出现在《重启人生》中的山中伸弥教授和IPS细胞有多厉害？

在追近期大热的日剧《重启人生》时，热爱工作的我突然发现一个熟悉的新闻标题：

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？？？为什么？？？

我已经够热爱工作了，为什么在我刷剧的时候还要看到和工作相关的东西？

↑  热爱工作的我

然后出现的一句话，平息了我心中的工作之炎！

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好吧，为了下辈子能顺利转世为人，而不是变成大食蚁兽、鲭鱼、海胆什么的，我决定赶紧来发一篇文章……

说起这位山中伸弥，那也真确实是值得下辈子直接转世为人（不是，哦，是的，哦……我在瞎说什么胡说八道），毕竟他可是以巨大的医学成就获得2012年诺贝尔生理学•医学奖的大科学家。

山中伸弥，2012年诺贝尔生理学·医学奖得主，京都大学iPS细胞研究所所长

1962年出生的山中，神户大学医学部毕业，大阪市立大学研究生院医学研究科毕业（博士）。曾任美国格拉德斯特研究所博士研究员、京都大学再生医学科学研究所教授等，自2010年4月起任京都大学iPS细胞研究所所长。2012年获得诺贝尔生理学或医学奖。

在上海译文去年出版的《人类的未来，AI的未来》一书中，山中伸弥与日本将棋史上第一个达成七冠王和永世七冠、被誉为最强棋士之一的羽生善治有一番对谈，两位天才对当下最受关注的人工智能的发展与人类的生存前景进行了各种角度的有趣讨论。

羽生善治，日本最强将棋棋士、永世七冠

和大家分享其中的一部分：看看到底什么是“iPS细胞”，以及山中伸弥获得诺贝尔奖时的一些八股故事。限于篇幅，文字有删节。

《人类的未来，AI的未来》上海译文出版社2022年1月出版

还只是起步阶段

羽生：

山中教授发现的iPS细胞，全称叫作“诱导性多能干细胞”吧。

山中：

嗯，名字挺复杂的。不过简单来说，就是有能力变成任何细胞的细胞。这种细胞基本上并不存在于人体内，是人工制造出来的，所以叫作“诱导性多能干细胞”。

不过，虽然说“不存在于人体内”，但纵览人的一生，至少会有一次出现这样的状态。那就是精子与卵子结合、诞生出生命的受精卵时期。大脑、骨骼、肌肉、心脏等超过两百种体细胞，都是从受精卵发育而来的，所以受精卵是“多功能干细胞”，它能变成任何细胞。从这个意义上说，也可以简单称之为“万能细胞”。

由受精卵发育而来的成年人，体内基本上不会再有这样的细胞存在，但我们可以采集成年人的皮肤细胞或血液细胞，再通过一些处理，来将它们恢复到接近受精卵的状态，也就是所谓干细胞，英语里叫作“stem cell”，它能变成任何一种细胞，其实就是iPS细胞。

羽生：

这就是所谓的“初始化”处理吧。

山中：

是的。我们常说“初始化电脑”，对细胞也一样。通过同样的还原处理，让细胞返回到最初的状态。皮肤细胞和血液细胞原本都是受精卵，现在把它们逆转回去，恢复到受精卵的状态。

我们京都大学iPS细胞研究所的目标是iPS的医学应用。这里有两大块领域。一块是“再生医疗”，就是让iPS细胞分化出各种身体细胞，移植到患者身上；另一块是“新药研发”，用患者的细胞制造出iPS细胞，再在由它得到的细胞上重现疾病状态，以此弄清疾病发生的机制，进而研发药物。

目前是到了人体应用的起步阶段。

羽生：

也有了实际的临床案例吧？

山中：

是的。在真正的患者身上验证效果和安全性。终于推进到临床试验阶段了。

二〇一四年秋天，理化学研究所的高桥政代教授领导的研究小组，在全世界首次用iPS细胞培养出视网膜细胞，再将之手术移植到老年黄斑变性的患者身上。老年黄斑变性是一种视力伴随老龄化衰退甚至失明的疾病，如今的患者数量急剧增加，据说五十岁以上约有百分之一的人患有这种疾病。我听说，实行人体移植手术的第一例患者，术后至今的进展情况非常好。

