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感谢您加入改变世界的播客，这是印度首个未来科技与系统播客。今天，我非常高兴能与您一起，他是塔塔遗传与社会研究所所长，他是科学与创新研究院的杰出名誉教授，也是细胞与分子生物学中心首席科学家兼课题组长。他的研究兴趣包括在复杂性进化背景下的非编码DNA的比较基因组学，动物前后体轴形成的遗传基础，以及表观遗传调控在发育中的作用。在他的领导下，CCMB成立了阿特尔孵化中心，为生命科学企业家提供创新所需的设施和指导。今天的讨论主题是“从进化洞见到治疗应用，推进基因组学和表观遗传学”。所以，Rakesh博士，我非常非常感谢您抽出宝贵时间参加播客。非常感谢。
很高兴能与您交流，谢谢您。
谢谢您，博士。所以，人类，你知道，构成我们的主要有两个东西，你知道，一个身体和一个大脑。大脑有大约840亿个神经元，100万亿个突触，它们放电和连接的方式带来了声音、触觉、嗅觉、味觉。然后是DNA，生命的源代码，40亿对碱基对的DNA，所有这些都在编排着，你知道，人类的存在。而人类基因组计划始于2001年左右，我们终于能够测序整个基因组。我相信大约在2022年，我们对人类大脑已经有了很多了解，现在我们知道，我的意思是，几乎关于DNA的一切，你知道，或者关于DNA。根据您的看法，在进化洞见方面，以及如何利用基因组人类基因组序列将其转化为对医疗保健有用的数据方面，关键的学习是什么？
这是一个非常非常大的问题，但您说得对。现在我们有了基因组序列，这是一个重大的成就，它正在改变我们今天做生物学的方式。更重要的是，或者同样重要的是，编辑基因组的能力。所以，实际上，我们不仅知道生命的这本书，我们还可以编辑生命的这本书，并按照我们想要的方式来写这本书和故事，原则上。但要以有意义的方式编辑这本书，我们还有很长的路要走，因为为此，你必须了解这本书，你应该能够阅读和理解这本书。今天，我们可以很容易地阅读这本书，但我们不理解这本书里写的是什么。
所以，我们对人类基因组的了解是，它有超过30亿个核苷酸，我们从一个父母那里得到一套，从另一个父母那里得到另一套。我们体内所有的细胞，我们体内所有的50万亿个细胞，都拥有相同的DNA序列。如果它们拥有相同的DNA序列，那么为什么有些细胞的DNA会变成肌肉，有些细胞的DNA会变成肝脏，有些细胞的DNA会变成神经元或大脑等等，而有些细胞则是消化食物的肠道细胞，以便我们生长和生存？所以，这是一个令人惊叹的事情，一个单一的DNA信息集可以产生超过220种不同类型的细胞。这就是挑战。如果我们能很好地理解这一点，我们就能知道大自然是如何解读这些信息的，然后我们就能看到事物是如何发展的，然后我们也能看到，当事情出错时，比如在疾病或衰老过程中，我们就能修复。为什么突然我们，不是突然，为什么我们如此被设定为在70、80岁之后衰老？为什么有些动物在3、4年内就衰老了？我只说哺乳动物，老鼠3年，人类78年，猴子10、12年，狗15年。它们被设定好了，你会看到一些变化，但通常有一个时间表。这一切都是因为物种是特定的，这意味着它写在我们的DNA里。但有趣的是，一百多年前，我们的预期寿命大约是40岁，现在翻了一番。这并不是说DNA发生了变化。所以，这意味着环境的作用很大，如果我们能很好地适应环境，利用我们现有的基因组财富，我们可以做得更好，活得更长，更健康地衰老，避免疾病，并且更健康，如果我们能更多地了解。所以，这是非常重要的一点。当然，回到您最初的问题，我想说明的是，尽管我们能够读取序列，但正如您在开头所说，人类基因组的第一套是在本世纪初获得的，而这花费了数十亿美元和多年时间。现在，一天就可以完成，花费100到200美元。所以，现在非常容易。我们正在对人群进行测序，而不是个体。你会看到成千上万的基因组被测序，这告诉我们很多事情。它告诉我们，为什么我们都是智人，为什么我们彼此不同，为什么我们看起来不同，对相同的病原体反应不同，我生病了，你没生病。那么，我们的免疫系统有什么不同呢？通过将这些微小的差异与各自的基因组序列相关联，这些序列可能存在因果关系，我们探索或揭示了信息在哪里，你知道，否则就只是四个字母。
