2022年4月17日，“科普中國(guó)-我是科學(xué)家”第37期“健康的防線”演講現(xiàn)場(chǎng)，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽(yáng)醫(yī)院眼科主任、教授、博士生導(dǎo)師陶勇帶來(lái)演講《小小眼睛，大千世界》。
以下為陶勇演講實(shí)錄：
2022.4.17 北京
各位朋友大家好，我是陶勇。
我想請(qǐng)大家先來(lái)配合我一起來(lái)做一個(gè)調(diào)查：自己或者身邊的親戚朋友有過(guò)眼睛不舒服的，請(qǐng)舉手。哇，幾乎全都舉手了，那大家一定得好好聽(tīng)聽(tīng)，因?yàn)槲冶救司褪且粋€(gè)眼科醫(yī)生。
我身邊很多人說(shuō)我長(zhǎng)得不像大夫。我長(zhǎng)得像嗎？不像。但其實(shí)我已經(jīng)有二十年臨床經(jīng)驗(yàn)了。
25年前，當(dāng)我在高考志愿表上寫(xiě)下“醫(yī)科大學(xué)”四個(gè)字的時(shí)候，我媽媽就問(wèn)我：“你為什么想學(xué)醫(yī)？又苦又累，還得值班?！蔽揖涂粗覌寢屨f(shuō)：“正是因?yàn)槟惆 ！?/p>
因?yàn)閺男∥覌寢尵妥屛腋梢患隆涎鬯?。她老是從醫(yī)院買(mǎi)來(lái)各種各樣奇奇怪怪的眼藥水，而且她檢驗(yàn)眼藥水好壞的唯一指標(biāo)就是殺不殺。那種一點(diǎn)上去一股眼淚下來(lái)的殺殺的眼藥水，她就覺(jué)得，嗯，是好的眼藥水；那種點(diǎn)上去沒(méi)有什么反應(yīng)的溫和的眼藥水，不行不行。那時(shí)候我常常很好奇，為什么她老要給我上眼藥？媽媽告訴我，她的眼睛特別難受，總是像進(jìn)了沙子一樣，很磨痛。
我一直不是很理解她。直到7歲那年跟著媽媽一起到了省城南昌的一所大醫(yī)院，才終于理解了。當(dāng)時(shí)醫(yī)生和護(hù)士翻開(kāi)媽媽的眼皮，拿特別細(xì)小的針一顆一顆地從她雙眼上下眼瞼的結(jié)膜里取出了數(shù)十顆白色的肉眼可見(jiàn)的結(jié)石，滿滿一盤(pán)子。從那以后，媽媽的眼睛就舒服多了。所以我媽媽其實(shí)是一個(gè)沙眼患者，眼睛里面有很多慢性結(jié)膜炎而引起的結(jié)石。
這就是為什么我堅(jiān)決地想學(xué)醫(yī)，想去解決更多像我媽媽一樣痛苦的眼病患者的理由。
當(dāng)然我確實(shí)低估了學(xué)醫(yī)的痛苦。從大學(xué)本科第一年到第五年，我們比別的工科學(xué)校要多上一年。一共74本教材，這么厚的《生理》《生化》《解剖》《組培》《內(nèi)外》《婦兒》……能從地上摞到天花板，一直就在考試學(xué)習(xí)。上完了本科上研究生，之后又去了德國(guó)海德堡大學(xué)附屬曼海姆醫(yī)院進(jìn)修眼底疾病。整個(gè)近10年的眼科學(xué)習(xí)過(guò)程，除了上學(xué)還要去練手術(shù)，前前后后一共做了一萬(wàn)五千多臺(tái)大大小小的手術(shù)，幫助了很多像我媽媽那樣的眼睛里頭長(zhǎng)結(jié)石的患者，解除他們的痛苦。
一直很辛苦，但我卻覺(jué)得時(shí)間和精力不夠用，并不覺(jué)得很累。是因?yàn)樵谶@些過(guò)程中，我還會(huì)遇到很多很多奇奇怪怪的眼病患者。
我后來(lái)發(fā)現(xiàn)，除了眼睛里長(zhǎng)結(jié)石，竟然還有眼睛里長(zhǎng)蟲(chóng)子的患者。有一次，一個(gè)農(nóng)村的中年婦女帶著一個(gè)五歲的小男孩，到了我的診室。她說(shuō)孩子眼睛特別奇怪，竟然變成白色的了。咱們的瞳仁是黑色的，但她們家小孩卻變成了白色，我們管這種病叫白瞳癥。
