读量子霸权11基因剪辑

1. 癌症

1.1. 癌症是美国人口死亡病因中排名第二的“杀手”​，仅次于心血管疾病

• 1.1.1. 虽然手术、化学治疗和放射治疗等医学手段在对抗癌症方面取得了越来越多的进展，但因癌症而死亡的人数仍然居高不下

1.2. 人类与癌症之间的战争尚存在一个根本问题没有得到解决，那就是科学家根本不知道癌症到底是什么

• 1.2.1. 到底是由单一因素引起的，还是由饮食、污染、遗传、病毒、辐射、吸烟或运气不佳等一系列令人困惑的因素造成的

1.3. 从根源上来看，癌症其实是一种基因疾病，但可能是受到环境毒物、辐射和其他因素影响，或者也可能只是因为运气不好而引发的

• 1.3.1. 癌症其实根本不是一种病，而是我们基因中数千种不同类型的突变中的一种

• 1.3.2. 癌症会导致健康细胞突然增殖并杀死人体宿主

1.4. 癌症是一种极其多样且普遍的疾病

• 1.4.1. 癌症不仅存在于人类的身体里，在动物王国中也普遍存在

• 1.4.2. 癌症是我们为地球上拥有复杂生命形式所付出的一种代价

1.5. 为了形成一种复杂的生命形式，数万亿个细胞依次进行着复杂的化学反应，一些细胞必须在新细胞取代它们时死亡，这才能使身体得以生长和发育

• 1.5.1. 细胞从基因层面就直接被编程为必然走向死亡，必须通过牺牲自己来形成新的复杂组织和器官。这叫作细胞凋亡

1.6. 程序性细胞死亡看上去是身体健康发育的惯例，但是人体的基因还是会在某些时候意外地失灵，导致细胞不选择死亡，而是持续不断地疯狂繁殖和增殖

• 1.6.1. 癌细胞会不受控制地持续生长，并最终形成肿瘤，导致人体各项重要功能失灵

• 1.6.2. 癌细胞其实是一种普通的细胞，只是这种细胞“忘记”自己到时间就应该死亡这件事了

1.7. 一个以上的突变才会导致人体患上癌症

• 1.7.1. 多个突变的形成，通常都是需要数年或者数十年的累积，一旦形成，就会最终导致这些细胞丧失控制繁殖的能力

1.8. 进化是通过自然选择进行的，具有一定的偶然性

• 1.8.1. 尽管使生命成为可能的分子机制确实令人惊叹，但它们只是数十亿年来大自然“反复试验”出的随机突变的一个副产品

• 1.8.2. 无法指望身体能够进化出对致命性疾病的完美防御

• 1.8.3. 由于癌症涉及的突变数量非常大，所以只有量子计算机才有足够的计算能力帮助我们在海量信息中筛选出有效信息，并最终确定疾病的根本原因

1.9. 量子计算机非常适合攻克某一种可能由多重原因导致的疾病

• 1.9.1. 量子计算机最终将成为我们与疾病斗争的全新武器

• 1.9.2. 液体活检和气味检测器可以将数据发送到量子计算机，达到对多种不同类型癌症进行分类识别的目标

2. 液体活检

2.1. 癌症一般都是在肿瘤形成之后才能被检测出来，那时体内可能已经生长出了数十亿个癌细胞

2.2. 我们的免疫系统通常无法检测到癌细胞

• 2.2.1. 癌细胞不是我们免疫系统容易识别的外来侵略者，它们就是我们自己的细胞，因此没有办法被免疫系统发现

• 2.2.2. 分析免疫系统反应的血液测试无法识别癌症的存在

• 2.2.2.1. 只有在你体内已经有数十亿个癌细胞生长的情况下，通过这种方式才能检测到癌细胞

2.3. 液体活检，它是一种快速、方便、通用的检测癌症的方法，很可能将在癌症检测方面引发一场革命

• 2.3.1. 可以有效检测多达50种不同类型的癌症

• 2.3.2. 一次标准的就诊就能在癌症致命的前几年提前发现它

2.4. 尽管数千种不同的突变都有可能导致癌症，但量子计算机可以学习识别它们，以至于通过一次简单的血液检测就可以检测出几十种可能的癌症

• 2.4.1. 虽然不能有效治愈癌症，但至少可以有效防止癌症扩散，因此或许可以让癌症变得不比普通感冒更危险

• 2.4.2. 癌症最终会变成一种只对人体造成侵扰的病症，而不是一得上就仿佛被判了死刑