医生，您真是太了不起了，因为我知道我羡慕您，也羡慕您的工作，因为您就像一个侦探，能够窥探人类，了解我们是谁，我们是什么。正如您在世纪初所说，2001年人类基因组计划开始，花了大约24、24、24、20、22年才大致了解了整个基因组序列，花费了数十亿美元，现在已经降到了100美元左右。您说我们正在对整个人群进行基因组测序，这就是技术栈的力量，以及科学家和研究人员不断提出问题并推动科学前沿的界限。我想知道，我的意思是，是的，我们可以读取基因组，我们如何才能首先理解它呢？因为我认为一旦我们理解了30亿多个碱基对的DNA，我敢肯定有很多事情可以做。您还谈到了相同的DNA，你知道，几乎所有人类的DNA都非常相似，99.9%。以及程序化，我的意思是，你使用了“程序化”这个词，你知道，它在生命中的某个特定点是如何被程序化的，我们线性地开始衰老，因为年龄，这些级联效应导致疾病，疾病开始出现，然后您还提到了环境，表观基因组，因为不仅仅是DNA，表观基因组也起着另一个作用。所以，我想从您那里了解，是的，我们可以读取DNA，但要理解DNA需要什么，以及基本上，我的意思是，为了理解DNA，还需要什么？
这是一个重要的问题，人们已经用不同的方式做了很多年，很多个世纪。我们正在研究的生物学分支之一叫做发育生物学，意思是卵子如何发育成整个生物体，种子如何发育成整棵树，以及它获得的其余相关特征。例如，我们不能对人类进行实验，因为那是不道德的，而且我们需要非常大的样本量才能弄清楚任何事情，因为这就像在黑暗中射击，突然你瞄准了目标，然后你去看看那里有什么等等。所以，如果你想做某事，你需要大量的生物体。这就是为什么遗传学家采用了称为模型系统的研究方法。他们使用一些容易管理的生物体，例如我们在实验室使用的果蝇。你们都见过，如果你把香蕉或一些水果放在厨房或餐桌上，你会看到一个小生物在飞来飞去，非常无害，但这就是我们在实验室做实验的苍蝇。事实上，它已经获得了许多诺贝尔奖，发生了许多基本发现，因为这是一个非常方便的模型系统。生命周期只有10天，它也有头部、胸部、身体中部和腹部。人们使用苍蝇作为模型系统发现，发育的基本原理，眼睛是如何形成的，前后体轴是如何决定的，头部在哪里，尾部在哪里。这些基本原理在所有动物身上都是普遍的，例如，相同的基因在苍蝇和人类中形成头部。只是苍蝇的头部与人类的头部不同，但哪一端是头部，哪一端是颈部，头部在哪里，颈部在哪里，附肢在哪里，我们的手从哪里开始生长，我们的腿从哪里开始生长，所有这些都写在我们的基因里。而且这些基本原理，这些发育机制，从苍蝇到人类都得到了很好的保留。所以，我们研究苍蝇，也开始解读人类系统。例如，如果我们说，哦，这个基因对于决定前臂应该在哪里生长很重要，那么这个基因在人类身上也存在吗？你去看看，是的，确实存在。然后，在其他动物身上也存在吗？然后我们看到，它无处不在。然后你开始看到，遗传学家使用的一种方法是，使基因失活，突变它，然后问会发生什么。如果你移除了它的功能，就像你拿走一辆汽车的轮子，它就不能动了。无论你是否知道任何东西，你都可以说轮子是这个物体的一个组成部分，如果你移除了它，它就不能动了。所以，现在你知道了运动。然后需要一些时间来确定轮子连接到车轴，轮子是圆形的，里面充了气，所以它有助于所有这些细节，你会弄清楚。但移除轮子会立即告诉你它的功能重要性。同样，如果我们移除一个基因，我们会知道这个结构没有形成。如果它没有形成，那么你就开始，现在你有了突破，你开始详细说明它在哪里表达，还有哪些蛋白质与它相互作用，是否有任何环境对不同个体的影响，等等。所以，你进入了各种各样的细节。
