治疗“绿色癌症”,智能细菌来帮忙******
◎实习记者 骆香茹
炎症性肠病虽然致死率较低,但长期以来,也面临着诊断困难和难以根治的问题,被称为“绿色癌症”。
近日,华东理工大学生物工程学院院长叶邦策教授及该院副教授周英团队在《细胞—宿主与微生物》上发表了一项研究成果。该团队开发了一株智能工程菌——i-ROBOT,可实现在体无创实时监测和记录炎症性肠病的发生与发展,并以自调控的给药模式缓解病症。
各色技术上阵诊断“绿色癌症”
炎症性肠病是胃肠道最常见的慢性炎症性疾病,包括克罗恩病和溃疡性结肠炎。腹痛、腹泻、便血等是炎症性肠病主要的症状表现。
当前炎症性肠病的诊断方法在临床上主要有肠镜、电子微胶囊肠镜等。论文通讯作者叶邦策介绍,肠镜检查的好处是直观,可以观察到人体整个肠道的情况。“但肠镜检查是一项有创检查,在操作过程中难免损伤肠道黏膜,造成少量出血,引起被检者的不适感,患者依从性差。”叶邦策补充道,“也有无痛肠镜,但这种方式有一定风险,做这种检查前需要患者进行全身麻醉,对患有心脏病和肺部疾病的人来说,风险较大。”
电子微胶囊肠镜是近年来新兴的检查方式,叶邦策介绍,与传统肠镜相比,其对患者造成的痛苦更小、适应性更强,能检查传统肠镜无法到达的回肠、空肠等。但胶囊在消化道运动的过程中,无法人为控制其运动轨迹,其在消化道等位置会随机翻转,产生视觉盲区,有可能导致错过病变部位、延误病情等情况发生,且电子微胶囊肠镜的检查费用更高,给患者带来的经济压力更大。
智能工程菌是炎症性肠病的新兴诊断方式之一。叶邦策介绍,他们会提前3天将智能工程菌通过口服灌胃的方式送入小鼠体内,等肠炎造模给药结束后通过分析粪便中存在的智能工程菌的荧光信号和基因组DNA突变情况,确定肠道炎症发生、发展程度。
“智能工程菌在诊断灵敏性、便捷性以及成本上都具有无法比拟的优势,但目前仍仅能通过分析粪便样品来评估疾病的有无或严重程度,而难以实施在体原位诊断。”叶邦策表示,“此外,智能工程菌的生物安全性还需进一步加强。”
治疗方法从抗炎药物到智能活菌机器人
为了攻克炎症性肠病,专家们想了不少办法。过去,炎症性肠病的主要治疗方法是使用抗炎药物和免疫调节药物。叶邦策介绍,随着肠道微生物研究的深入,过去十年间,调节肠道微生态、使用智能活菌成为炎症性肠病的研究热点,创新研究不断涌现。
叶邦策团队开发的i-ROBOT是使用大肠杆菌Nissle1917作为底盘细胞进行改造的。叶邦策介绍,i-ROBOT能够感知低浓度的炎症标志物,具有诊断早期肠炎的潜力。同时,i-ROBOT还能记录疾病发生与发展的信息,帮助监测胃肠道健康状态。
当然,i-ROBOT的功能远不止于此。叶邦策表示,i-ROBOT还可以在病灶部位根据疾病的严重程度释放相应浓度的药物,在实现有效治疗的同时,又能避免因过度用药而产生的副作用。
“我们认为智能工程菌是智能活菌机器人的一种。”叶邦策补充道,“智能工程菌具备优异的感知和收集周围环境信息的能力,能够与周围环境进行互动,并能在特定时间和地点采取特定的行动。”
近年来,“粪便也能治病”的冷知识刷新了不少人的认知,通过粪菌移植治疗炎症性肠病也受到越来越多的关注。粪菌移植是将健康人的肠道菌群植入患者肠道,重建肠道微生态系统,以此治疗肠道疾病。粪菌移植成为炎症性肠病治疗的一种新选择。然而,叶邦策提醒道:“尽管有很多阳性的结果支持粪菌移植的可行性,但是目前一些安全性、伦理性问题尚未得到很好地解决,粪菌移植疗法还存在争议。”
发展交叉学科或可破解炎症性肠病诊疗难题
叶邦策介绍,当前,许多研究证明了智能工程菌具有在活体内诊断和治疗疾病的应用潜力,且智能工程菌逐步朝着智能化和临床应用性的方向发展。其中,功能稳定性、临床效力和安全性是决定智能工程菌能否成功应用于临床的关键。
叶邦策表示:“合成生物学为智能工程菌感应疾病标志物的种类及传感性能提供了很好的策略,然而仅仅依靠合成生物学难以解决所有问题。”
叶邦策认为,交叉学科的发展为此提供了新的契机,例如将合成生物学与材料和化学科学相结合,能够增强智能工程菌的定植性、靶向性和可控性,进而实现炎症部位的在体原位成像检测。