2.5. 未来，即使是你浴室里的马桶也可以足够灵敏，可以检测到你体液中循环的癌细胞、酶和基因

• 2.5.1. 癌症的致命性可能就不会超过普通感冒了

• 2.5.2. “智能厕所”可能会成为我们人类防治癌症的第一道防线

• 2.5.3. 在未来，人类可能还是会罹患癌症，只是癌症不再是一个会杀死任何人的绝症了

3. 嗅到癌症

3.1. 另一种在早期发现癌症的方法可能是使用传感器检测癌细胞发出的微弱气味

• 3.1.1. 不仅可以帮助抵御癌症，还可以帮助抵御各种其他疾病

3.2. 量子计算机将分析全国数百万个“机器人鼻子”产生的结果，从而阻止癌症的发展

3.3. 分析气味是一种行之有效的诊断技术

• 3.3.1. 在机场，我们用狗来检测冠状病毒

• 3.3.2. 典型的病毒PCR（聚合酶链反应）检测可能需要几天时间，但经过专门训练的狗可以在大约10秒内就做出95%准确率的识别

3.4. 狗经过训练已经可以识别肺癌、乳腺癌、卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌

• 3.4.1. 狗通过嗅闻病人的尿液样本来识别癌症的成功率高达99%

• 3.4.2. 在一项研究中，狗能够识别出乳腺癌，准确率为88%，而肺癌的准确率为99%

3.5. 狗有2.2亿个鼻腔气味受体，而人类只有500万个

• 3.5.1. 它们的嗅觉比人类的嗅觉准确得多

• 3.5.2. 它们的嗅觉是如此准确，以至于可以检测到万亿分之一的浓度，相当于在20个奥运会规模的游泳池中检测到一滴液体

• 3.5.3. 它们大脑中专门用于分析气味的区域也比人类大脑中的区域大得多

• 3.5.4. 缺点是训练狗识别冠状病毒或癌症需要几个月的时间，而且这种经过专门训练的狗的供应毕竟有限

3.6. 创造一种“纳米鼻”​，有丰富的微传感器，能够检测癌症和其他疾病，然后通过手机发出提醒

• 3.6.1. 如今，麻省理工学院和约翰斯·霍普金斯大学的科学家已经开发出了比狗鼻子灵敏200倍的微传感器

3.7. 由于数亿部手机和传感器可能会涌入大量数据，只有量子计算机才有能力处理这些数据

• 3.7.1. 量子计算机可以使用人工智能来分析信号，定位任何癌症标志物，并将检测信息反馈给你，也许在肿瘤形成以前就能发现它

3.8. 未来，在癌症构成严重威胁之前，可能有几种方法可以毫不费力、无声地检测出癌症

4. 免疫疗法

4.1. 治疗方法

• 4.1.1. 手术治疗（切除肿瘤）

• 4.1.2. 放射治疗（用X射线或粒子束杀死癌细胞）

• 4.1.3. 化疗（毒害癌细胞）​

• 4.1.4. 一种新的治疗方式正在得到广泛应用：免疫疗法

• 4.1.4.1. 试图通过寻求人体自身免疫系统的帮助来达成治疗效果

4.2. 人体免疫系统无法轻易识别癌细胞

• 4.2.1. 人体的T细胞（胸腺依赖淋巴细胞）和B细胞（骨髓依赖淋巴细胞）被生产出来，天生就具备识别并杀死大量外来抗原的作用，只是癌细胞不属于白细胞通过人体基因库可以识别的抗原

• 4.2.2. 通过人工方法实现人体自身免疫系统能力的增强，从而有效识别和治疗癌症

4.3. 测序癌症的基因组，从而帮助医生准确了解正在研究的癌症类型以及它是如何发展的

• 4.3.1. 从人体血液中提取白细胞，同时处理癌症基因

• 4.3.2. 将癌症基因信息通过病毒（已经过无害化处理）插入白细胞内

• 4.3.2.1. 白细胞就相当于被重新编程了，因此能够识别出癌细胞

• 4.3.3. 将重新校准的白细胞注射回人体内

• 4.3.4. 一些被告知已经治疗无望的患者，突然就戏剧性地看到自己的癌症消失了

4.4. 免疫治疗已用于膀胱、脑、乳腺、宫颈、结肠、直肠、食道、肾脏、肝脏、肺、淋巴、皮肤、卵巢、胰腺、前列腺、骨骼、胃的癌症，以及白血病，均取得了不同程度的成功