所以，为什么我们对基因组人群如此着迷？这是因为现在，如果我们测序了数十万甚至数百万的个体，我们就会发现，在某些人群中，有些人患糖尿病的病例更多，有些地方有更多的耳聋，有些地方，在某些社区，有更多的特定遗传疾病。这是一个非常普遍的观察，对于像印度这样的国家来说，也是一个大问题，因为我们有超过5000个不同的民族群体，这意味着这些人，他们基本上遵循近亲结婚，有连续的婚姻，这意味着，如果有一个突变在这个人群中被富集。现在有数千种疾病与社区特定相关。这意味着大自然已经有了数千种突变。你可以去，从这个个体那里取一些细胞，现在我们可以在实验室里培养这些细胞，制造诱导多能干细胞，制造器官，研究很多东西。所以，而不是像我们在小鼠和苍蝇中进行诱变那样，基因组学使我们能够研究人类人群中数千甚至数万种突变。这就是为什么基因组学变得如此重要。并非所有事情都会导致疾病。有时，某些代谢途径在你身上更快，在我身上更慢。这意味着，如果你服用相同的药物，你会很快代谢它，所以你可能需要100毫克才能产生一些效果，到下午你已经全部处理完了。我的代谢速度很慢，因为那个酶有一些突变，它是功能性的，但速度较慢，所以同样的药物在我身上会持续两天。这意味着我只需要一半的剂量，否则我会感到很多毒性和不适。这就是所谓的药物基因组学，研究各种突变或单核苷酸多态性，这就是我们彼此不同的方式，并关联哪种基因特征意味着你应该服用更多相同药物或更少相同药物。你可能会惊讶，或者你可能知道，一半的化疗药物和超过一半的神经系统疾病药物在人们身上不起作用。如果你给某人服用，它对他起作用的机会是50%。因为那个人的基因特征不同，靶点发生了突变，所以药物在那里不起作用。现在正在发生的是，我们正在收集个体的基因组序列，并将其与“这种药物对你有用，那种药物对你没用”联系起来。所以，当下一个病人来时，我们首先看基因组，寻找特征，然后决定给哪种药物。这意味着，我们不仅节省了近一半人遭受服用药物却没有任何效果的折磨，节省了50%的钱，然后给他们他们需要的正确药物。这就是所谓的个性化和精准医疗，完全依赖于基因组特征，并将其与对各种药物的反应联系起来。我们甚至可以在一定程度上预测你患上这种疾病或那种疾病的可能性，以及如何通过调整你的生活方式，你可以拥有一个更好、更舒适、更健康的生活，更长的时间。所以，基因组学真的会像你的身份证一样。我这次不是在夸大其词。几年后，我们都会去医院，他们会问的第一件事是，你的身份证在哪里？基因组卡。然后根据它开药。你会得到半剂量的扑热息痛，我会得到双倍剂量，或者其他什么。即使是简单的事情，十年后人们也会嘲笑，你怎么能在不知道给多少剂量的情况下进行治疗？所以，挑战将是，即使没有太多理解，这只是数据。因为你测序了一万人，五万人没有反应，寻找他们基因中共同的东西，而不知道那是什么。就像说绿色的东西可能是植物，红色的东西是别的东西，等等。所以，即使没有理解，数据量也很大，机器学习也发挥了作用。收集的数据越多，记录的表型或药物反应就越多，我们就混合搭配，找出特征，对数据集进行一些进一步的分析，然后开始给出。我们将了解它是如何工作的。如果以后我们理解了，我们就能改变它们，让它变得更好。今天，我们还没有足够的能力去阅读和理解基因组这本书，并做出任何改变。我们基本上是文盲，我们可以读，但我们不理解里面写的是什么。
是的，这是令人兴奋的事情。是的，太棒了。我非常兴奋。您提到，我们人类，我们相同，但又如此不同，而环境在个体基因特征中起着作用。您之前在谈话中提到了个性化医疗。您还提到，我们已经弄清楚了如何阅读，不仅仅是阅读，我们还弄清楚了如何书写，删除和添加特定的基因组。那就是CRISPR-Cas9。这是一种基因编辑的革命。您能否详细介绍一下CRISPR-Cas9基因编辑，以及您提到的个性化医疗？如果能分享一下CRISPR在药物发现、抗衰老和其他靶向疗法中的作用，那就太好了。