不过，这项技术依然还处在临床应用的起步阶段，接下来还有许多困难。

探索遗传病的原因

羽生：

目前世界上好像正在开展火热的研究竞争啊。

山中：

iPS细胞的实用化在世界各地都取得了许多进展，不过可喜的是，日本的研究者正在努力推进iPS细胞本身的研究。

京都大学斋藤通纪教授的研究小组，正在研究如何从iPS细胞和ES细胞（胚胎干细胞）等多功能干细胞制备出生殖细胞，也就是精子和卵子。他们在世界上首次用老鼠的iPS细胞成功制备出了精子和卵子，还生出了健康的小鼠。

羽生：

现在也有使用3D打印制作骨骼和内脏的技术，应该在不久的将来就会进入实用阶段了吧？

山中：

关于3D生物打印的技术开发，也已经有了许多创业公司。大概十年前，这件事还被人当成笑话说。美国的研究合作者和我说过：“山中，我看到了一项专利，把细胞当作墨水，用3D打印机制作内脏。”那时候还以为是笑话。真的是很了不起的想法，很了不起的技术。

羽生：

那样的设想能成为现实，真是让人无法想象。

山中：

没错。就算能想到这个点子，也不敢说真的会去尝试。但现在真有好几个团队在尝试实用化，确实很让人惊讶。

五十年前的突破

羽生：

像山中教授您所说的iPS细胞，让已经变成了皮肤或血液的细胞再返回到初始状态，就像让时钟的指针倒转一样，这对我们来说也是做梦都想不到的。是什么契机让您认为可以实现这个目标，或者说认为存在这样的可能性呢？

山中：

这是受惠于前人的研究。和我一同获得诺贝尔奖的英国研究者约翰·戈登教授，在一九六二年，刚好是我出生的那一年，发表了一篇用青蛙做实验的论文。他用蝌蚪的肠道细胞培育出一只新的蝌蚪，并且让它成功发育成青蛙，证明了细胞核移植的技术可行性。

这个实验表明，即使在分化后，细胞内也保留着全部的遗传信息。而且它表明的不仅是这一点，同时也成功地让成熟细胞再一次返回到受精卵状态，并产生出新的生命—克隆体的蝌蚪。这是一项重大突破。

羽生：

原来如此。那真是划时代的突破。

山中：

人们猜想细胞的核里有遗传信息，但早在一百年前，人们就认为，只有将信息传递给下一世代的生殖细胞，也就是精子和卵子，才具有完整的遗传信息。精子与卵子受精，发育成大脑或者心脏之后，必然会有无数信息再也用不上了，所以大脑的细胞只要保存大脑相关的信息，心脏的细胞只要保存心脏相关的信息就可以了。其他用不上的信息都是浪费，所以大概会在物理上消失，或者变成不可逆的无法读取的状态，这样才合理。实际上，人们一直都这么认为。

果蝇触角上长出眼睛

羽生：

教科书上也都是这么写的吧。

山中：

对，而且考试的时候不这么写就拿不到分。但是，后来出现了对此抱有怀疑的研究者。一开始是独立的个别研究，直到约翰·戈登教授培育出“克隆青蛙”，证明成熟细胞中也保存了所有的信息。那是一九六二年的事，所以教授实际上是经过了五十年才获得诺贝尔奖。说起来我算是搭便车了—

羽生：

没有没有，怎么可能。

山中：

克隆技术的难度非常大，很难成功。哺乳类的成功是在一九九六年。克隆青蛙之后花了三十多年，英国的伊恩·威尔穆特，将“多莉”—

羽生：

啊，那只羊。我记得看过新闻。

多莉，第一只成功克隆的哺乳动物

山中：

绵羊多莉，是哺乳类中首次成功克隆的动物。它证明了，不仅是青蛙，哺乳类也完整保存着全部的遗传信息。不过，哺乳类的克隆非常困难，哪怕是专家，尝试一百次也不见得能成功一次。

但如果使用iPS细胞这种技术，任何人都能轻松“倒转”。这种技术，就是我们研究的。五十年前戈登教授成功的实验，现在谁都能做了。所以我们两个人同时获奖。从这一点上来说，实际上研究到现在花了五十年。

羽生：

真的是花费了漫长的时间，才终于实现了。

山中：是啊。我之所以会从事iPS细胞的研究，也是因为有了约翰·戈登和伊恩·威尔穆特两位教授的工作。

这个发现“肯定错了”

羽生：

第一次发现产生iPS细胞的那一刹那，是什么感觉?