4.5. 量子计算机应该能够全面分析这些原始数据，从而帮助我们确定每个癌细胞的遗传基因

• 4.5.1. 其工作量会使任何一台传统计算机都不堪重负

4.6. 免疫疗法有副作用，包括在极少数情况下导致患者死亡

• 4.6.1. 部分原因是癌症基因的剪切和粘贴不精确

• 4.6.2. p53是一个非常长的基因，因此切割这个基因的错误可能很常见

• 4.6.2.1. 量子计算机可能有助于减少这些致命的副作用

• 4.6.2.2. 其有可能破译和绘制某些癌细胞基因内的分子

• 4.6.2.3. CRISPR可能能够在精确的点上准确地切割基因

5. 免疫系统悖论

5.1. 人体免疫系统一直是个谜

• 5.1.1. 为了调动人体摧毁入侵的抗原，免疫系统必须首先能够识别这些入侵的抗原

5.2. 疾病的类型可以说有无数种，所以没有人清楚免疫系统究竟是如何神奇地准确定位疾病的

5.3. 白细胞的目标是用其Y型抗原受体的尖端锁定危险抗原，以方便它直接破坏这种抗原，或者至少将这种抗原标记为以后需要破坏掉的种类

• 5.3.1. 这就是免疫系统识别威胁抗原的方法

5.4. 当白细胞被生产出来的时候，与特定抗原匹配的Y型抗原受体尖端的基因密码是随机的

• 5.4.1. 从理论上来说，但凡人体有可能随机匹配所产生的基因密码，几乎都已经被包含在各种Y型抗原受体之中了，这让我们的白细胞总是能够识别出哪些是好的、哪些是坏的