CRISPR或基因编辑技术总的来说是惊人的。它简直太棒了。我无法客观地描述它赋予你的力量。想象一下，我们经过数百万年的进化，突变是自然发生的，然后环境选择压力起作用，然后它在人群中建立起来。这需要很长时间。你可以在一代人中完成，如果你知道该做什么。如果你想象有神的概念，你将创造任何你想要的东西。如果有什么东西在创造生物。这就是你今天实际上可以做到的。例如，基因编辑将在许多国家更快地进入公众使用的一个领域是植物基因编辑。因为在许多国家，包括印度，都允许进行基因编辑，而且这不被认为是转基因，因为我们没有引入任何外来DNA。这只是一个或两个核苷酸的变化。通过这样做，许多实验室，包括TS，正在制造需要更少水的作物，对疾病有抵抗力，对害虫有抵抗力。所以，你不需要喷洒各种杀菌剂、杀虫剂，你不需要那么多水，因为淡水是必需的，比如种植水稻需要很多水，而且这将在未来成为一个问题。通过精确的编辑，你可以进行精确的改变，然后你就会得到你想要的。人们甚至在想象一种叫做“营养作物”的东西。你将拥有一种含有更多蛋白质、更多锌、更多铁的作物，低GI指数，对糖尿病患者有益，产量高，对害虫和疾病有抵抗力，需要更少的肥料，因此土壤健康得到保护，需要更少的水，因为所有这些特性都存在于不同的植物中。有些植物生长在沙漠里，这意味着它们可以在很少的水下生存。去你的花园看看，有些植物被昆虫吃掉了，而另一些则茁壮成长。为什么昆虫不喜欢另一种植物？因为另一种植物有保护机制。现在我们把它转移到这里，等等。所以，我们了解得越多，我们就能开始制造作物。因为如果世界人口需要喂养，特别是营养食物，我们需要改变我们现在从事农业的方式。我们没有考虑环境成本，我们没有考虑土壤健康恶化等问题。所以，我们必须解决这些问题，特别是如果我们能更好地了解情况，我们就能处理因气候变化和全球变暖而带来的危机。所以，这些是这项技术在过去几年中为人类提供的力量。我们现在也在考虑基因疗法。它可用于治疗某些疾病，通常是罕见的遗传疾病，而且过程非常漫长且昂贵。以印度卢比计算，一种疾病的费用约为20亿卢比或更多。你可以想象，无论如何，我认为大多数人负担不起这种治疗。但现在有更简单的方法。有一种叫做体内基因疗法。你现在说的是，你现在拿到CRISPR-Cas9的mRNA，它会制造蛋白质。所以，拿到这个mRNA，制造一个向导RNA，它将靶向CRISPR。向导是RNA，它将引导CRISPR蛋白质去基因组中的特定位置。它会去那里切割DNA。然后你还提供一个模板。所以，你现在有一个脂质纳米颗粒，有点像Moderna的SARS-2疫苗。相同的技术。现在里面没有病毒的mRNA，但有CRISPR-Cas9蛋白质，编辑向导RNA，靶向蛋白质去哪里，以及有助于修复的模板。你去了，实际上修复了那里的缺陷。一旦你修复了，所有这些都不是遗传物质。它们会制造RNA和一些蛋白质，然后它们就会离开。但现在DNA已经修复了。所以，当那个细胞分裂时，它将拥有正确的基因或好的基因。所以，你通过一次注射就解决了问题。想象一下，如果你注射到肌肉里，你有肌肉疾病，20-30%的细胞开始制造蛋白质，因为它们被终身纠正了。你不再需要任何药物或任何东西。想象一下。这就是未来。这就是个性化医疗的未来。因为我们必须去读取个体DNA，在个体身上找出缺陷，然后设计东西。而且随着技术的发展，这些东西不会花费数十亿，甚至不会花费数百万。它们将真正负担得起，自费。因为我们大多数人在印度都是这样进行医疗保健的。但技术非常有前景。Moderna疫苗的生产成本不到4美元。这意味着我们可以进行这样的治疗，比如说，10美元。在印度生产将不到1美元，因为我们的生产成本远低于此。所以，技术如何改变医疗保健的进程是非常有趣的。我们知道得更多，我们可以分析得更好，我们可以进行更精确的干预，因为我们了解这些事情。这是一个过程。我并不是说我们已经到达了所有地方，但我们清楚地看到了道路。
在谈话中，您提到了您与果蝇的工作。除了DNA的学习之外，还有一个团队在研究连接组，他们试图了解果蝇整个认知结构。如果您能解释一下Hox基因以及您围绕果蝇的工作，以及这些基因如何协调不同器官和身体部位的形成，那就太好了。