結(jié)果在手術(shù)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)有一條蟲(chóng)子尾巴一樣的東西，我就不斷地分離，把它揪出去。后面進(jìn)行了鋪片，發(fā)現(xiàn)“蟲(chóng)子”有三角形的頭，小小的尾巴，像是囊尾蚴的一種改變。壓片之后，還發(fā)現(xiàn)尾巴里有消化道的管腔。這到底是什么？引起了我的好奇。
于是，我們針對(duì)臨床上類似的患者做了各種各樣的化驗(yàn)分析。我想用核酸檢測(cè)來(lái)判斷這到底是不是蟲(chóng)子，是什么蟲(chóng)子。我們針對(duì)弓蛔蟲(chóng)（一種常見(jiàn)的寄生蟲(chóng)）進(jìn)行核酸分析，前前后后設(shè)計(jì)了七對(duì)引物，但無(wú)一例外都失敗了。我很好奇，是引物設(shè)計(jì)錯(cuò)了？于是我又跟南方農(nóng)學(xué)院要來(lái)了一雌一雄兩條蟲(chóng)子，卻發(fā)現(xiàn)這七對(duì)引物統(tǒng)統(tǒng)都能夠擴(kuò)增出來(lái)陽(yáng)性產(chǎn)物。
這就說(shuō)明，是核酸檢測(cè)這個(gè)方法本身不可行，必須得有其他方法。因?yàn)楫?dāng)眼科發(fā)現(xiàn)眼睛里長(zhǎng)蟲(chóng)子時(shí)，蟲(chóng)子早就死了，核酸檢測(cè)不出來(lái)。后來(lái)我們又采用了抗體檢測(cè)，從國(guó)外買(mǎi)到了弓蛔蟲(chóng)的抗體檢測(cè)試劑盒，又采用Goldmann-Witmer系數(shù)來(lái)計(jì)算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)系數(shù)大于4時(shí)，就可以證明眼睛里確實(shí)是弓蛔蟲(chóng)感染。
這些檢驗(yàn)的方法最終發(fā)表在國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上，我們也參加了學(xué)術(shù)會(huì)議，最終這些方法被首次寫(xiě)到了《眼科學(xué)》教材里。
弓蛔蟲(chóng)的蟲(chóng)卵生命力極為頑強(qiáng)。有人曾做過(guò)調(diào)查，取了一千份土壤樣本，發(fā)現(xiàn)其中一百二十份都有弓蛔蟲(chóng)蟲(chóng)卵。所以，眼睛長(zhǎng)蟲(chóng)子的情況還不少，尤其是在農(nóng)村——因?yàn)檗r(nóng)村不像城市是水泥地，有很多土壤。小朋友有時(shí)候不小心把饅頭掉到地上，撿起來(lái)拍一拍繼續(xù)吃掉，就不知不覺(jué)把蟲(chóng)卵吃到了肚子里，之后穿過(guò)消化道進(jìn)入血液，就進(jìn)到眼睛里頭來(lái)了。我們的方法幫助臨床找到了寄生蟲(chóng)感染眼睛的病因，能幫助他們免于誤診誤治而導(dǎo)致患者失明。
除了蟲(chóng)子和石頭，眼睛還可能長(zhǎng)別的東西，例如真菌。蘑菇就是一種真菌。有一次一位四十來(lái)歲的患者找我，她剛做完了治療白血病的骨髓移植手術(shù)，渾身骨瘦如柴。她告訴我眼睛看不清已經(jīng)有一段時(shí)間了。
于是我們進(jìn)行了仔細(xì)的眼科檢查，發(fā)現(xiàn)她眼睛里有很多飄浮的顆粒；又取出她的眼內(nèi)液體進(jìn)行了光學(xué)顯微鏡的染色涂片，發(fā)現(xiàn)有菌絲還有孢子。之后進(jìn)一步地證實(shí)，發(fā)現(xiàn)確實(shí)是真菌——但為時(shí)已晚，真菌已經(jīng)在眼睛里造成了嚴(yán)重的組織破壞。
有沒(méi)有更早期、更靈敏的方法，能夠幫助我們?cè)谡婢腥景Y狀不典型時(shí)就判斷出來(lái)呢？
為此我們做了很多研究，最后發(fā)現(xiàn)（1,3）-β-D-葡聚糖檢測(cè)最靠譜。它是真菌菌壁的一種抗原的檢測(cè)，可以在不到一小時(shí)里判斷眼睛里到底是不是絲狀真菌——也就是霉菌的感染。