5.5. 一旦Y型抗原受体全部实现随机匹配，也就意味着所有含有人体自身氨基酸基因密码的受体就会被完全消除

5.6. 留在Y型抗原受体上的就只有那些危险的基因密码

5.7. 通过这种方式，Y型抗原受体可以主动攻击危险抗原，即使是以前从未遇到过的

5.8. 人类能够在一个犹如由数十亿细菌和病毒组成的无形海洋之中存活下来，就说明我们的免疫系统运行得十分成功

5.9. 身体会攻击自己，从而产生一系列自身免疫性疾病

• 5.9.1. 这就是为什么人类会患上类风湿性关节炎、狼疮、1型糖尿病、多发性硬化症等疾病

5.10. 免疫系统不仅消除了好的基因密码，还意外地消除了一些坏的基因密码

• 5.10.1. 那么免疫系统就无法识别这些被意外消除的危险基因密码，从而导致人体患病

• 5.10.2. 当人体无法检测到带有错误基因的抗原时，有时某些类型的癌症就会发生

5.11. 人体免疫系统识别危险抗原的整个过程，其实就是一个纯粹的量子力学过程

• 5.11.1. 数字计算机是没有能力再现如此复杂的事件序列的，而这些事件必须在分子水平上完成，以使免疫系统正常工作

• 5.11.2. 量子计算机具备这种强大的能力，完全可以逐个分子地揭示免疫系统是如何发挥其魔力的

6. CRISPR

6.1. 规律间隔成簇短回文重复序列

6.2. 量子计算机的治疗应用概率可能还将继续增加，该技术允许科学家剪切和粘贴基因

6.3. 量子计算机可以用于识别和分离复杂的遗传疾病，CRISPR可能用于治愈这些疾病

6.4. 基因治疗或许可以增强人类的体质，在基因水平上改善人类的健康和智力

6.5. 治疗那些由于人类基因组中几个字母拼写错误而引起的遗传疾病

• 6.5.1. 镰状细胞贫血（影响着许多非裔美国人）、

• 6.5.2. 囊性纤维化（影响着许多北欧人）

• 6.5.3. 泰-萨克斯病（影响着犹太人）

• 6.5.4. 基因组中的一个或几个字母拼写错误引起的

• 6.5.4.1. 单刀直入地改写基因密码来治愈这些疾病

6.6. 基因工程试验是以类似于免疫疗法的方式进行的

• 6.6.1. 将所需的基因插入一种无害且经过修正已经无法攻击宿主的病毒中

• 6.6.2. 将病毒注射到患者体内，从而让患者通过感染而获得所需的基因

6.7. 病毒不仅会攻击人，还会攻击细菌

• 6.7.1. 数百万年来，细菌已经设计出了切割入侵病毒基因的方法

• 6.7.2. 如果病毒试图攻击细菌，细菌可能会通过释放大量化学物质来反击，这些化学物质会在精确的点上分裂病毒的基因，从而阻止感染

• 6.7.3. 一旦这种强大的机制能够被剥离出来，就可以用于在所需的点上切断病毒的基因密码

• 6.7.3.1. 2020年，埃玛纽埃勒·沙尔庞捷和珍妮弗·杜德纳获得了诺贝尔奖，以表彰她们在完善这项革命性技术方面所做的开创性工作

6.8. 基因治疗的一个特定靶点可能是p53基因

• 6.8.1. 突变后，它与大约一半的常见癌症有关，如乳腺癌、结肠癌、肝癌、肺癌和卵巢癌

• 6.8.2. 它是一个非常长的基因，因此有许多可能发生突变的位点

• 6.8.3. 作为一种肿瘤抑制基因，它在阻止癌症生长方面起着至关重要的作用。因此，它经常被称为“基因组的守护者”​

• 6.8.4. 一旦发生突变，它就会成为人类癌症中最常见的潜在基因之一

• 6.8.5. 长期吸烟者经常在p53基因的三个特定基因突变处发生癌症，所以这个突变特征也会被用来证明此人罹患癌症最有可能的诱发原因是吸烟

• 6.8.6. 随着基因治疗和CRISPR的进展，人们可能能够利用免疫疗法和量子计算机修复p53基因中的拼写错误，从而治愈多种癌症

6.9. 将基因疗法、量子计算机和CRISPR相结合，可能会使基因的切割和剪接达到极致精确，从而减少致命副作用的问题

6.10. 在宾夕法尼亚大学，科学家能够使用CRISPR去除三种让癌细胞逃避人体免疫系统的基

• 6.10.1. 添加了另一种可以帮助免疫系统识别肿瘤的基因

• 6.10.2. 这种方法是安全的，即使用于晚期癌症患者

6.11. CRISPR Therapeutics还从患有镰状细胞贫血的患者身上采集骨髓干细胞

• 6.11.1. 利用CRISPR改变这些细胞并产生胎儿血红蛋白

• 6.11.2. 最后将这些经过处理的细胞重新植入体内

6.12. 由于CCR5基因突变，少数人对艾滋病具有天然免疫力

• 6.12.1. 基因产生的蛋白质为艾滋病病毒进入细胞创造了一个入口

• 6.12.2. CCR5基因发生突变，因此艾滋病病毒无法渗透到细胞中

• 6.12.3. 对于没有这种突变的人，科学家正在使用CRISPR编辑他们的CCR5基因，使病毒无法进入他们的细胞

6.13. 囊性纤维化是一种相对常见的呼吸道疾病，患有此病的人很少能活到40岁以上

• 6.13.1. 是由CFTR基因突变引起的

• 6.13.2. 在荷兰，医生能够使用CRISPR修复该基因，而不会产生副作用

6.14. 亨廷顿病

• 6.14.1. 这种遗传性疾病通常会导致痴呆、精神疾病、认知障碍和其他衰弱症状

6.15. 为了理解这些突变如何在分子水平上造成疾病，可能需要用到量子计算机的全部能力

• 6.15.1. 一旦知道某些蛋白质导致遗传疾病的分子机制，就可以对其进行修改或找到更有效的治疗方法

7. 佩托悖论

7.1. 由于它们体型巨大，人们预计它们会比体型小得多的动物更容易患上多种癌症

7.2. 更大的质量意味着更多的细胞不断分裂，并可能导致遗传错误，如癌症，大象的癌症发病率相对较低。这就是著名的佩托悖论

• 7.2.1. 人们发现大象有20个拷贝数的p53基因，而人类只有1个拷贝数

• 7.2.2. 这些额外的p53与另一种叫作LIF的基因协同作用，使大象具有对抗癌症的优势

• 7.2.3. 像p53和LIF这样的基因被认为可以抑制大型动物的癌症

• 7.2.4. 鲸鱼只有1个p53拷贝数和1个LIF拷贝数，但它们的癌症发病率也很低

7.3. 可能有许多基因阻止大型动物成为高癌症发病率的受害者

• 7.3.1. 鲸鲨可能也有一些进化赋予它们的遗传优势

• 7.3.2. 格陵兰鲨鱼可以活500年，这可能是由于一种未知的基因

7.4. 每个进化出大体型的生物体对佩托悖论都有不同的解决方案

• 7.4.1. 量子计算机可能有助于发现这些神秘的抗癌基因

7.5. 事实上，有一天量子计算机可能会建立一个庞大的国家级即时基因组数据库，利用我们的浴室监测所有人，以寻找癌细胞的早期迹象

7.6. 如果癌症确实形成，量子计算机可能会对我们的免疫系统进行修改，使其能够攻击数百种不同类型的癌症

• 7.6.1. 基因治疗、免疫治疗、量子计算机和CRISPR的结合，可能会以极高的分子精度剪切和粘贴癌症基因，帮助减少免疫治疗的致命副作用

• 7.6.2. 可能有少数基因，如p53，参与了绝大多数的癌症发展，因此当基因治疗结合了量子计算机的新见解时，就有可能阻止它们发展

• 7.6.3. 如果这些蛋白质能够被重新设计并组合，那么人类的很多不治之症都将被彻底治愈，甚至相当于对生命进行了重塑

7.7. 尽管我们可能有能力利用这项技术完全治愈越来越多的癌症，而由于太多因素都有可能会诱发癌症，所以人类仍然可能会患上某种癌症

• 7.7.1. 只是在未来，我们可能会像对待普通感冒那样对待癌症这种疾病了，或者只是将癌症视为一种可以预防的小麻烦