您提到的Hox基因被称为同源框基因或同源异形基因。它们是一组大约10-12个基因，在胚胎早期为身体轴制定计划。它们决定头部在哪里，尾部在哪里。就像我一开始说的。是的，我们知道这一点，因为如果我们突变这些基因，移除它们的功能，特别是现在有了CRISPR，我们可以随时随地突变我们想要的任何东西。所以，如果我们突变一个制造腿的基因，那么就不会有腿。或者我们异位表达一个制造眼睛的基因，在腿部表达，那么你就会看到眼睛长在腿上。所以，我们知道最初触发功能的基因是什么。同样，对于身体轴，有一些非常特殊的发现，爱德华·刘易斯因此获得了诺贝尔奖，还有两位发育生物学家，尼宁·法特和埃里克·沃夫，在普林斯顿。尼宁在美国，埃里克在图宾根。这三个人做了很多遗传学工作。爱德华的工作是，有些基因在染色体上是相邻的，一个接一个，并且是共线的。一个端部的基因制造头部，下一个制造颈部，最后一个制造尾部。这意味着基因的染色体组织，我们现在理解的同源异形基因，不仅以某种顺序排列，而且成簇排列，它们也以某种顺序排列。基因1、2、3、4、5，一个制造头部，五制造尾部。令人惊奇的是，在老鼠身上也发生同样的事情，在人类身上也发生同样的事情。基因1在老鼠或人类身上制造头部，基因5在老鼠和人类以及苍蝇身上制造尾部。这些基因有它们的名字。为了简单起见，这意味着在整个动物界，头部和尾部的基本定义策略是相同的。大自然只知道一种制造头部和尾部的方法。如果我们很好地理解了老鼠，那么在很大程度上我们也会理解其他生物。所以，如果我们知道这一点，我们就可以做到。例如，我想把一只通常有两对翅膀的苍蝇变成四对翅膀。我去了，我知道什么制造翅膀，我去了，我做了改变。现在你会看到，这只苍蝇有四对翅膀。我可以让它变长，我可以让它变短，因为身体节段，我们知道哪个基因制造哪个身体节段。现在我们可以复制，我的意思是，复制这些或减少这些。我只是告诉你基本情况。现在，如果我们改变这个基因区域或这个称为Hox簇的簇，打乱基因的顺序，我们可以预测胚胎的结果。这就是为什么这么多人致力于此。我们自己的工作是理解一个基因在一个地方如何停止表达，并且不超越那个地方，它的边界是什么。一旦表达模式设定，哪些是记忆元件，它们如何工作，即最初设定这些表达模式的蛋白质消失了，但无论它们设定的主控基因的表达模式会持续一生。所以，每次细胞分裂，它们都会重新建立相同的表达环境。那么，那个记忆元件是什么？如果我们更好地理解它，我们就能更多地了解衰老过程。因为随着细胞衰老，这种记忆会丢失。这是普遍的理解。因为经过1、2、4、10、100次，这种记忆就不存在了。这种分子环境发生了变化，它变得松散，许多基因被误读。我们通常这样说。如果我们能收紧它，我们可以对基因座进行某种维护，就像我们对待汽车一样，它又焕然一新，发动机完全调校好，然后我们可以延长健康的细胞状态，从而减少细胞衰老，从而减少衰老过程。衰老，因为它是一个从一个卵子到成年的发育过程，但然后所有的功能以及保持功能一段时间，并随着时间的推移切换到不再需要，并且衰老。它成为生物学中一个非常有趣的部分。它也是发育生物学的一部分，非常相关。因为随着国家的发展，虽然印度正进入这个阶段，有很多人60多岁、70多岁，他们患有与年龄相关的疾病和障碍。这意味着疾病负担或医疗保健负担正在急剧增加。在许多发达国家，特别是由于人们活得很长，各种健康问题都会出现，而年轻人没有。那么，我们如何减轻医疗保健系统的负担呢？如果我们能更好地理解衰老，我们可以让这些人保持健康，他们不必依赖医疗设备或医院。所以，这就是为什么，而且本质上，基础生物学是一样的。所以，现在有很多兴趣来理解衰老，原因有很多。人们想活得更长，但更重要的是如何健康地衰老，并解决一些问题，一旦我们理解了这个过程，就可以很容易地解决。
是的，这非常有趣。您说得对，我认为衰老是一个如此大的问题，因为，我的意思是，虽然它是自然的，但在一定年龄之后，年龄会累积疾病，并且有一部分老年人口，我的意思是，有了这个技术栈，我的意思是，衰老细胞的积累是我们衰老的原因之一。如果我们能理解并逆转它，我认为那将是非常非常酷的。您还提到了您在Hox复合物方面的工作。我的意思是，通过改变，也许是理解DNA的动态，改变头部到尾部。世界上有各种各样的研究人员、科学家，其中一位是迈克尔·莱文在塔夫茨实验室。我认为他正在开创一项名为“生物电”的技术，他正在研究这些涡虫，他把头部放在手旁边。他正在创造多头、多手的涡虫。我认为对我们生物学的这种理解将有助于我们不仅增强自身，而且找到方法，您提到了可能的抗衰老和其他机会。这些在Hox复合物中的理解和研究，您看到了哪些其他医疗保健方面的好处？
