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2024年04月21日 星期日 20:03:33
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Tag: 医学突破

人工智能在加拿大拯救生命 心脏病患者的福音

  加拿大心力衰竭的发病率急剧上升,专家表示,现在比以往任何时候都更需要准确的预后工具。然而,在这一充满挑战的环境中,人工智能(AI)领域却出现了希望。 多伦多彼得蒙克心脏中心(Peter Munk Cardiac Centre)的研究人员推出了SEATTLE HF,这是一种人工智能系统,与医生相比,它能准确预测患者的心脏健康状况。 彼得蒙克心脏中心的心脏病专家卡罗琳娜·阿尔巴(Carolina Alba)博士解释说:“我们认识到,我们一次能整合的信息有限”。 “当然,(医生)训练有素,我们有丰富的经验为成千上万的特定病症患者看病,但我们知道我们的大脑是有限的。现在,我们可以依靠使用预测模型”。 阿尔巴告诉《环球新闻》,人工智能工具的目标不是取代医生,而只是协助他们为病人做出更好的判断,无论是建议心脏手术、调整药物剂量还是探索替代疗法。 “现在,我们依靠家庭医生的判断或我们的判断来做出这些决定。我们知道,我们的判断有些偏差。因此,通过这些模型,我认为我们可以更好地分配资源,并确保我们可以帮助每一个从这类护理中获益最多的人,”她说。 根据心脏与中风基金会(Heart and Stroke Foundation)的数据,约有 75 万加拿大人患有心力衰竭,这是一种由于心脏功能不全或其结构出现问题而导致的慢性疾病。 每年有 10 万人被诊断出患有这种不治之症。不仅在加拿大,在全世界,这个问题也日益严重。 虽然心力衰竭无法治愈,但早期诊断和正确的治疗方案可以延长患者的预期寿命并提高生活质量。 为了测试使用人工智能治疗心脏病的效果,阿尔巴和一组研究人员收集了加拿大11家心脏病诊所的数据,并对患者进行了为期一年的监测。然后,他们将家庭医生和心脏病专家的预测与计算机模型生成的预测进行了比较。 比较结果表明,人工智能比医生更精确,而医生往往会高估病人的风险。 “一般来说,医生倾向于高估风险。我认为这是人类的天性。我们总是做最坏的打算,当不好的事情即将发生时,我们总是试图将风险降到最低,或者试图将最好的结果最大化,”阿尔巴说。 “使用这些没有附加情感体验的数学模型,我们可以利用这个模型来帮助我们校准风险评估。这样,我们就能更好地与病人讨论现实中可能发生的情况,而不仅仅是基于我们的经验、情绪和判断”。 通过向人工智能工具输入患者特征、血液检查结果、病史和是否存在合并症,医生可以获得预测结果,例如患者一年内的死亡风险。有了这些信息,医生就能在病人护理方面做出更明智的决定。 例如,医生可以评估病人是否需要进行移植、安装机械心脏或药物治疗。 她说:“如果我们的病人风险较低,它还可以建议病人不要使用大量药物,因为这些药物可能带来的益处很少,而且可能会让病人面临不必要的风险或成本”。 使用人工智能工具的另一个好处是有助于减轻已经捉襟见肘的医疗系统的压力。 例如,加拿大心脏与中风基金会的帕特里斯·林赛(Patrice Lindsay)强调了这项技术如何帮助管理移植等待者名单。 她告诉《环球新闻》:“结合我们自己的观察和人工智能,我们可以预测人们的健康状况何时开始加速下降,并帮助他们获得更紧急的护理”。 “因为对于心脏移植来说,现实情况是有些人无法完成手术,他们会在等待期间去世。因此,如果我们能鼓励更早地做出一些这样的改变,我们就能调整等待名单和等待时间,帮助其中一些人更快地得到治疗。” 她强调,人工智能不仅能“拯救生命”,还能让病人活得更长、更健康。 阿尔巴对此深有同感,她强调说,加拿大的许多心脏诊所都处于饱和状态,导致众多患有心力衰竭的加拿大人排队等待重要的治疗。 然而,利用人工智能工具可以确保专科门诊满足高风险患者的需求,而低风险病例则由家庭医生管理--减轻了系统的负担,她说。 尽管人工智能工具已被证明在协助医生更好地为病人服务方面非常有用,但彼得蒙克心脏中心的人工智能科学家瓦利加·苏巴斯里(Vallijah Subasri)强调了进一步整合到医院的必要性。 她说:“医院需要在基础设施层面做出很多改变,才能真正赶上一些科技公司和其他行业的步伐。但我认为,现在终于有了对话,人工智能的价值也真正被看到了。” 她说,彼得蒙克心脏中心的SEATTLE HF等工具的下一步是尝试将其投入诊所,培训家庭医生,并真正以安全和负责任的方式使用。 阿尔巴解释说,虽然模型是准确的,但它们仍未经过临床实践的检验。 她说:“这就像我们或多或少知道,我们刚刚在实验室里发现了一种有效的疗法,可以帮助病人治愈疾病。现在我们正处于这样一个阶段,我们必须测试这些预测模型的使用情况,以确保我们能够帮助病人”。 (ref:https://globalnews.ca/news/10293764/ai-tool-heart-failure-prediction-canada/)