這張圖就是一位真菌感染的患者的眼睛。他白內(nèi)障術(shù)后出現(xiàn)了視物模糊。我們發(fā)現(xiàn)（1,3）-β-D-葡聚糖的檢測(cè)強(qiáng)陽(yáng)性，于是就積極地進(jìn)行了抗真菌治療，最后他眼睛里的“蘑菇”消失得無(wú)影無(wú)蹤，保住了視力，恢復(fù)了光明。
還有一次，一個(gè)廣西的媽媽帶著三歲半的孩子到了我的診室，說(shuō)陶大夫，你一定要救救我們家孩子，他看不見(jiàn)了。
“你怎么知道你們家孩子看不見(jiàn)了？三歲半的孩子還不太會(huì)表達(dá)?！?/p>
“我把拖鞋放到他面前，他都不知道穿。他總是跟我說(shuō)，媽媽，媽媽，窗簾上有大怪物?！?/p>
經(jīng)過(guò)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)孩子眼底出現(xiàn)了嚴(yán)重的病變。在上邊這幅眼底圖中，我們可以看見(jiàn)紅色的出血，還有黃色的滲出。紅的黃的攪在一起，邊界一點(diǎn)兒也不清晰。我們管這種病變叫做“奶酪加番茄醬樣改變”，它還有一個(gè)中餐的名字叫“番茄蛋花湯樣改變”，說(shuō)的都是一回事，是一種嚴(yán)重的巨細(xì)胞病毒引起的病變。
但真的很遺憾，病變已是晚期。盡管進(jìn)行了積極的抗病毒治療，孩子視力恢復(fù)了一小段時(shí)間，但因?yàn)榉磸?fù)纖維化、視網(wǎng)膜脫離以及鈣化，最終他還是失明了。我們也沒(méi)有放棄，給他取出了眼內(nèi)鈣化的組織。手術(shù)過(guò)程中，護(hù)士發(fā)出了一聲驚叫，說(shuō)竟然從眼睛里取出了一顆牙齒！我仔細(xì)一看，發(fā)現(xiàn)這個(gè)鈣化組織真的太像一顆牙齒了。眼睛里長(zhǎng)出了牙齒，視力還好得了嗎？
這個(gè)孩子叫城城，雖然雙目失明了，但他仍然向光而行，沒(méi)有放棄生活。他的媽媽讓他學(xué)會(huì)了彈琴，他很開(kāi)心很滿足，仍然是要實(shí)現(xiàn)他的生活價(jià)值。
全國(guó)共有一千七百萬(wàn)眼盲和低視力人群，我們想去幫助他們。他們不敢出門(mén)，我們就要想辦法創(chuàng)造條件讓他們敢走出去。
于是，我們跟高科技企業(yè)一起研發(fā)了一款電子助盲器。它分為兩部分，一部分是一個(gè)攝像頭，戴在頭上攝取外界信號(hào)，同時(shí)將其轉(zhuǎn)化為電刺激信號(hào)；另一部分是一個(gè)電刺激器，有四百個(gè)微電極，含在舌頭上就可以感知出外界物體的大小、形狀和距離遠(yuǎn)近。在我們北京朝陽(yáng)醫(yī)院完成了全國(guó)最大樣本量的電子助盲器臨床樣本實(shí)驗(yàn)，獲得了成功。像這位患者一樣，我也做了一次試戴，無(wú)論E字表的開(kāi)口朝哪兒，我都可以準(zhǔn)確地指出來(lái)。
同時(shí)，我們還設(shè)計(jì)了一個(gè)充滿各種障礙物的環(huán)境，讓盲人佩戴上電子助盲器去穿行。結(jié)果70%的患者第一次就可以完全不碰到障礙物而獨(dú)立行走，而不佩戴電子助盲器的患者100%會(huì)碰到，這讓他們未來(lái)有了獨(dú)立出行的可能。
不過(guò)，畢竟我們還是不希望患者因治療太晚而失明，所以還要通過(guò)巨細(xì)胞病毒視網(wǎng)膜早篩，讓更多孩子免于像城城這樣失去光明。我們結(jié)合人工智能技術(shù)來(lái)進(jìn)行早期開(kāi)發(fā)，現(xiàn)在這個(gè)公益項(xiàng)目已經(jīng)在包括北京兒童醫(yī)院在內(nèi)的五家醫(yī)院先后落地。