哦，那里有很多东西。新技术和理解。正如您所提到的，生物系统会做事情，我们从中获得灵感。它们就像生物系统可以生产食物，可以产生热量，可以产生电力，甚至磁铁，各种各样的东西。例如，我们周围看到一片绿色。它是如何产生的？因为它捕捉太阳的能量。其余的都回收了。但唯一需要的能量是从太阳获取的。然后我们以非常低效的方式将这种从太阳捕获的能量转化为各种东西。煤炭、石油，我们不转化。但大自然做到了，然后我们燃烧它，破坏我们的环境。为什么我们不能像植物一样直接利用太阳能，做任何我们想做的事情？我相信在接下来的20年里，我们将使用70%、80%、甚至90%的太阳能来做我们所做的一切。所以，我们是迟到的学习者。植物很早就学会了，并建立了这个美丽的星球地球，因为如果没有光合作用，就没有什么可以吃的，没有有机世界会存在。所以，植物的一个单一机制使生命成为可能。而我们完全错过了它，或者故意，或者无论如何，我不想朝那个方向发展。我们避免了那条路，仍然使用了数十亿年的协议，将植物转化为石油，然后通过我们的发动机使用石油，然后用于我们的任何能源需求，无论是燃烧加热水，还是放入汽油，还是放入汽车，还是所有各种各样的东西。如果我们没有经历数十亿年的制造石油的常规过程，而是直接利用太阳，向植物学习它们是如何做的，我们手中就有技术，我们可以做到。现在它变得越来越普遍。所以，我们所有人都会获得新鲜的、免费的、我不会说免费，但免费的能源，就像植物一样。我们没有从生物学中学习，这就是为什么我们扰乱了这个生态系统。如果我们以生物学的方式运作，将更具可持续性。否则，我们将不会。如果我们按照我们现在的方式去做，我们很快就会毁灭自己。
是的，现在这些事情正在发生。回到……所以，这可能是一种非常戏剧性的方式来指出我们可以从生物学中学到什么。但现在技术正在以这样的方式出现，为了健康，例如，一件事变得非常重要，预防胜于治疗。我们听了几个世纪的智慧，但我们不实践。我们生病时去医院，接受各种治疗。但如果我们有好的疫苗，我们就不用去治疗任何感染，我们可以预防它。所以，你现在看到了疫苗生物学、疫苗技术的革命。mRNA疫苗确实改变了它们，它们是安全的，它们便宜，它们易于制造。你不需要几十年，不需要几年，不需要几个月，只需要几周就可以制造疫苗。所以，如果你问我三四年前，我会嘲笑有人说你可以为大流行病制造疫苗，绝对不可能，需要十年。但我们为疫苗使用了……所以，这就是技术如何改变。有时被证明是错误的也很好，因为我们最终会变得传统。而新技术改变了我们的观点。另一件事是监测。现在，通过简单地收集城市地下流动的废水，我们可以告诉你这个城市病原体的状况。你越深入，从水来自哪里，它可能甚至会到一栋楼，一个小区，我们可以告诉你这个城市有多少人感染了哪种疾病。这就是环境监测的力量。它以前就存在，现在随着新的DNA处理技术、RT-PCR以及检测DNA序列和其他东西的各种传感器，我们可以非常清楚地了解病原体的状况。我们携带的大多数疾病，就传染病而言，都是无症状的。这意味着症状并不明显到我们甚至注意到。我们可能会感到有点累，有点这里那里，我们不知道为什么。有时生气比感染某种东西更明显的症状。所以，我们的思想很多时候占主导地位。我们不知道我们是否被感染了，也不总是需要知道，否则我们会一直担心。我们的身体携带的细菌比我们自己的细胞多几百倍。所以，从某种意义上说，我们是细菌的家园，而不是我们想象中的独立个体。但现在我们知道的是，特定城市的病原体状况如何。当我们进行纵向研究时，现在这正成为每个市政当局的永久特征，以及所谓的“一个健康”的一部分。这必须不断监测，我们将能够提前知道，使用数学模型，哪种疾病将爆发，何时爆发，何时数量会增加。我们甚至可能能够提前感知未来的潜在流行病候选者。很多事情正在发生，比如一个大问题是抗生素耐药性。使用废水，我们可以知道存在什么样的耐药性，它是否来自家禽、动物农场或渔业中抗生素的误用或使用。在人类中也有很多抗生素的使用。所以，这种耐药性来自哪里，我们可以去解决根本原因，而不是症状。