如何健康快乐活到一百岁？

　　“你想知道如何健康快乐地活到一百岁吗？我的研究就是希望解决这个问题。”在4月1日上午举行的复旦大学第十期“浦江科学大师讲坛”上，英国皇家医学科学院院士、澳大利亚国家表型组中心主任、复旦大学生命科学学院名誉教授杰里米·尼科尔森激情开讲。

　　作为国际分子表型组领域专家，尼科尔森在系统医学、代谢表型、分子病理学等领域都作出了突出贡献，被誉为“代谢组学之父”。他致力于让先进医疗技术跨越实验室的高墙，成为每个人触手可及的生命盾牌，让医学从“对抗疾病”转向“预见未来”。

上图：被誉为“代谢组学之父”的尼科尔森指出，人类生活在不断变化的环境中，基因与环境之间的动态交互作用是理解健康与疾病的关键，因此，仅仅关注基因是远远不够的，正是这一局限催生了表型组学的诞生。

从基因组到表型组

人类如何研究“延年益寿”

　　“我们都希望能够活得更长寿、更健康、更快乐，而对于我们中的很多个体来说，科学进步可以显著提升生命质量，这就是我们所说的精准医学。”尼科尔森指出，基因组检测工作是目前人类疾病防治的重要工程之一。

　　2003年，92%的人类基因组就已成功完成测序，目前科学家们仍在为剩下的8%的基因组测序和图谱编制而努力。人类生活在不断变化的环境中，基因与环境之间的动态交互作用是理解健康与疾病的关键，因此，仅仅关注基因是远远不够的，正是这一局限催生了表型组学的诞生。尼科尔森说，“我们的基因与环境——包括吃的食物、呼吸的空气、使用的电子产品、与人体共生的微生物体——都会产生互动，进而影响到人类的预期寿命。研究这些内容的范畴，就是人类表型组”。

　　所谓表型组，就是由基因、表观遗传、共生微生物、饮食和环境暴露之间复杂的相互作用而产生的一系列可测量特征，包括个体和群体的物理特征、化学特征和生物特征。表型组学聚焦于这些可测量特征的研究，是继基因组之后生命科学的又一个重点方向。

　　“在过去几十年间，人类死亡的方式与比例在不断发生改变，这是表型组学重视的问题之一。” 1632年，伦敦人的主要死因是感染性疾病和儿童疾病，那时分娩死亡率和新生儿死亡率都很高，但现在这种死因已大为减少，而一些新的死亡因素比例则开始上升。尼科尔森指出，这些数据表明，环境影响与社会背景也与健康问题密切相关。

　　比如现在英国有50%的儿童不经常运动，同时大量青少年在16岁之前就开始饮酒，这些错误的习惯会提升他们的炎症风险，甚至提高胰岛素抵抗。中国不少城市饮食正在西化，包括麦当劳等快餐的流行会导致糖尿病的发生。在过去几年中，包括中国在内的很多国家糖尿病发病率都在增加。“但这不是科学家能够轻易解决的问题，还需要社会各方的合作与努力。”

破解健康危机的“代谢密码”

　　“人类是超有机体，我们的健康密码，不仅藏在2万个人类基因中，更存在于100万亿个微生物基因的复杂对话里。”尼科尔森说，每个人的肠道内有1公斤微生物，其代谢产物可解释8%的BMI变异，并与糖尿病、自闭症等疾病直接关联。此外，在COVID-19长期后遗症患者的血液中，炎症因子与脂蛋白紊乱共同构成“代谢风险空间”，提示心血管与神经退行性疾病风险激增。

　　上述种种“蝴蝶效应”表明，传统医学模式已经难以应对现代健康挑战，现在科学界的共识是——生病是整个身体出了问题，而不是某一个器官出了问题。尼克尔森团队对澳大利亚所有健康人群进行了表型测量，并且与病患的生物标志物、代谢标记物进行全面对比，更是证实了这一观点，这也意味着从表型组到转化医学，可以更好地预测、诊治疾病，并进行有针对性的药物研发。表型组医学通过“全息解码”人体与环境的动态交互，让医疗决策不再依赖经验猜测。

　　尼科尔森团队已经为此研发了好几项先进技术。其中，澳大利亚国家表型组中心已开发出低成本、便携式的核磁共振NMR设备，可快速评估心血管风险甚至早期感染迹象。“就像血糖仪普及了糖尿病管理，未来这些工具将让普通人也能掌握自己的健康密码。”

　　面对生命健康领域的一系列全球性挑战，尼科尔森认为，国际合作是唯一出路。从上海到珀斯，从多哈到剑桥，科学家们正在共享数据、统一标准，构建全球健康预警系统。

　　2018年，复旦大学牵头实施人类表型组国际大科学计划（一期），这项中国首个聚焦人类表型组的国际大科学工程，由金力院士担任首席科学家，联合其团队在内的全球顶尖科研力量，构建了从宏观体征到微观分子水平的全维度表型解析体系。

　　该计划近年来产出一系列突破性成果，显著推进了精准医学发展，既为生命科学领域树立新标杆，又通过跨尺度表型数据库与标准化技术体系的建立，向世界贡献了系统性的健康研究范式。作为国际协作组的共同发起人和理事会成员，尼科尔森说团队未来还要克服样本收集处理的问题，从而实现更深入的国际合作。“不同国家的科研工作者建立起连接与共识，在研究方法、实验流程等方面达成一致。好比是大家都在做菜，现在用的是同一份菜谱，保证做出来的菜味道是一样的。”记者｜陈冰（葛近文、杨玉晴对本文亦有帮助）