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抗击癌症的新式武器

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    癌症是我们每个人的大敌——
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    尤其是那些不断复发的,
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    容易扩散的,具有抗药性的癌症,
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    药物治疗对它们无效,
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    即使我们用最好的药也无济于事。
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    在分子级别进行(基因)工程改造,
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    从最小结构层面着手,
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    (我们就)能找到意想不到的新办法
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    同最致命的癌症进行斗争。
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    癌症是一种很狡猾的疾病。
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    幸运的是,对于一些癌症,
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    我们可以通过一些
    验证过的药物和手术
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    进行治疗,可以
    得到相对较好的结果。
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    但有几种癌症
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    这些方法对它们都无效,
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    即使在药物的猛烈攻击下,
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    肿瘤依然能够存活,或者复发。
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    我们可以将这几种致命的癌症
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    想象成漫画书里面的大反派。
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    他们狡猾,适应性强,
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    生存能力一流。
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    而且,跟现在(漫画书里)
    大多数大反派一样,
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    他们的超能力来自基因突变。
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    这些肿瘤细胞的基因不断变化,
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    能找到新的、意想不到的生存方式,
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    可以让癌细胞抵抗住
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    我们最强大的化学治疗。
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    有一个例子很神奇,
    基因能让细胞
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    在药物接近之前,
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    把药物推开,
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    药物根本来不及起任何作用。
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    就好比细胞一口把药吐出去。
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    而这仅仅是我们的大反派——癌症的
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    众多基因把戏之一。
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    这一切都跟突变基因有关。
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    因此,我们要面对的是
    拥有超强能力的大反派。
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    我们需要新的、
    更强大的攻击方式。
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    实际上,我们可以关闭基因。
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    开关是一系列叫siRNA的分子
    (即小分子干扰核糖核酸)。
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    它是一小段基因编码,
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    可以让细胞阻止
    某些特定基因(发挥作用)。
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    每一个siRNA都能
    关闭细胞内部
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    某个特定的基因。
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    自siRNA被发现后,
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    科学家们兴奋了好多年,
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    因为他们可以将这种
    基因拦截者加入药物中。
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    但是,有一个问题。
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    siRNA在细胞内部
    可以正常发挥作用。
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    但如果它接触到
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    位于我们血液或者组织中的酶的话,
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    几秒钟内就会被降解。
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    因此,它们必须被包裹及保护起来,
    才能完成在人身体里的旅程,
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    顺利抵达最终目标
    ——癌细胞内部。
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    因此,我们的策略如下。
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    首先,我们将siRNA——
    基因拦截者——用在癌细胞身上,
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    让(癌细胞的)生存基因失效,
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    然后我们再用化学药品来对付癌细胞。
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    但如何实现呢?
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    答案是分子工程技术,
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    我们可以设计一种超级武器,
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    能在血液循环中存活下来。
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    它必须足够小,才可以进入血液循环,
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    穿过肿瘤组织,
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    进入癌细胞内部。
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    要做到这一点,
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    它的尺寸必须小到
    头发的百分之一。
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    来仔细看一下我们是
    如何制造这种纳米粒子的。
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    首先,我们要制造纳米核。
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    那是一颗小胶囊,
    内含化学药剂。
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    对肿瘤细胞而言是致命毒药。
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    在内核周围,我们包上一层很厚的
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    ——当然也就几纳米厚——的siRNA。
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    这是我们的基因拦截者。
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    因为siRNA带负电,
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    我们用一层
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    坚固的,带正电的
    聚合物来保护它。
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    这两种带有不同电荷的分子
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    相互吸引,
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    形成一层保护膜
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    防止siRNA在血液中被降解。
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    别着急,我快说完了。
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    (笑声)
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    但前方还有一个
    大障碍需要跨越。
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    而且,也许是最大的一个障碍。
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    我们该如何部署这件超级武器?
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    每一件武器都要设定目标,
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    我们要将这件超级武器
    瞄准潜伏在肿瘤内部的
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    超级大反派。
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    但人体是有免疫系统的:
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    血液里的各种细胞
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    能辨认出外来物体,
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    然后杀死或清除它们。
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    很显然,我们的纳米粒子
    就是一种外来物体。
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    我们要让它骗过肿瘤的防御系统。
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    我们要伪装它,
    帮它通过重重岗哨,
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    进入敌营。
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    于是我们再加上一层
    带负电的保护膜