所以，这种非常敏感的方式，通过进行人畜共患病监测，也就是说，从与森林中的动物互动的媒介那里进行调查，比如苍蝇或蜱虫，或者分离病原体，与森林区域互动的动物，然后我们就知道那里有什么样的病原体。如果有什么东西离人类越来越近，就像你现在可能听到的H5N1，这是禽流感病毒的名称。现在禽流感病毒可以在鸟类之间传播。只有鸟类会受到它的困扰。但现在我们看到，这种病毒也感染了一些哺乳动物，一些牛。也有少数人类病例。唯一的问题是，人与人之间的感染并没有发生。但如果这种病毒发生人与人之间的感染，我们就麻烦了。因为病毒是传染性的，但我们无法从一个人传播到另一个人。只有通过B途径。所以，我们可以避免。但如果病毒进化，就像我们看到SARS-CoV-2一样，每2-3周就有新的变种。这些是潜在的威胁。没有症状，没有其他任何东西，通过在非常精确的水平上监测它们，我们可以看到它如何变化，我们可以看到威胁是否离我们越来越近。更重要的是，由于我们了解这些病毒的根源，我们可以切断病毒进入人群的管道，并预先采取措施。所以，我们可以知道，在不知道的情况下，我们是在黑暗中行走。通过这种监测，现在我们知道要避免什么，哪里是更安全的方式。就像在路上行走，如果你没有视野，你迟早会撞到东西。但如果你通过监测有视野，你可以避免碰撞，并拥有更健康的生活，避免经济灾难。
未来看起来非常令人兴奋。真的非常感谢您分享所有这些见解。我不会占用您太多时间，只有两个问题。一个是在克隆领域，因为有像乔治·丘奇这样的先驱者，他正在研究所谓的“灭绝复兴”项目，他们正在谈论带回猛犸象、袋狼，他们还在研究克隆灵长类动物，使用体细胞核移植进行潜在的人类或器官捐赠。那么，克隆领域的科学进展如何？是否有印度科学家在这个领域工作？
克隆现在可以说是，如果我能这么说的话，不再令人惊讶或非常困难。它现在已经成为一种常规的、不同类型的克隆。诱导多能干细胞（iPSC）。你给我一份人类的血液，或者任何活细胞，两个月后我就会把它变成iPSCs。所以，原则上，我现在有材料可以再次创造那个人。我们是否应该这样做是一个大问题。我不赞成克隆人类，因为生命有其自身的魅力。如果我们不完全理解就去创造它，就像你不知道汽车的工程原理就开始制造汽车，它看起来像汽车，但它不会跑，因为你不知道里面的发动机是什么。这就是我们对生物学的理解不够深入，以至于我们可以去创造一个新物种。但有些事情，比如在农业领域，克隆非常普遍。事实上，很多香蕉，很多农业都是在组织培养实验室里克隆的，然后农民得到那些小树苗，他们可以去使用。所以，你确切地知道品种，因为它们都是克隆的，它们之间没有变异。所以，这在某些方面正在发生。它可能会在一些食品中发生。因为一旦你建立了一个东西，你就可以嫁接芒果树，那就是克隆。你从这里取一部分，然后在不同的方式下种植相同的植物。所以，克隆本质上意味着使用相同的个体，相同的遗传结构，并且我们阻止了性繁殖，这是进化机制的本质，以驱动进化。所以，如果我们阻止进化，我们就阻止了我们的未来。所以，我们不应该走得太远，我们不应该克隆那些将走向未来，我们无法控制的东西。我们无法生活在未来，我们必须把它留给下一代。他们将决定，当他们了解更多的时候。所以，克隆的过程很强大。就像细胞疗法，我们需要克隆细胞。例如，从患有疾病的病人那里取一个细胞，然后用CRISPR技术和基因组编辑修复它，使细胞变得健康，然后克隆这些细胞，也就是说，制造大量这样的细胞，然后放入体内，病人就会变得健康。事实上，这在某种程度上就是基因疗法。它正在被使用。但克隆个体、灵长类动物和灭绝复兴，我对此有严重的担忧。灭绝复兴不是因为有人去杀了动物，而是因为环境改变了。如果我们想认真对待保护，我们就应该保护环境。生物会自己生存。你可以制造猛犸象，但猛犸象在哪里生活？你可以创造所有旧的，例如，有人可能会有一个创造恐龙的好主意。想象一下，如果你能做到，恐龙会做什么？它们在哪里生活？我们毁了森林，我们把它们变成了田野和房屋，以及其他东西。如果我们没有地方让它们生活，没有食物让它们吃，没有猎物，猎物也需要食物。所以，我们需要这个来进行保护，而不是制造。这只是幻想。所以我对保护有非常不同的看法。