液深層變化中獲得結論。在答辯會上,杰克邏輯清晰,語言簡練。答辯會結束后,專家們激動地稱贊杰克是個天才少年!
在接下來的7個月時間里,杰克的“癌癥試紙”得到了霍普金斯大學病例研究室的嚴謹驗證和改進。事實證明,杰克的神奇的測癌方法不但完全可行,而且更重要的是,用杰克的測癌試紙測一次血液的成本只需3美分,并且5分鐘就能得知測試結果,而測癌精確度更是超過90%,要比目前醫學界流行的檢測方法速度快上168倍、價格便宜26667倍,并且敏感度和有效度更是高達400倍!
2015年11月,美國《史密森學會雜志》在華盛頓向15歲的杰克頒發了美國青少年成就創意獎;之后,杰克還擊敗了來自70個國家的1500名參賽者,獲得了2015年“英特爾科學獎”,獲得了75000美元的獎學金。盡管這個出自15歲高中生之手的發明,面臨不少的質疑,但無論如何,美國已有藥廠和他簽約。在接受采訪時,杰克淡定地說:“我已用盡一切方法去證明自己的想法是對的。對親人的愛讓我創造奇跡,只要堅持,一切皆有可能!”
編輯/征貞