IBM的“小”研究

作 者:ADAM BLUESTEIN

21世纪的第一个十年走到一半的时候，IBM研究中心高级有机原料小组的首席科学家詹姆斯·海德里克（James Hedrick）遇到了一件让他重新审视自己职业生涯的事。当时，海德里克应邀在澳大利亚的一场会议上讲话，他接受了一位女观众的提问。这个问题超出他的预料。“你为什么要把时间都浪费在这些电子的东西上？”来自新加坡生物工程和纳米技术学院的博士杨易言（音译，原名Yi Yan Yang）问道。“你应该与我合作。”那天晚上，杨向海德里克介绍了自己如何使用高科技纳米原料来进行医学研究。“她说得一点也没错，”海德里克回忆道。“我当时确实把时间都浪费在半导体上了。”

结果就是IBM破天荒开始进行纳米药物研究项目——海德里克位于加州阿尔马登的研究小组和杨在新加坡的研究小组建立了长期合作关系。他们的目标是解决一系列医学难题：发明更好的抗微生物剂和抗真菌剂，找出药物传导的新方法，提出艾滋病和肺结核等疑难杂症的新型治疗方案。计算机硬件巨头IBM竟然投入资源进行纳米药物试验研究，这实在让人感到匪夷所思，但其实这反映了公司内部新的发展趋势。“许多IBM员工都认为我们应该使用手中的智慧和知识来解决全球性问题，”IBM研究中心科技组组长斯派克·纳拉延（Spike Narayan）告诉我。“通过扩展视野，开展跨领域研究，我们终于发现IBM目前在材料和纳米科技方面的能力能够帮助解决水资源、能源、环境和医疗方面的问题。这就是我们一开始的动机。”

IBM研究中心的海德里克正在研究“忍者颗粒”，同时还期望取得其它方面的医学进步。

尽管目前还没有诞生任何可以盈利的商品（纳拉延说几家合资企业正在这方面进行努力），从商业的角度来说这个项目另有其存在的意义。尽管计算机产品的销售价格一直在下跌，半导体生产商的研发和生产成本却稳步上升。这拉低了利润存在的空间：2000年至2012年期间，IBM的硬件部门占公司税前收入的比例从35%降为14%。或许这就是为什么在2014年2月，有报道称IBM公司聘请高盛来估算其半导体部门的市值。凭着在纳米材料领域所掌握的尖端技术，就算真的卖出半导体部门，IBM仍然能从纳米药物这样的新领域继续获得收益。“目前我们还是以IT为核心业务，”纳拉延说，“但我们也有可能转型成为以材料为中心的企业，向其它公司提供辅助技术支持。”

纳米药物小组的第一次重大突破就是发明了聚合物基纳米粒子，能够定位并杀死MRSA——这是一种能够致命的抗药细菌。IBM与新加坡合作小组研发出的这种纳米粒子又叫“忍者粒子”，能够通过静电吸引力来定位受到感染的细胞。由于用来创造忍者粒子的聚合物能够生物降解，因此在粒子完成任务后便能从人体内排出。尽管IBM还未将这种粒子上交至美国食品及药物管理局进行审核，公司已经开始与制药公司、消费品公司和医疗仪器公司合作，探索粒子可能的运用。

过去一年里，IBM公司加快了创新步伐。去年12月，海德里克和杨的合作小组发表了一篇论文，描述了分解PET（聚对苯二甲酸乙二酯，塑料瓶的主要原料）的方法，并将分解物制成纳米纤维，用来消除接触性真菌感染。实验结果表明，与传统杀菌药相比，使用更少量的纳米纤维就可以取得更佳效果，同时这种新材料本身没有毒性，还可以生物降解。由于芯片生产和纳米药物生产所需的聚合物大部分都来自石油，使用可循环原料进行生产既能够帮助减少油气资源的工业消耗，也能将塑料垃圾进行废物利用。

IBM的研发团队正在研究如何将用来制作塑料瓶的聚合物转化成纳米纤维，用来消除真菌感染。

海德里克和他的同事在药物输送方面也取得了进展。他们促使纳米粒子自动组合成凝胶状，能够将药物分子裹住并在一定时间内传送到人体内的指定部位。新加坡的小组在实验中用水凝胶封住乳腺癌药物赫赛汀并注射到动物体内，动物的肿瘤缩小超过75%，并且在单次注射一个月后，动物体内循环血液中的药物仍然保持着活力与疗效。根据2013年11月发表的研究结果，通过传统静脉注射吸收药物的动物体内肿瘤则丝毫没有缩小。

纳米药物研究项目产生的成果有着无法估量的医学和消费应用前景：既可以注射使用；也可以作为局部凝胶治疗伤口和感染处；可以加入肥皂、洗手液和沐浴露等产品中；还可以作为防菌涂层应用在医疗仪器、砧板、牙刷等各式各样日用品的表面。在所有上述产品面世前，都必须通过美国环境保护局或美国食品及药物管理局的检验。因此比起独自将产品推向市场，IBM更愿意与那些拥有监管和生产经验的伙伴合作。“现在的趋势慢慢演变成，在这些非传统的跨学科领域，不可能有公司一手包办所有的工作，”纳拉延解释道。“在我们联合开发知识产权的过程中，会出现各种各样的专利使用费和其它创收来源。”从实验室走出的第一项产品很有可能是用来在医院清洁仪器表面的抗菌材料。

对海德里克来说，从他踏出硅谷硬件研发这个安乐窝的那一刻起，他就开始了永不停歇的学习。“一开始我们一起去拜访一些大型制药公司，我迅速被各种专业知识击倒了，”他回忆道，“现在我可以跟科学家和管理层齐聚一室，大家源源不绝地抛出各种蛋白质的名称、数据和专业词汇，我感到非常自在。大部分时间（当他不在开会的时候），我不骗你，我的手机上永远都开着维基百科（Wikipedia）。”

IBM研究中心最近在非洲新增了一间实验室，受此影响，海德里克对于能够在该地区采用纳米材料治疗肆虐已久的疾病感到非常兴奋。当地居民饱受肺结核、登革热和艾滋病的困扰。他还希望能够找到利用纳米容器让药物穿过血脑屏障的方法——这也是目前在阿兹海默症和帕金森症治疗方面的重大阻碍。“要是回到三年前，我肯定会为现在取得的成就感到惊讶，”海德里克说。“IBM研究中心给我们提供了充分的自由和选择空间。正是因为他们一直为我们提供这样宽松的条件，我们才能通过不落俗套的方式解决这些重大挑战。”