此外,智能工程菌的安全性也是限制其临床应用的重要因素,为了应对智能工程菌可能导致的抗性转移、代谢物毒性等问题,研究者们仍在优化技术方案,通过不使用抗性基因作为筛选标记、选择更安全的益生菌作为智能工程菌的底盘、进行细菌毒力因子的敲除、对逃逸细菌进行有效的控制和清除等策略,有针对性地解决相关难题。
谈到智能工程菌的应用前景时,叶邦策表示,从诊断的角度来说,如果智能工程菌能够通过临床试验,运用到炎症性肠病的临床治疗中,将打破传统肠道疾病的诊断模式,部分替代侵入性的肠镜检测,能让受检者在没有任何痛苦的情况下,诊断出其是否罹患炎症性肠病。
多学科融合,推进世界遗产可持续发展******
本报记者 李佳霖
《保护世界文化和自然遗产公约》诞生于1972年。2022年是《保护世界文化和自然遗产公约》诞生50周年。1985年,中国加入该公约。1987年,中国有了第一批世界遗产,包括长城、周口店遗址、秦始皇陵兵马俑、北京故宫、敦煌莫高窟以及泰山。目前,中国世界遗产总数达到56项,其中世界文化遗产38项、世界文化与自然双遗产4项,为传承中华历史文脉、守护全人类文化瑰宝作出了重要贡献。近日,由联合国教科文组织名录遗产地可持续旅游教席倡议发起,中山大学旅游学院承办的首届世界文化和自然遗产学术论坛举办。与会专家学者建言献策,促进世界遗产保护与利用的多学科交叉融合与人才培养,助力世界遗产事业发展。
从“以物为中心”到“以人为中心”
故宫博物院原院长单霁翔表示,通过世界遗产的申报实践,使大家对文化遗产有了更深刻的认识。比如从文物保护的语境走向文化遗产、世界遗产保护。“过去文物保护的对象是静态的古遗址、古墓葬等,如今强调保护活态的遗产,如人们居住的传统村落;过去文物保护只保护物质要素,现在非物质要素也成为其不可分割的一部分。黎族的黎锦、哈尼族的耕作技术等都被纳入了保护之列。”单霁翔说。
1997年,平遥古城被列入《世界遗产名录》。同济大学建筑与城市规划学院教授邵甬表示,平遥古城是人居型世界遗产的典型代表,城市开发、过度旅游、社区面临着被瓦解的风险是其要面对的挑战。邵甬介绍,成为世界遗产之后,平遥古城旅游快速发展,古城保护与发展出现了失衡状态,很多干字形商业街作为开发的主要区域,接受了外部投资,并且进行了装修甚至过度装修,但是很多传统院落却存在消极保护的状况。另外,平遥古城的社会经济发展动力不足,没有足够的就业岗位,社区缺乏比较强的凝聚力,社区居民对遗产的认知不足。
2006年,邵甬开始为平遥古城编制保护规划,为平遥古城的保护与发展提出相关策略。“一是古城价值的再阐释,从古城的古代到当代,从宏大叙事到日常人居,涵盖了金融之都、营城智慧等方面;二是古城定位的调整,将以旅游为主的古城调整为‘活着’的古城、宜居的世界遗产地;三是工作目标的调整,从‘保下来’到现在的‘活得好’。”邵甬说,团队为平遥古城编制了详细的保护规划,以求保存完整的中原汉民族城市特征,并保护好物质和非物质遗产。出台了《平遥古城传统民居保护修缮工程资金补助实施办法》,以期通过政府主导、居民自主和专家引导的激励制度,让老百姓在通过补助资金改善人居环境的同时,修缮结果也能够符合保护规划制定的标准。同时,进行产业优化,鼓励旅游业之外的其他产业发展,形成有韧性的产业结构,比如把古城中的废弃用地活化利用为文化空间,鼓励文化产业植入,在古城里逐步形成了与文化遗产空间相结合的电影节、摄影节等。如今平遥的旅游总收入在逐年提高,但是门票收入占比越来越低,参与到相关产业中的居民也越来越多。
“开始规划时我们更多的是记录物,比如街巷、建筑,后来更多地去理解城市与人的历史以及人当下的需求,实现了‘以物为中心’到‘以人为中心’的改变。在工作方法上,从原来的‘精英规划’转变为‘共同缔造’。比如成立社区工作坊,让老百姓了解古城的保护与发展,也了解他们的需求。”邵甬表示,人居型世界遗产的保护,既要坚持“以价值为基础”的保护原则,还要坚持“以人为核心”的发展理念,同时要回应可持续发展的目标,强调在保护文化遗产的同时重视人居环境的改善,实现宜居、活力、平等三大目标。
保护为主,倡导可持续发展