山中：

我的第一个念头是“啊，出错了”。觉得肯定有什么地方出错了。在研究室里实际做实验的，是博士后研究员（获得博士学位后，以任期制就职的研究者）高桥和利。我对他说“先别高兴”，还说“肯定错了”。

羽生：

为什么会认为出错了？是因为从概率上说，这种事情不可能吗？

山中：

概率很低。而且在以往的研究生涯中，像这样子感觉到有重大发现的时候，基本上都是搞错了。我们用了很多ES细胞，它和iPS细胞的性质一样，所以很可能在某个不注意的地方混进了ES细胞。看起来像是iPS细胞，其实是ES细胞的增殖。首先的想法就是这样。

所以要排除这个可能性，需要进行非常繁琐的验证工作。首先验证重现性，也就是反复做。不管做多少次，都会同样得到iPS细胞。但是，就算做多少次得到多少次，也可能是因为每次做的时候都混进了ES细胞。要证明确实没有混入ES细胞，需要用科学方法多方尝试。很少会遇到怎么做都没变化的情况。如果轻易相信实验的结果，基本上都会吃到苦头。

羽生：

空欢喜一场的感觉。

山中：

很多时候都是空欢喜。有幅画，在研究者中间很有名，画了两张猴子穿白衣的图。一张图上的猴子兴高采烈，画上面还写着：“大发现！”另一张图的猴子垂头丧气，试管往地上掉。都是同一只猴子，也就是说，以为是大发现，验证的时候发现搞错了，这种事情很常见。

羽生：

从发现到获取证据，做了多少验证？

山中：

很多很多。验证过程非常非常慎重。首先让高桥重做，然后让我的两个很信任的助手重做，一边做一边改变方法的某些细节。接着发现，高桥可以多次重复实验结果。而另外两个人改变方法以后，获得了更好的结果。到这时候才认为“没错了”，于是发表。

但是发表以后还是提心吊胆。因为尽管在我的研究室里可以重复做出来，但不知道在其他研究室能不能做出来。所以发表之后不到半年时间，哈佛大学和麻省理工学院的研究人员发表论文说“成功重现”的时候，那才是真的松了一口气。

羽生：

教授您真正意义上的高兴，是在什么时候？

山中：

结果还是不高兴。

羽生：

一直在怀疑。

山中：

一直在怀疑。即使自己很确信了，但只要发表论文，总会遭遇零散的批评，没时间高兴。

单靠纸笔就拿了诺贝尔奖

羽生：

我想问问诺贝尔奖的事。山中教授发表iPS细胞的论文以后，很快就获得了诺贝尔奖。但也有过了许多年才获奖的例子，像获得诺贝尔物理学奖的益川敏英教授，一九七三年发表理论，二〇〇八年才获奖。这是理论和实际证明之间的距离感，它是因为物理和生命科学的差异吗？

山中：

物理学中有“理论物理”和验证理论的“实验物理”，虽然都叫物理，但显然需要不同的才能。思考理论的人，简单来说，只要有纸和笔，写几页论文，就有可能做出价值诺贝尔奖的大发现。但实证理论的人—

羽生：

要建造超级神冈、顶级神冈那样的巨型设备做实验。

山中：

没错。投入几百亿资金，用几十人的团队来证明。工作内容和理论物理完全不同。不过双方都会获得应有的评价。所以理论研究会获得诺贝尔奖，实证研究也会获得。至于医学，诺贝尔奖的名字是“诺贝尔生理学或医学奖”，本来就包含了生理学和医学两个学科领域。

我与约翰·戈登教授共同获得的奖项，说起来应该算是生理学奖，评价的是探明现象的功绩，而不是医学奖。要获得价值医学奖的功绩，除非用这个iPS细胞做出医学上的贡献才行。我本来也是医生，很想尽早能在患者身上应用iPS细胞技术，为医学多少做出一些贡献，所以如今也一直在推进研究。