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    包住我们的纳米粒子,
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    目的有两个。
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    第一,最外面这层保护膜
    是存在于我们体内的
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    带电多糖水合物之一。
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    它能在纳米粒子周围
    形成许多水分子,
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    就像给纳米粒子穿上了隐形披风。
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    这件披风能帮助纳米粒子
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    在血液里自由行动,
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    畅通无阻,
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    直到抵达肿瘤细胞。
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    第二,这层保护膜含有一些分子,
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    专门用来与肿瘤细胞结合。
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    一旦结合,癌细胞
    就会把纳米粒子吸收,
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    这样我们的纳米粒子最终就会进入癌细胞,
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    准备发起进攻。
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    是啊!我也觉得很兴奋。继续!
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    (掌声)
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    siRNA首先开始行动。
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    它需要几个小时,
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    来让(癌细胞的)生存基因失效。
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    我们去除了(癌细胞的)基因超能力。
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    只剩下没有防御的癌细胞。
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    之后化学药剂从内核中释放出来
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    干净利落地杀死肿瘤细胞。
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    只要有足够多的基因拦截者,
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    我们就能对付各种变异(的癌细胞),
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    有机会消灭肿瘤,
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    不留落网之鱼。
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    那么,我们的方法到底有没有效呢?
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    我们进行了动物实验,
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    使用的是一种非常厉害的
    癌症,三阴性乳腺癌。
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    它的基因非常厉害,
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    能迅速将抗癌药排出。
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    通常,我们会使用阿霉素这种抗癌药,
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    它是治疗乳腺癌的首选手段。
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    第一次,我们只用
    阿霉素来对动物进行治疗。
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    肿瘤的增长率有所减缓,
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    但还是增长很快,
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    两周之内就增长了一倍。
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    接下来,我们的超级武器上场了。
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    外层是siRNA,
    保护自身不被拦截,
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    内核部分是阿霉素。
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    结果我们发现,
    肿瘤不但没有增长,
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    而且变小了,
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    在某些样本上甚至完全消失。
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    肿瘤被击退了。
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    (掌声)
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    这种方法最大的好处就是可以定制。
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    我们可以添加多重siRNA
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    分别针对不同的变异和防御机制。
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    我们还可以在内核中
    放入不同种类的药物。
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    随着医生掌握测试方法,
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    弄清肿瘤的特定基因类型,
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    就能帮我们确定
    哪些病人能使用这种疗法,
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    应该选用哪种基因拦截者。
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    我想特别说说卵巢癌。
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    它是一种非常可怕的癌症,
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    一部分原因是它只有
    在晚期才能被发现,
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    那时病情已经很严重
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    而且伴随很多基因突变。
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    在首轮化疗结束之后,
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    有75%的患者会复发。
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    而且复发之后通常都有抗药性。
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    晚期卵巢癌
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    是最大的超级反派之一。
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    它是我们的超级武器
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    下一个目标。
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    作为一名研究者,
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    我通常很少与病人接触。
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    但最近我遇到了一位母亲
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    她叫咪咪,是一名卵巢癌幸存者,
    她有个女儿叫佩吉。
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    她们母女俩表现出来的乐观和坚强,
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    勇气和相互支持,
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    深深地打动了我。
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    我们聊到了用于治疗癌症的
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    科技手段。
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    咪咪听得流泪了,
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    她说,了解到目前
    取得的这些成就,
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    让她看到了下一代人
    (不受癌症折磨)的希望,
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    其中包括她的女儿。
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    这让我很是感慨。
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    (我们所做的)不仅仅是
    建立一门优秀的科学。
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    而是在改变人的命运。
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    是要了解分子工程学
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    强大的力量。
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    我坚信,随着像佩吉这样的学生
    沿着这条道路不断前进,
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    他们一定能打开一片新天地,
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    解决当今世界最大的健康问题,
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    包括卵巢癌,神经系统疾病,传染病——
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    就如同化学基因改造已经
    为我指明了一条道路,
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    提供了一种基因改造的方法,
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    让我们可以从小小的分子入手,
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    解决人类健康这个大问题。
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    谢谢大家。
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    (掌声)
Title:
抗击癌症的新式武器
Speaker:
保拉•哈蒙德
Description:

癌症是一种非常狡猾、适应性强的疾病。从事医学研究和教育工作的保拉•哈蒙德认为,要打败癌症,我们需要全新的、强有力的进攻方式。哈蒙德同她麻省理工学院的同事一起,制造了一种纳米粒子,尺寸只有头发的百分之一,能对付最致命且具有抗药性的癌症。让我们进一步了解这种分子武器,同哈蒙德并肩作战,共同抗击我们共同的敌人——癌症。

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
10:42

Chinese, Simplified subtitles

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