“我们为什么要做这项可能让我们失去未出生宝宝的测试？”

这是 Stephen Quake 在妻子怀第一胎需要接受羊膜穿刺术时，向自己提出的问题。羊膜穿刺是一种令人恐惧的侵入性检查，伴随从痉挛、感染到早产、胎儿畸形和流产等风险。

尽管那段经历充满压力，却促使 Quake 最终开发出一种替代羊膜穿刺的血液检测方法。如今，他表示，每年约有“800万人接受这些检测，因为人们不再使用羊膜穿刺和其他侵入性检测，避免了数千例不必要的死亡。”

作为长期健康领域创新者，Quake 曾在多个产业和大学岗位工作。麻省理工学院称其为“全球最多产的发明家之一”。他的创新常源于个人经历，以及帮助面临类似挑战者的愿望。

他说，“作为父亲和丈夫的生活经历，与我在实验室从事的研究之间有着非常直接的联系。”

Quake 似乎无处不在。他是斯坦福大学 Lee Otterson 生物工程教授和应用物理学教授，并领导以他命名的 Quake 实验室。他曾任 Chan Zuckerberg Biohub 创始联合总裁，并当选为美国国家科学院、美国国家工程院、美国国家医学院和美国国家发明家科学院院士。

今年夏天，他出任 Chan Zuckerberg Initiative（CZI）科学负责人，这是一个由 Facebook（现更名为 Meta）创始人 Mark Zuckerberg 及其妻子 Priscilla Chan 博士创立并拥有的慈善组织。该组织的使命是在本世纪末治愈、预防或控制所有人类疾病。他在继续斯坦福工作的同时，承担这一新角色。

“这是一个难以置信的罕见机会，拥有 100 年时间尺度是一种奢侈。”

—— Stephen Quake，Chan Zuckerberg Initiative 科学负责人

2015 年，Zuckerberg 和 Chan 承诺捐出他们 99% 的 Facebook 股份，以推进 CZI 的使命。自 2015 年成立以来，该倡议已累计拨款约 48.4 亿美元用于资助，并投入超过 3 亿美元风险投资于价值观和使命与 CZI 一致的公司。

CZI 的科学部门采取三管齐下的工作方式：“通过建立研究所开展科学，通过拨款资助科学，以及构建开源软件以加速科学，”Quake 说，“作为科学负责人，我的职责是监督这一切，并推动其朝着最终影响人类健康的、鼓舞人心的重大问题上迈进。”

例如，CZI 在 10 月宣布与比尔及梅琳达·盖茨基金会合作，承诺提供 200 万美元资助研究人员，用于调查和检测新型及新兴病原体，涉及人类健康、人畜共患病、媒介传播疾病和抗菌素耐药性等应用领域。

该倡议还表示，将与英国生物银行及其他合作伙伴合作，对 6 万名英国生物银行参与者进行一组重复的多器官成像扫描，以帮助研究人员评估生理随时间的变化。

全力以赴

Quake 从小就对科学和技术感兴趣。作为软件企业家的儿子，他在纽约州北部童年时期学会了用打孔卡给计算机编程。他将这种热情转化为为邻居孩子举办的计算机夏令营，最终，长时间面对屏幕让他练就了快速键盘操作。一次，他陪父亲参加拉斯维加斯计算机博览会时，甚至参加并赢得了一场打字比赛，看谁能最快打出某公司的营销口号。

“他们故意在单词中间加入大写字母等来增加难度，”他说，“在他们做营销宣传时，我去电脑上练习，直到把短语完美记住。”

对计算机的兴趣成为 Quake 科学热情的跳板。高中时，他参加了哥伦比亚大学的周末科学项目，学习物理。他还阅读了理论物理学家 Richard Feynman 的自传，并从中受到启发。22 岁时，他已在斯坦福大学获得物理学学士和数学硕士学位。仅三年后，他在牛津大学获得理论物理学博士学位。如今，在网上搜索 Quake 的名字，他被称为“美国发明家”——他对此非常自豪。

“如果按专利数量计算，我是世界上最多产的发明家之一，”他说，“我的研究以及我们作为学术中心所做的发现，已在加州理工学院、斯坦福大学以及现在的 Biohub 实验室产生了可专利的发明。”

此外，他在斯坦福的许多发明已孵化成公司。例如，他创立或共同创立了多家生物技术公司，如 ImmuMetrix、Fluidigm 和 Quanticel Pharmaceutical。

事实上，他说斯坦福每年从我们关于无创诊断（包括妊娠检测和器官移植受者检测）的专利中获得“可观的版税”。

影响生命

Quake 的发明和他创立的公司带来了成功和赞誉，例如赢得了“发明家奥斯卡”之称的 50 万美元 Lemelson-MIT 奖（2012 年），但他表示，最令他自豪的是他的工作对人们生活的影响——尤其是他开发的无创产前检测，以及现在能让器官移植患者避免侵入性活检的检测方法。

“每年有数十万人因这些发明，在移植后得到更安全、更好的护理，”他说。

然而，他并未止步。

“还有更多成果即将到来，我们有许多项目正在进行各种临床试验，”他说。

一些值得注意的例子包括：预测子痫前期的无创检测，这是他在斯坦福和 CZ Biohub 工作的一部分，详细发表于 2 月的《自然》文章；预测早产的其他项目；使用计算方法对细胞分类来识别胰腺癌的方法，该方法也于 2020 年发表在《自然》上；以及他共同创立的另一家公司 IgGenix 正在开发的治疗食物过敏的疗法，该疗法旨在开发一种首创抗体来阻断过敏级联反应。

他在某些领域也有个人联系。他的女儿早产三个半月，并患有花生过敏，直到她接受了一种早期的实验性脱敏治疗，该治疗成功，但需要她每天吃一颗花生。

“找到侵入性更小、风险更低的方法是巨大的动力，”他说。

百年愿景

生物技术和其他营利性公司必须优先考虑速度，但对于 CZI 到 2099 年终结疾病的使命，Quake 乐于致力于解决重大问题。

“这是一个难以置信的罕见机会，拥有 100 年时间尺度是一种奢侈，”Quake 说，“这使我们能够真正专注于……变革性的发现和基础科学，这些科学将在数十年内转化为疗法和诊断方法。”

不过，在未来十年内，CZI 科学慈善事业的重点将是测量人类生物学，通过“资助科学和技术，帮助我们理解细胞的奥秘以及细胞如何在系统中协同工作。”

一位公司代表通过电子邮件表示，其目标是“构建工具，以理解、观察、测量和分析人体内任何生物过程，跨越空间尺度并实时进行。”

“这是一个令人惊叹的时代，”Quake 说，“我对此感到非常兴奋。”