有人會(huì)說(shuō)，為什么要用人工智能，讓眼底病的大夫去看眼底篩查不就可以了嗎？事實(shí)上這根本不行。全國(guó)能看眼底的大夫只有三千位，而每年會(huì)新增白血病患者8.6萬(wàn)名，其中5%會(huì)出現(xiàn)巨細(xì)胞病毒視網(wǎng)膜炎。我們并不知道哪天會(huì)出現(xiàn)，總不能讓這三千名大夫天天去檢查。人工智能技術(shù)能通過(guò)云端計(jì)算自動(dòng)分析圖片，再告訴我們哪些患者出現(xiàn)了早期巨細(xì)胞病毒視網(wǎng)膜炎病變，這樣就大大減少了篩查工作量，給患者提供早期治療的可能性。
為了這一天，我們準(zhǔn)備了十年之久。這十年，我的電腦里儲(chǔ)存了數(shù)千張巨細(xì)胞病毒視網(wǎng)膜炎的圖片。經(jīng)過(guò)機(jī)器自主學(xué)習(xí)，我們開(kāi)發(fā)成了一個(gè)巨細(xì)胞病毒視網(wǎng)膜炎早期篩查軟件，也發(fā)表了多篇學(xué)術(shù)論文。
還有一些患者并不是純盲，只是視力沒(méi)有正常人那么好，我們也想幫助他們。例如山西的岳岳，他有0.3的視力，走路、吃飯和生活都沒(méi)問(wèn)題，但他無(wú)法學(xué)習(xí)和閱讀。于是，我們和高科技企業(yè)開(kāi)發(fā)了一款智能眼鏡，戴上智能眼鏡后，他可以看見(jiàn)視力表最小的那行，也就是1.0的那行。于是他開(kāi)始勤奮地學(xué)習(xí)、閱讀，去年中考獲得了不錯(cuò)的成績(jī)。高科技幫助患者獲得了更多的視力，更多的光明。
這些都很讓人興奮，但事實(shí)上我感受到更多的是壓力。因?yàn)?，小小眼睛，大千世界——?.4厘米直徑的球體里邊，可以產(chǎn)生各種各樣的疾病，它們紛繁復(fù)雜，又可能非常相似，僅憑影像學(xué)常常會(huì)誤診或誤治。我想要幫到他們，能不能用實(shí)驗(yàn)室的手段在早期發(fā)現(xiàn)病因，來(lái)進(jìn)行精準(zhǔn)診療呢？說(shuō)起來(lái)容易，做起來(lái)很難，因?yàn)檠劬晒┗?yàn)的液體只有0.1毫升，但引起眼病的病因成千上萬(wàn)。
我們沒(méi)有放棄。經(jīng)過(guò)了十年的努力，我們開(kāi)發(fā)了一整套眼內(nèi)液分子檢測(cè)技術(shù)流程，包括環(huán)介導(dǎo)恒溫?cái)U(kuò)增，包括宏基因組測(cè)序，還包括ELISA、PCR、CBA和Western等等。我們把這些方法綜合起來(lái)，可以大幅地縮短眼內(nèi)液病原檢測(cè)的時(shí)間。
傳統(tǒng)檢測(cè)病原微生物培養(yǎng)要三天，現(xiàn)在最快只要一個(gè)半小時(shí)；過(guò)去檢測(cè)的陽(yáng)性率是7.5%到36%，現(xiàn)在可以提升到91%。在眼內(nèi)液的核酸、抗體、細(xì)胞因子等等檢測(cè)之下，就不太容易因誤診、誤治和早期不認(rèn)識(shí)，而讓患者失明?？萍冀o了我們更加強(qiáng)大的手段，讓患者恢復(fù)光明。
有一天，一個(gè)滿頭大汗的中年男子帶著孩子到了我的門(mén)診，特別著急。這個(gè)七歲孩子的眼睛突然出現(xiàn)了積膿性改變。他之前也跑了好幾家醫(yī)院，醫(yī)生都告訴他要做好最壞的打算，因?yàn)檠劬摬粌H可能失明，還有可能眼萎縮。幸虧當(dāng)時(shí)我們已經(jīng)有了眼內(nèi)液檢測(cè)的技術(shù)儲(chǔ)備，第一時(shí)間就判斷出感染的病原真兇是釀膿鏈球菌——一種革蘭氏陽(yáng)性球菌。我們立即針對(duì)性地給他眼內(nèi)注射了萬(wàn)古霉素，奇跡發(fā)生了，孩子眼睛的炎癥完全控制住了，視力最終恢復(fù)到了1.5。
孩子的爸爸很有錢(qián)，拿出二十萬(wàn)元人民幣拍在桌子上，捐獻(xiàn)給上海真愛(ài)夢(mèng)想基金會(huì)。在江西省南城縣建了兩所貧困小學(xué)，建了夢(mèng)想中心。