至于说获奖时间，只看我的话，确实是太快了。iPS细胞论文发表于二〇〇六年，获得诺贝尔奖是在二〇一二年，仅仅过了六年。但从约翰·戈登教授的发现算起，也是五十年了。

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诺贝尔颁奖仪式的八卦

羽生：

成为诺贝尔奖候选人，到获奖为止，经过了多少年？

山中：

三年左右吧。

羽生：

那，在那段时间里，周围各种—

山中：

没错。诺贝尔生理学或医学奖是在星期一宣布的，所以京都大学也就像平时一样开着。因为不知道会不会有电话打来，所以会有大学的人跑来教授室，拿摄像机一直拍摄我用做记录。然后在网上得知获奖者是其他人时，什么也没说就走了。好歹说声“真遗憾”，也算安慰我嘛。（笑）获得诺贝尔奖当然也是很开心，不过想到以后再也不用这样子了，那才是真的开心。（笑）

羽生：

哈哈哈哈。那时候只会有诺贝尔奖的电话打进来吗？

山中：

哎呀，这个谁知道。

羽生：

如果拿起电话发现不是，那更伤心吧。（笑）

山中：

不过二〇一二年刚好是体育日星期一休息。而且那年年初，决定诺贝尔奖的瑞典卡罗琳斯卡医学院邀请我做评审委员，我因为太忙拒绝了。因为很少有人拒绝这个邀请，他们也很吃惊。也是由于这个缘故，我以为“今年不会得奖了”。又是休息日，我也觉得很轻松，白天跑了大约二十公里，晚饭的时候正想要喝点啤酒舒服舒服，结果妻子对我说，“洗衣机叮铃哐当的”。（笑）

我正躺在地上修理，留守在大学的秘书说，“教授，刚才不知道是谁，打了一个英语的电话过来，问教授的联系方式，我就把手机号给他了。”“啊？哦。”说完我接着躺下去修洗衣机，然后英语电话真的打到手机上来了。问他什么事，说是“决定授予你诺贝尔奖”，然后又问我，“是否接受？”听到这个问题，我吃了一惊，“哎，还有人拒绝吗？”不过好像确实有不少人拒绝。

羽生：

好像有人因为政治原因拒绝接受和平奖还有文学奖。

曾经拒绝诺贝尔文学奖的人：萨特

山中：

然后又说，“两小时后正式公布，在那之前不能告诉任何人”。虽然叮嘱“不能告诉任何人”，但那不可能啊。我赶紧给大学校长打电话，“校长啊，有这么一回事”。

羽生：

要做准备吧。到颁奖仪式结束前，重心全在这件事上。

山中：

我自己还好，妻子确实是很忙乱。记者当然来了很多，从周一开始整整一个星期都是来者不拒的状态。但是从下一周开始就不接受任何采访了。大概一周以后，我和橄榄球选手平尾诚二打了高尔夫（平尾先生于二〇一六年十月二十日去世）。

羽生：

将棋会馆所在的东京千驮谷，有个村上春树先生以前去过的爵士乐酒吧，诺贝尔文学奖颁奖的当天，粉丝会按惯例聚集到那里等待好消息。

山中：

是吗？如果是给鲍勃·迪伦还差不多吧。（笑）

鲍勃·迪伦：是我了

村上春树：你礼貌吗？

羽生：

山中教授获奖的那一届，文学奖是哪一位得奖？

山中：

莫言先生。他来自中国农村，完全不会说英语，所以带了翻译来。但颁奖仪式上只有本人才能进等候室。那天颁奖仪式没有按时开始，我正感觉奇怪的时候，诺贝尔奖颁奖方的人过来解释说：“国王因为交通拥堵迟到了，所以要晚点开始。”

但莫言先生不明白发生了什么。我不会说中文，不知道怎么告诉他，最后只好在苹果笔记本上写了“王様遅刻”几个字，他的回应是“哦哦哦”。（笑）

莫言领取2012年诺贝尔文学奖，图来自网络

羽生：

厉害。（笑）完全理解了。

山中：

在出乎意料的地方实现了日中友好。

（完）