你可以制造那种动物，然后把它放在实验室里，或者放在动物园里。我不知道把一个生物带进来，仅仅因为它不能质疑你，然后把它关在监狱里供你取乐，这在伦理上是否正确。科学上也许是为了了解更多。所以，这是可以辩论的。但出于研究目的和理解目的，在道德约束和许可下，应该这样做。但我们不应该冒险进行环境干预，因为我们根本不知道这个星球上有多少物种。我们只知道很少一部分。而我们将改变它，而不知道，仅仅因为我知道我的办公室。我不会改变整个班加罗尔。我没有去理解，我理解我的办公室。我可以改变它。所以，如果有什么东西超出了我的办公室和建筑，我没有权力或道德权利去改变它。所以，这应该是非常非常好的。我相信更好的判断会占上风。但既然你问了问题，我认为这应该非常小心和有控制地进行。
博士，我的最后一个问题是，有很多学生想进入生物技术领域。您对他们有什么建议？您正在追求的“登月计划”是什么？
首先，对于新学生来说，我认为这是生物学的世纪。今天，我认为大多数国家，特别是发达国家，医疗保健占经济的30%。这意味着它将继续增长。正如我所说，农业必须适应气候变化，不断变化的环境因素。医疗保健，正如我们讨论过的，一些方面正在改变。传染病因为气温升高而向北迁移，媒介也向北迁移。所以，媒介控制。所有这些都带来了巨大的问题。因此，以及我们可以捕捉任何生物体，取一小块组织，并理解完整的基因组。我们可以改变我们想要的基因组。所以，我们拥有所有的工具。你知道，我们有钉子和锤子，现在我们必须找到正确的地方去钉钉子，使其有用。所以，是这样的情况。我们在技术上是赋能的。而且产生的数据也是惊人的。对于许多年轻人来说，你不需要做任何事情，只需要去分析数据。你现在可以得出结论。人工智能和机器学习是如此强大，通过获取数据和与之相关的任何元数据，你可以得出非常有趣的假设、观察和想法，然后可以在实验室条件下进行测试。我认为，通过理解基因组序列的功能，并能够将不同的基因组特征与我们的疾病反应或状况相关联，我们将能够最大限度地发挥生物潜力的健康管理。我不会改变任何东西，但我会理解。所以，这可以做到。这样人们就可以减缓衰老。罕见的遗传性疾病将不再是一个问题，因为我们知道谁是携带者。而且我们可以在出生前很早就，不到3周或4周，就知道婴儿会是什么样子。如果它是一种无法治疗的灾难，那么疾病，孩子将在接下来的几年里，5年、10年、12年里残疾。印度有各种各样的疾病，超过9000万人患有其中一种或另一种疾病。所有这些都可以通过我们进行适当的携带者分析来预防患有这种问题的婴儿的出生。想象一下，每年我们都可以预防100万这样的患病儿童的出生。所以，本质上，通过理解和恰当使用基因组信息和基因组技术，我们可以拥有更好的生活，基本上没有疾病，或者更好地管理疾病，吃更健康的食物，拥有更安全的环境，而不破坏我们的环境，我们可以种植食物。现在我们正在种植食物，但我们通过大量的杀虫剂、化肥等毒害土壤。所有这些很快就可以预防。所以，是的，长长的清单。而所有这些都需要劳动力来完成。而且这不仅仅是发展。所有这些技术都需要推广给人们。所以，需要大量的生物技术产业。印度正在采取行动。政府现在非常重视生物制造，因为它们将是未来。它们将取代许多目前的治疗方法和农业实践。所以，生物学领域的年轻人有一个光明的未来。他们不应该总是认为我会读博士，我会成为教授。他们应该走创新之路。一旦你拥有技术，你足够聪明，好好学习，与一些导师、孵化中心联系，然后走出去，发财。
博士，真的非常感谢您抽出宝贵时间参加播客。这次谈话非常有启发性。我相信听众会很享受。是的，我们正处于一个绝佳的时刻，我们可以向大自然学习，保持谦逊，而不是傲慢。我认为，如果我们理解我们一直在做错的事情，我们就能纠正它们，我们将进入一个丰裕的时代，我们将能够一步一步地，也许，开始逆转健康问题或衰老问题等等。在这样做的时候，我们也将治愈世界，不仅仅是我们自己，也包括这个世界，它迫切需要这一点，因为我们正在消耗而没有保护。所以，真的非常感谢您抽出宝贵时间参加播客。我的听众们，如果您喜欢您所看到和听到的，请按下订阅按钮。下次再见。谢谢博士，真的非常感谢。非常感谢。与您交谈非常愉快。