夢(mèng)想中心里有很多現(xiàn)代化的多媒體教學(xué)設(shè)備，還有北上廣深的志愿者為山區(qū)孩子們量身打造的夢(mèng)想素養(yǎng)課程。從此，這些孩子會(huì)在素養(yǎng)課程的教導(dǎo)下變得更加樂(lè)觀，更加開(kāi)朗，更加自信，更加堅(jiān)強(qiáng)。
因?yàn)檎鎼?ài)夢(mèng)想教室的課程效果特別好，去年江西省教育廳還簽了一個(gè)戰(zhàn)略合作協(xié)議，未來(lái)四年要在江西省境內(nèi)開(kāi)一千所這樣的夢(mèng)想中心。所以小小的一滴0.1毫升的眼內(nèi)液檢測(cè)，最終可以幫到數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的兒童，這就是科技的力量，加以愛(ài)心的放大能夠產(chǎn)生的奇跡。
我也很感恩，我不僅是一個(gè)醫(yī)生、一個(gè)醫(yī)學(xué)科研工作者，也是一個(gè)創(chuàng)業(yè)者。我趕上了一個(gè)好的時(shí)代，國(guó)家現(xiàn)在大力推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化，有很多政策扶持from B to B，也鼓勵(lì)我們將科研論文寫(xiě)在祖國(guó)的大地上。我本人的眼內(nèi)液檢測(cè)項(xiàng)目，是北京朝陽(yáng)醫(yī)院第一個(gè)落地科技成果轉(zhuǎn)化的項(xiàng)目，現(xiàn)在已在全國(guó)四百家醫(yī)院幫助了六萬(wàn)名患者。
我們把檢測(cè)剩下的眼內(nèi)液樣本，保存在-80℃的冰箱里，形成了全世界最大的眼內(nèi)液樣本庫(kù)。美國(guó)波士頓大學(xué)、日本九州大學(xué)和東京醫(yī)科齒科大學(xué)的教授也紛紛來(lái)和我們合作，進(jìn)行科研開(kāi)發(fā)，共同將眼內(nèi)液檢測(cè)的技術(shù)推廣到全世界各地，幫助更多疑難眼病的患者。
前面說(shuō)的都是精準(zhǔn)檢驗(yàn)，但更要在精準(zhǔn)檢驗(yàn)的基礎(chǔ)上精準(zhǔn)治療。細(xì)胞很神奇，它會(huì)吐出一種小小的泡泡叫做“外泌體”，雖然直徑只有數(shù)十納米，但卻含有很多生物活性成分。我們進(jìn)行了工程化外泌體的改造，在外泌體上接上了抗體，變成了一個(gè)精準(zhǔn)靶向的導(dǎo)彈，可以直接攻擊眼底的異常病變組織。這個(gè)結(jié)果發(fā)表在Nature子刊NBE上，也申請(qǐng)了核心專利，我本人拿著這個(gè)項(xiàng)目參加了去年全球海外華人創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽的路演，獲得了冠軍。我也希望未來(lái)可以繼續(xù)將這個(gè)精準(zhǔn)眼病治療的項(xiàng)目推向整個(gè)臨床運(yùn)用。
我在眼科不光有二十年的臨床經(jīng)驗(yàn)，也有十年的科技開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。很多人常常會(huì)問(wèn)，你不覺(jué)得苦，不覺(jué)得累，不覺(jué)得后悔嗎？我說(shuō)，我好像不僅不覺(jué)得后悔，還覺(jué)得很有干勁，特別開(kāi)心和幸福。我有一個(gè)一直以來(lái)都未曾磨滅的想法，就是希望讓眼睛里不再長(zhǎng)石頭，不再長(zhǎng)蟲(chóng)子，不再長(zhǎng)蘑菇，也不再長(zhǎng)牙齒，讓眼睛只是眼睛。我想通過(guò)科技將光明引入到所有人的眼中，通過(guò)人文和公益將希望引入所有人的心中，最后一定可以實(shí)現(xiàn)天下無(wú)盲。
謝謝大家。
演講嘉賓陶勇：《小小眼睛，大千世界》 | 拍攝：Vphoto
