基因组学正深度介入生命健康的多个关键环节。从产前诊断到肿瘤早筛再到遗传病阻断和精准治疗，基因组医学的应用版图持续扩展。在人类基因组25周年国际会议上的“生殖基因组学”与“癌症基因组学”两场专题报告中，科学家分享了他们最新的研究成果。
中国科学院院士、香港中文大学校长卢煜明（Dennis Lo）首先围绕游离DNA的临床价值展开分享。1997年，他首次发现孕妇外周血中存在胎儿来源的游离DNA（cfDNA），并据此研发出唐氏综合征无创产前检测方法，该技术现已在全球超过100个国家应用，惠及逾亿孕妇。他在这一领域的成就也使他获得了未来科学大奖生命科学奖（2016年）、科学突破奖生命科学奖（2021年）和拉斯克奖临床医学研究奖。
之后，他进一步将技术思路拓展至鼻咽癌早筛，依托血浆EBV DNA开展两万余人的高危人群队列研究，通过两次复检实现风险分层，证实持续阳性人群患癌风险显著升高，为个体化筛查策略提供临床依据。游离DNA不仅携带基因序列信息，片段长度、末端结构等特征同样具有诊断价值。
他的报告进一步引出“片段组学”这一新方向。游离DNA断裂并非随机过程，卢煜明团队提出FRAGMA分析方法，借助切割模式推导甲基化信号，在多种肿瘤样本中验证潜力；同时创新 “四端测序” 方案，保留原生DNA末端信息，结合人工智能挖掘多维片段特征。从单纯检出目标DNA，到完整解读片段生成机制、组织来源与疾病关联，片段组学正在拓展基因组诊断的信息维度，为下一代无创液体活检开辟全新路径。（附报告视频）
英国皇家学会院士Peter Campbell，曾任威康桑格研究所癌症、衰老与体细胞突变项目负责人及高级课题组负责人。他领导的PCAWG泛癌全基因组分析项目系统绘制了38种肿瘤类型、2600余例癌症的全基因组图谱。
他的报告关注正常组织中的体细胞突变。癌症基因组测序可回溯肿瘤演化，正常细胞的测序同样可用于重建细胞谱系。若不同细胞共享一组突变，这些突变通常提示它们具有共同祖先；将突变映射到系统发育树后，可以估计不同谱系经历的突变积累。报告指出，体细胞突变数在多个组织中随年龄近似线性增加，但组织结构更受选择影响。食管、肺、子宫内膜和血液中都可见带驱动突变的克隆随年龄扩张；克隆扩张是组织衰老的一部分，并不等同于癌症。慢性肝病案例还显示，疾病环境会改变克隆结构。Campbell讨论到，后天改变有时可能改善细胞存活，但其机制和临床意义仍需验证。（附报告视频）
亿康基因联合创始人、MALBAC技术的共同开发人陆思嘉，回顾了MALBAC单细胞扩增技术在胚胎植入前遗传学检测中的应用。2014年，团队借助该技术帮助诞生全球首例阻断遗传性多发性骨软骨瘤的“MALBAC”婴儿。团队已开发1200余种单基因遗传病阻断技术，服务超过40万患者家庭。在报告中他提出“种子、土壤、阳光”的生殖健康框架，整合单细胞基因组、转录组用于胚胎精准筛选和子宫内膜功能评估，特别是临床上首先运用三维基因组技术全面检测染色体结构变异，从而提升辅助生殖成功率及减少出生缺陷。（附报告视频）
专题讨论三 | Panel Discussion 3
昌平实验室领衔科学家、北京大学教授黄岩谊主持了“基因组医学（Genomic Medicine）”专题讨论，卢煜明、Peter Campbell、曹云龙和陆思嘉在台上的深入讨论已经超越了基因组技术本身，而触及一个更加根本的问题：当一项基因组的研发成果走出实验室，它要经过怎样的过程，才能真正进入临床？
卢煜明回顾了从发现血液中的胎儿游离DNA，到建立无创产前检测技术的曲折历程。1997年的研究，最初是从孕妇所怀男孩的Y染色体取得突破，后来研究团队逐渐认识到，只要分析方法足够精确，可不必分离胎儿DNA而直接通过染色体比例进行检测。数字PCR和新一代测序技术由此成为重要工具。一项看似简单的观察，经过多年尝试和修正，最终改变了产前筛查的医学实践。
Peter Campbell把话题带到了癌症基因组学。他指出，体细胞突变是人体细胞共有的基本过程，癌细胞在此基础上经历类似达尔文进化的选择。癌症的形成虽有一些共同规律，但每个人的肿瘤又都有自己的演化历史。目前根据单一驱动突变选择治疗方案，只是一个起点。如何从复杂的肿瘤演化中找到可用于治疗和预防的规律，仍然是我们面临的重要问题。在被问及癌症是否只是厄运时，Campbell认为随机性确实存在，但不同地区癌症发生率的差异，更可能与人们所处的环境有关，而不只是由遗传背景决定。这意味着相当一部分癌症风险可能可以预防，或受到环境因素的显著影响；基因组学可以通过突变特征等方法，帮助寻找这些影响因素。
昌平实验室领衔科学家、北京大学教授曹云龙在博士期间重点攻关高灵敏度DNA甲基化检测技术及其在癌症检测中的应用。在代表昌平实验室癌症早筛团队讨论多癌种早筛的卫生经济学时，他以GRAIL的早期临床试验为例指出：若每次检测约1000美元，筛查1000人需约100万美元，但试验中仅能发现约3例可治疗的早期癌症，相当于每发现一例需约33万美元。
为此，该团队正在探索新策略，包括降低测序和试剂成本、提高早期癌症检测灵敏度、开发新算法，以及更精准地筛选癌症高风险人群，以期大幅提升多癌早筛的卫生经济学价值。他提醒，评价一项筛查技术不能只看灵敏度和特异性，还应关注阳性预测值。如果受检者本身患病风险很低，即使检测特异性很高，也可能带来大量假阳性。因此，从卫生经济学角度出发，才能更好地引导技术创新。如何更准确地锁定高风险人群，并有效降低检测成本，是基因组医学走向大规模人群应用必须解决的关键问题。
陆思嘉分享了生殖遗传学技术从实验室走向大规模临床服务的过程。物理学出身的他，在谢晓亮实验室鼓励探索、跨学科交流的氛围中，接触到医学后，逐步深入研究。他强调技术要产生医学价值，需要和医生、临床专家以及监管部门持续沟通。他说：“不要把监管当作阻碍你发展的绊脚石，而要把他们当成你的朋友。”从一个病例开始，到建立标准、扩大服务，再到适应不同国家和人群的实际情况，技术转化从来不只是实验室里的事情。他还指出，合理的监管能够建立统一标准、减少技术误用并提升公信力，从而为科学成果的验证、推广和持续发展创造条件。
基因组医学从实验室到临床是一张复杂的网络。发现、验证、成本、监管、临床解释，每一步都可能改变一项技术的命运。二十五年前，人类基因组计划主要回答的是“序列是什么”；今天，癌症早筛、癌症诊断与治疗、以及生殖医学中的遗传筛查，让基因组学实实在在惠及百姓，造就了当年难以预想的临床图景。
欢迎观看专题讨论3完整视频（↑点击上方视频↑），聆听科学家在方兴未艾的基因医学发展中的探索、经验和期许。