2022年4月17日，“科普中國-我是科學(xué)家”第37期“健康的防線”演講現(xiàn)場，首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院眼科主任、教授、博士生導(dǎo)師陶勇帶來演講《小小眼睛，大千世界》。
以下為陶勇演講實錄：
2022.4.17 北京
各位朋友大家好，我是陶勇。
我想請大家先來配合我一起來做一個調(diào)查：自己或者身邊的親戚朋友有過眼睛不舒服的，請舉手。哇，幾乎全都舉手了，那大家一定得好好聽聽，因為我本人就是一個眼科醫(yī)生。
我身邊很多人說我長得不像大夫。我長得像嗎？不像。但其實我已經(jīng)有二十年臨床經(jīng)驗了。
25年前，當(dāng)我在高考志愿表上寫下“醫(yī)科大學(xué)”四個字的時候，我媽媽就問我：“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：“正是因為你啊?！?/p>
因為從小我媽媽就讓我干一件事——上眼藥。她老是從醫(yī)院買來各種各樣奇奇怪怪的眼藥水，而且她檢驗眼藥水好壞的唯一指標(biāo)就是殺不殺。那種一點上去一股眼淚下來的殺殺的眼藥水，她就覺得，嗯，是好的眼藥水；那種點上去沒有什么反應(yīng)的溫和的眼藥水，不行不行。那時候我常常很好奇，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)時醫(yī)生和護士翻開媽媽的眼皮，拿特別細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的結(jié)石，滿滿一盤子。從那以后，媽媽的眼睛就舒服多了。所以我媽媽其實是一個沙眼患者，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，之后又去了德國海德堡大學(xué)附屬曼海姆醫(yī)院進修眼底疾病。整個近10年的眼科學(xué)習(xí)過程，除了上學(xué)還要去練手術(shù)，前前后后一共做了一萬五千多臺大大小小的手術(shù)，幫助了很多像我媽媽那樣的眼睛里頭長結(jié)石的患者，解除他們的痛苦。
一直很辛苦，但我卻覺得時間和精力不夠用，并不覺得很累。是因為在這些過程中，我還會遇到很多很多奇奇怪怪的眼病患者。
我后來發(fā)現(xiàn)，除了眼睛里長結(jié)石，竟然還有眼睛里長蟲子的患者。有一次，一個農(nóng)村的中年婦女帶著一個五歲的小男孩，到了我的診室。她說孩子眼睛特別奇怪，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)過程中，我發(fā)現(xiàn)有一條蟲子尾巴一樣的東西，我就不斷地分離，把它揪出去。后面進行了鋪片，發(fā)現(xiàn)“蟲子”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，我們針對臨床上類似的患者做了各種各樣的化驗分析。我想用核酸檢測來判斷這到底是不是蟲子，是什么蟲子。我們針對弓蛔蟲（一種常見的寄生蟲）進行核酸分析，前前后后設(shè)計了七對引物，但無一例外都失敗了。我很好奇，是引物設(shè)計錯了？于是我又跟南方農(nóng)學(xué)院要來了一雌一雄兩條蟲子，卻發(fā)現(xiàn)這七對引物統(tǒng)統(tǒng)都能夠擴增出來陽性產(chǎn)物。
這就說明，是核酸檢測這個方法本身不可行，必須得有其他方法。因為當(dāng)眼科發(fā)現(xiàn)眼睛里長蟲子時，蟲子早就死了，核酸檢測不出來。后來我們又采用了抗體檢測，從國外買到了弓蛔蟲的抗體檢測試劑盒，又采用Goldmann-Witmer系數(shù)來計算。結(jié)果發(fā)現(xiàn)系數(shù)大于4時，就可以證明眼睛里確實是弓蛔蟲感染。
這些檢驗的方法最終發(fā)表在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊上，我們也參加了學(xué)術(shù)會議，最終這些方法被首次寫到了《眼科學(xué)》教材里。
弓蛔蟲的蟲卵生命力極為頑強。有人曾做過調(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蟲卵。所以，眼睛長蟲子的情況還不少，尤其是在農(nóng)村——因為農(nóng)村不像城市是水泥地，有很多土壤。小朋友有時候不小心把饅頭掉到地上，撿起來拍一拍繼續(xù)吃掉，就不知不覺把蟲卵吃到了肚子里，之后穿過消化道進入血液，就進到眼睛里頭來了。我們的方法幫助臨床找到了寄生蟲感染眼睛的病因，能幫助他們免于誤診誤治而導(dǎo)致患者失明。