科学突破:对自身细胞进行编程 让你变得更年轻

【星岛都市网】科学家发现的证据表明,人体细胞可以用来最大限度地减少衰老的影响。 这项发表在《自然衰老》(Nature Aging)杂志上的新研究主要针对一种被称为T细胞的白细胞,以及如何对它们进行编程,使其瞄准衰老细胞。 “我们发现,uPAR阳性衰老细胞会在衰老过程中积聚,而用CAR T细胞可以安全地靶向它们,”研究报告写道。“单次给药CAR T细胞就足以达到长期治疗和预防效果”。 在年轻人体内,身体会击退衰老细胞并恢复组织。然而,随着人类年龄的增长,受损组织与这些细胞的积累会引起炎症,并可能导致一系列与年龄相关的组织病变,其中可能包括癌症、退行性疾病和感染。 科学家们在老年小鼠身上测试了他们的理论,并在给动物注射改造过的T细胞后发现了许多有希望的结果。 “如果我们给老年小鼠服用,它们会恢复活力。如果我们给年轻的小鼠注射,它们的衰老速度会减慢。目前没有其他疗法能做到这一点,”该研究的合著者科里纳·阿莫尔·维加斯(Corina Amor Vegas)在一份新闻稿中说。 他们发现,小鼠的新陈代谢和葡萄糖耐量得到了改善,体重降低,体力活动增加,而所有这一切都不会损害它们的组织。 注射了改良T细胞的小鼠空腹血糖水平明显下降。 研究显示,与人类相似,小鼠的衰老因素也是代谢功能障碍。因此,科学家们说,改造细胞可以减轻代谢和身体功能障碍的负面影响。 研究还测试了在年轻小鼠体内注入T细胞是否能防止或延缓衰老过程。这些小鼠的空腹血糖水平较低,葡萄糖耐量得到改善,胰岛素分泌水平得到提高。 研究结果再次表明,输注这些细胞不仅能治疗,还能预防年龄依赖性代谢衰退的特征。 最后,科学家们在肥胖小鼠身上测试了他们的理论。仅仅20天后,与未注射改良细胞的小鼠相比,接受细胞治疗的小鼠体重明显降低,空腹血糖水平有所改善,葡萄糖和胰岛素耐受性也有所提高。肥胖小鼠的结果与老年小鼠和年轻小鼠的结果相似,都 改善了代谢功能障碍。 尽管取得了看似积极的结果,但该研究指出,现阶段他们还不能就长寿问题下结论。目前还不清楚针对衰老细胞的研究是否会带来长寿,或者只是带来更健康的生活。 不过,这些数据揭示了通过CAR T细胞靶向这些细胞可能对人类有治疗效果。 另一个原因是,这种治疗似乎可以在患者年轻时进行,而且在以后的生活中仍然有效。 阿莫尔·维加斯在新闻稿中说:“有了CAR T细胞,你就有可能只接受一次治疗,然后就结束了。对于慢性病来说,这是一个巨大的优势。想想那些每天需要接受多次治疗的病人,而你只需接受一次输注,就可以持续多年”。(都市网Rick编译,图片来源pixabay) (ref:https://nationalpost.com/health/program-cells-to-make-you-younger)