湖南武陵源于1992年列入《世界遗产名录》。2004年,武陵源成为中国首批世界地质公园之一。2007年,武陵源成为国家5A级旅游风景名胜区。
武陵源的保护发展之路很好地印证了遗产保护理念的蝶变。2014年世界自然保护联盟开展世界自然遗产保护展望时,把所有的自然遗产地分为四类:第一类是好;第二类是比较好但需要给予一些关注;第三类是重点关注;第四类是严重关注(大部分为列入濒危遗产名录的遗产地)。武陵源被列为重点关注类。2017年,武陵源再次被列为重点关注类。“世界自然保护联盟关于武陵源的报告措辞非常犀利,比如认为武陵源的完整性尤其美学价值受到不可接受的丧失。同时强调旅游设施过度建设和持续游客增长给武陵源带来的威胁等。”贵州师范大学喀斯特研究院教授肖时珍说。
“我们受地方主管部门委托,按照世界遗产中心的要求编制了《武陵源世界遗产保护状况报告》,逐一回应了世界遗产委员会及世界自然保护联盟对武陵源的担忧,以及武陵源所在的各级政府为实现遗产保护和可持续发展而采取的措施及取得的成效,包括武陵源景区主入口的酒店、商铺等大多已拆除,并且进行了生态修复,武陵源在居民搬迁、环境污染防控等方面采取的措施及取得的成效等。我们也客观地评价了武陵源相关基础设施建设对美学景观带来的一些负面影响,还分析了索道、电梯等在促进遗产保护和展示、促进当地老百姓的生活改善和促进地方社会经济发展方面发挥的积极作用。对世界自然保护联盟很关注的游客人数,也在调查统计的基础上进行了数据核实与澄清。”肖时珍说。
世界自然保护联盟认可了他们的报告。2020年12月,通过各方面的努力,武陵源由“重点关注”类晋级为“比较好需要给予一些关注”类。“武陵源也调整了开发思路。比如之前武陵源计划再建一条鹞子寨索道,因为有了世界遗产委员会的决议建议,如今已经放弃了这一计划。可以看到,武陵源从过去旅游大开发的阶段,逐渐演进到开发与保护并重的阶段,到如今进入以保护为主、倡导可持续发展的阶段。”肖时珍表示。
让原住民获得发展的红利
2013年,红河哈尼梯田被列入《世界遗产名录》。2018年,中山大学旅游学院教授保继刚带领团队对哈尼梯田进行了调查。“团队有60个人,其中20多人懂哈尼语。”保继刚说。
团队对元阳县35个自然村5682户做了实地调查。调查发现,村寨大部分年轻人出去打工了,空心化现象比较严重;遗产区以农业为主,产业结构非常单一; 35个村庄中,传统民居蘑菇房只剩下298栋。“经过调研和充分考虑,我们选择了阿者科村开展保护实践。”保继刚说。
阿者科村是35个村落中最贫困的一个村,因为交通不便导致村内新建设缓慢,也使得蘑菇房得到大量存留。“我们提出了‘阿者科计划’,在这个计划中,村民以村落和他的生产生活方式入股,占股70%,其中民居占40%,梯田占30%,居住占20%,户籍占10%。只要住着传统民居、种着梯田,村民就可以得到相应的分红。通过这样的方式,我们在传统民居以及梯田的保护上找到了抓手。从2018年6月开始,到2019年3月第一次分红,每户分了1600元。之后,村民对我们更加信任了。到2021年,每户分红达到3000元。”保继刚表示,在这个计划推进中,一直推行基层民主,公开所有的相关信息。有需要新增的管理制度,召开村民代表会进行商议,形成了新的管理制度就纳入阿者科的管理制度中。
“我们还给孩子们设立了教育奖励金,考上中学奖励500元,考上本科奖励1000元,每年发放。同时,还请当地村民教游客体验织布等,他们也可以得到一些收入。”保继刚说。
作为中国旅游减贫方案,“阿者科计划”是一个社会科学的试验田,从实践反哺理论。“其中最核心的是创造旅游吸引物的人,应该得到旅游带来的收益。”保继刚说。
“世界遗产保护的持续推进得益于建筑、旅游等领域人才参与。”中山大学旅游学院教授张朝枝表示,文化遗产保护具有跨学科特征,因此培养好跨学科综合型人才是关键。据悉,从2018年起,北京大学考古文博学院教授杭侃和张朝枝共同发起了遗产旅游联合工作坊。连续几年来,工作坊组织了多个专业的师生,在河南、河北、山西等重要遗产地开展调研,探索遗产地的保护发展。“以‘共同问题’为导向,多学科人才一起努力推进世界遗产保护。”张朝枝表示。