除了蟲子和石頭，眼睛還可能長別的東西，例如真菌。蘑菇就是一種真菌。有一次一位四十來歲的患者找我，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)有一段時間了。
于是我們進行了仔細的眼科檢查，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。之后進一步地證實，發(fā)現(xiàn)確實是真菌——但為時已晚，真菌已經(jīng)在眼睛里造成了嚴(yán)重的組織破壞。
有沒有更早期、更靈敏的方法，能夠幫助我們在真菌感染癥狀不典型時就判斷出來呢？
為此我們做了很多研究，最后發(fā)現(xiàn)（1,3）-β-D-葡聚糖檢測最靠譜。它是真菌菌壁的一種抗原的檢測，可以在不到一小時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-葡聚糖的檢測強陽性，于是就積極地進行了抗真菌治療，最后他眼睛里的“蘑菇”消失得無影無蹤，保住了視力，恢復(fù)了光明。
還有一次，一個廣西的媽媽帶著三歲半的孩子到了我的診室，說陶大夫，你一定要救救我們家孩子，他看不見了。
“你怎么知道你們家孩子看不見了？三歲半的孩子還不太會表達?！?/p>
“我把拖鞋放到他面前，他都不知道穿。他總是跟我說，媽媽，媽媽，窗簾上有大怪物。”
經(jīng)過仔細檢查，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，我們可以看見紅色的出血，還有黃色的滲出。紅的黃的攪在一起，邊界一點兒也不清晰。我們管這種病變叫做“奶酪加番茄醬樣改變”，它還有一個中餐的名字叫“番茄蛋花湯樣改變”，說的都是一回事，是一種嚴(yán)重的巨細胞病毒引起的病變。
但真的很遺憾，病變已是晚期。盡管進行了積極的抗病毒治療，孩子視力恢復(fù)了一小段時間，但因為反復(fù)纖維化、視網(wǎng)膜脫離以及鈣化，最終他還是失明了。我們也沒有放棄，給他取出了眼內(nèi)鈣化的組織。手術(shù)過程中，護士發(fā)出了一聲驚叫，說竟然從眼睛里取出了一顆牙齒！我仔細一看，發(fā)現(xiàn)這個鈣化組織真的太像一顆牙齒了。眼睛里長出了牙齒，視力還好得了嗎？
這個孩子叫城城，雖然雙目失明了，但他仍然向光而行，沒有放棄生活。他的媽媽讓他學(xué)會了彈琴，他很開心很滿足，仍然是要實現(xiàn)他的生活價值。
全國共有一千七百萬眼盲和低視力人群，我們想去幫助他們。他們不敢出門，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，一部分是一個攝像頭，戴在頭上攝取外界信號，同時將其轉(zhuǎn)化為電刺激信號；另一部分是一個電刺激器，有四百個微電極，含在舌頭上就可以感知出外界物體的大小、形狀和距離遠近。在我們北京朝陽醫(yī)院完成了全國最大樣本量的電子助盲器臨床樣本實驗，獲得了成功。像這位患者一樣，我也做了一次試戴，無論E字表的開口朝哪兒，我都可以準(zhǔn)確地指出來。
同時，我們還設(shè)計了一個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立行走，而不佩戴電子助盲器的患者100%會碰到，這讓他們未來有了獨立出行的可能。
不過，畢竟我們還是不希望患者因治療太晚而失明，所以還要通過巨細胞病毒視網(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)來進行早期開發(fā)，現(xiàn)在這個公益項目已經(jīng)在包括北京兒童醫(yī)院在內(nèi)的五家醫(yī)院先后落地。
有人會說，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？事實上這根本不行。全國能看眼底的大夫只有三千位，而每年會新增白血病患者8.6萬名，其中5%會出現(xiàn)巨細胞病毒視網(wǎng)膜炎。我們并不知道哪天會出現(xiàn)，總不能讓這三千名大夫天天去檢查。人工智能技術(shù)能通過云端計算自動分析圖片，再告訴我們哪些患者出現(xiàn)了早期巨細胞病毒視網(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，我的電腦里儲存了數(shù)千張巨細胞病毒視網(wǎng)膜炎的圖片。經(jīng)過機器自主學(xué)習(xí)，我們開發(fā)成了一個巨細胞病毒視網(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、吃飯和生活都沒問題，但他無法學(xué)習(xí)和閱讀。于是，我們和高科技企業(yè)開發(fā)了一款智能眼鏡，戴上智能眼鏡后，他可以看見視力表最小的那行，也就是1.0的那行。于是他開始勤奮地學(xué)習(xí)、閱讀，去年中考獲得了不錯的成績。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，但事實上我感受到更多的是壓力。因為，小小眼睛，大千世界——在2.4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)常常會誤診或誤治。我想要幫到他們，能不能用實驗室的手段在早期發(fā)現(xiàn)病因，來進行精準(zhǔn)診療呢？說起來容易，做起來很難，因為眼睛可供化驗的液體只有0.1毫升，但引起眼病的病因成千上萬。
