用物理學治療癌症 (3)

用物理學治療癌症 (3)
知識通訊評論第105期

核磁共振造影

列出清單

在戴維斯同意要在物理暨癌症研討會上發表談話後，他得先想想要講什麼。他知道他無法告訴經驗豐富的癌症研究者，怎麼做他們自己的工作。因此，他不談這些，而去做他最擅長的事情：「我列了一張愚蠢問題的清單」。

首要之事是物理學能否能給癌症研究任何貢獻。稍事閱讀以及和同事交談後，他認為這是可行的。「物理作用力能夠影響基因表現，這令我吃驚，」他說。延伸、擠壓，很多方法可以實現這些技巧。

戴維斯也發現，生物學家很少把細胞想成物理物件。「看著某物然後提問『代謝作用發生在哪裡？』，就這麼直接，」戴維斯說。腫瘤會在第二個器官落地生根，只是因為血液從原本附著的器官流過去？還有，是什麼東西在一開始讓腫瘤細胞突然分裂為二，然後移動，無視於所有嘗試將之固定的生物物理作用力？他把這些問題加到他的清單之上。

接著，戴維斯受阻於一個事實：生物學家現在能夠觀測到細胞是非常的細密，幾乎達到分子尺度。但是他說，這項特異的能力，常常誤導癌症研究者專注於個別基因，以及其餘出問題的部份，而不是專注於這些小部份如何整合成複雜的整體。戴維斯說，「這就好像靠著計數每個城市每項商品的交易，來研究美國經濟。」即使相對較新的系統生物學訓練，已經試著要使用更全面性的觀點，但是，戴維斯說，就算如此，很少有癌症生物學熟悉非線性系統分析、網絡理論，以及在過去數十年間，任何其他數學家和物理學家已經發展出來應付複雜系統的工具。

這些問題，如他說的，都「非常、非常基礎。我無知的程度令人汗顏。」

但是當研討會於二○○八年二月在維吉尼亞州阿靈頓市召開時，戴維斯的談話相當成功。巴克記得她相當高興。「他提供了通常生物學家從來沒有想過的視角，令人目眩神迷。」根據也在研討會上作報告的奧斯丁回想，在座的癌症研究者總是很樂於傾聽。即使很多生物學家反對物理學家介入這個領域，「腫瘤學社群的人們對此很歡迎，」他說，「他們知道他們有些難題。」

DNA的質量

二○○八年十二月，國家癌症中心公佈計劃案，要在五年內分別資助大約兩百萬美金給十二個物理暨腫瘤中心，也邀請大家申請作為計畫主持人。每個中心將從物理、演化、生物資訊過程或是複雜系統這四個角度之一來研究癌症。

DNA的質量

亞利桑那州立大學創立四年的生物設計研究所的研究者搶先申請。同時在華盛頓大學醫學中心和西雅圖的弗雷德哈欽森癌症研究中心任職 的消化科醫師格雷迪（William Grady），同意擔任這項計畫的資深科學研究員。但是根據國家癌症中心的規定，這項提案必須要有一個首席研究員是學物理科學的。

戴維斯把自己描述成一個不樂意被招募的角色。「我不是天生的管理者，」他說。但是每當他抗議「我不被信任」，他的同事們都拿他在研討會歡迎式的表現當例子，堅持「你已經很被信任了」。國家癌症中心二○○九年十月宣佈中選的十二個中心，亞利桑那州利大學也在其中。

之後，戴維斯貢獻了他的長處：他一年為物理暨腫瘤研究社群的參與者舉行大約三個研討會。目標是啟發新合作、新實驗、新思考，林賽說，議題「無所不包，從十足的妄想到建設性的點子。」癌症中的量子效應可能變成過時的東西；接下來上場的可能包含染色質的物理、DNA的質量、以及細胞核中的蛋白質。

經常參與研討會的約翰霍普金斯大學腫瘤學家科菲（Donald Coffey）說，「他不會讓人們為了各自的理論爭得你死我活，只會是許多批判性的思考，『這意味著什麼？』」。「這是爆發性的會議。我得到難以置信的啟發，有許多東西可以好好想想。而這一切都是因為他的人格特質而得以實現。」

爆發性會議

不用說，接下來等著看的部份，就是這幾百萬美元物理暨癌症方向的努力，是否有所回報。林賽說，這些中心才正要開始進行他們各自的第一篇論文，「也還沒有震撼世界的東西出現。」這些論文包含了多個關於癌細胞與染色體動力特性的研究，發表在二○一一年二月的《生物物理》期刊上。而這些研究正是延續了使邁爾斯惱怒的那些戴維斯的點子，而寫出的正式文章。奧斯丁說，要有成果還言之尚早，但也不是早到無須開始焦慮。「我擔心我們沒有足夠的戴維斯在周圍詢問分裂性的問題，」他說，「我擔心我們將依循慣例，再一次對癌症的失敗進擊。我真的很討厭那樣的想法，就是我們將發現在這十年內一事無成。」

戴維斯並不擔心，他也相當愉快地持續問著分裂性的問題。「我媽完全不懂科學。」他這樣解釋。事實上，他是他們家族第一個上大學的人。「但是她喜歡說，她希望我能用科學做到兩件事。」第一件事是建造幫忙家事的機器人，這事他得留給別人去做。但另一件事就是找到治癒癌症的方法。

「她會非常高興，我總算做了些有用的事。」

NCI團隊