我們沒有放棄。經(jīng)過了十年的努力，我們開發(fā)了一整套眼內(nèi)液分子檢測技術(shù)流程，包括環(huán)介導(dǎo)恒溫擴增，包括宏基因組測序，還包括ELISA、PCR、CBA和Western等等。我們把這些方法綜合起來，可以大幅地縮短眼內(nèi)液病原檢測的時間。
傳統(tǒng)檢測病原微生物培養(yǎng)要三天，現(xiàn)在最快只要一個半小時；過去檢測的陽性率是7.5%到36%，現(xiàn)在可以提升到91%。在眼內(nèi)液的核酸、抗體、細胞因子等等檢測之下，就不太容易因誤診、誤治和早期不認(rèn)識，而讓患者失明?？萍冀o了我們更加強大的手段，讓患者恢復(fù)光明。
有一天，一個滿頭大汗的中年男子帶著孩子到了我的門診，特別著急。這個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，因為眼睛化膿不僅可能失明，還有可能眼萎縮。幸虧當(dāng)時我們已經(jīng)有了眼內(nèi)液檢測的技術(shù)儲備，第一時間就判斷出感染的病原真兇是釀膿鏈球菌——一種革蘭氏陽性球菌。我們立即針對性地給他眼內(nèi)注射了萬古霉素，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，拿出二十萬元人民幣拍在桌子上，捐獻給上海真愛夢想基金會。在江西省南城縣建了兩所貧困小學(xué)，建了夢想中心。
夢想中心里有很多現(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想素養(yǎng)課程。從此，這些孩子會在素養(yǎng)課程的教導(dǎo)下變得更加樂觀，更加開朗，更加自信，更加堅強。
因為真愛夢想教室的課程效果特別好，去年江西省教育廳還簽了一個戰(zhàn)略合作協(xié)議，未來四年要在江西省境內(nèi)開一千所這樣的夢想中心。所以小小的一滴0.1毫升的眼內(nèi)液檢測，最終可以幫到數(shù)以百萬計的兒童，這就是科技的力量，加以愛心的放大能夠產(chǎn)生的奇跡。
我也很感恩，我不僅是一個醫(yī)生、一個醫(yī)學(xué)科研工作者，也是一個創(chuàng)業(yè)者。我趕上了一個好的時代，國家現(xiàn)在大力推動科技成果轉(zhuǎn)化，有很多政策扶持from B to B，也鼓勵我們將科研論文寫在祖國的大地上。我本人的眼內(nèi)液檢測項目，是北京朝陽醫(yī)院第一個落地科技成果轉(zhuǎn)化的項目，現(xiàn)在已在全國四百家醫(yī)院幫助了六萬名患者。
我們把檢測剩下的眼內(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。美國波士頓大學(xué)、日本九州大學(xué)和東京醫(yī)科齒科大學(xué)的教授也紛紛來和我們合作，進行科研開發(fā)，共同將眼內(nèi)液檢測的技術(shù)推廣到全世界各地，幫助更多疑難眼病的患者。
前面說的都是精準(zhǔn)檢驗，但更要在精準(zhǔn)檢驗的基礎(chǔ)上精準(zhǔn)治療。細胞很神奇，它會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。這個結(jié)果發(fā)表在Nature子刊NBE上，也申請了核心專利，我本人拿著這個項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。我也希望未來可以繼續(xù)將這個精準(zhǔn)眼病治療的項目推向整個臨床運用。
我在眼科不光有二十年的臨床經(jīng)驗，也有十年的科技開發(fā)經(jīng)驗。很多人常常會問，你不覺得苦，不覺得累，不覺得后悔嗎？我說，我好像不僅不覺得后悔，還覺得很有干勁，特別開心和幸福。我有一個一直以來都未曾磨滅的想法，就是希望讓眼睛里不再長石頭，不再長蟲子，不再長蘑菇，也不再長牙齒，讓眼睛只是眼睛。我想通過科技將光明引入到所有人的眼中，通過人文和公益將希望引入所有人的心中，最后一定可以實現(xiàn)天下無盲。
謝謝大家。
演講嘉賓陶勇：《小小眼睛，大千世界》 | 拍攝：Vphoto