新省医院采用新技术 人工智能筛查大肠癌效果好

(■使用人工智能系统GI Genius,扫描结肠镜检查的图像,能更有效发现癌前息肉。Medtronic) 【加拿大都市网】新斯高沙省(Nova Scotia)的一间医院,将成为加拿大第一间使用人工智能(Artificial Intelligence)设备,筛查大肠癌的医院,将有助更快发现大肠癌,以便及早提供治疗。达特茅斯综合医院(The Dartmouth General Hospital),预计将于4月初开始使用GI Genius智能内窥镜机器,该技术在本国仅是在几个月前才获准使用。 GI Genius智能内窥镜,是一个能在扫描结肠镜检查期间拍摄图像,并检测可能未被发现的癌前病变(称为息肉)的系统。 医疗中心负责人郑医生(Natalie Cheng,译音)说:“系统具有创新性,我们希望将拯救更多市民的生命。很高兴能将GI Genius智能内窥镜引入我们的医院。” 料可发现多14%个案 郑医生说,跟据美国的早期数据表明,GI Genius使用的技术比常规结肠镜检查,可多发现14%的息肉。因为常规结检查,一般靠医生用肉眼评估。 鉴于新斯高沙省的大肠癌发病率很高,郑医生认为人工智能技术显得尤其重要。去年该省诊断出约800宗相关病例,大肠癌是癌症死亡个案中的第二大常见原因。 如果息肉没有及时发现,可能会扩散到无法治愈的地步。她指出,早期预防实际上很简单,只需把息肉取出就可以。大肠癌的征状一般都很轻微,因此人们在早期可能未能及时注意。郑医生说,这项新技术将在达特茅斯综合医院先进行测试,希望将来可以推广到省内其他地区。

加拿大研究人员最新发明 机器人摸胸量血压

[星岛综合报道]加拿大西蒙弗雷泽大学(Simon Fraser University)的研究人员展示了一个人形机械人,它可以通过触摸病人的胸部来测量血压。这个机械人使用其指尖上的传感器来进行测量。受吸血水蛭的启发,乾式电极传感器通过结合心电图(ECG)和光密度计(PPG)读数来推断血压。 加拿大团队希这项技术能够帮助实现常规医疗程序的自动化,并通过减少新冠疫情期间的社交接触,为病人和医护人员提供一定的安全保障。 将测量血压等常规医疗工作分配给机械人,对于负担过重的医疗系统来说十分可取,可以让医护人员腾出人手来从事更繁复的工作。这项新技术正是朝这个方向迈出的一步,由于它所拥有的独特的指尖传感器,有关的机械人可以通过简单地触摸病人的胸部来测量血压。这些传感器有着不同寻常的设计灵感,将古老的折纸艺术与吸血寄生虫——水蛭的生物灵感相结合。 “从折纸取得灵感的干电极具有独特的特性,如用于抓取的吸力和受自然界启发的可折叠性,”参与该研究的研究员Tae-Ho Kim说:“为了与大自然保持一致,我们看到除了水蛭的粘性特征的复杂机制外,这些生物还有一个可扩展的后吸盘和身体,而它的器官则适当地膨胀和收缩,以保持对猎物更好的粘性。结合这个观点,我们发现折纸可以实现类似的动作,也可以进行度身订做”。 将其传感器放在病人的胸部后,机械人获得心电图和PPG读数,然后使用算法来推断舒张压和收缩压。研究人员希望这种人形机械人能够帮助诊所实现血压测量的自动化,而且有可能证明它们对特殊护理机构中的老年人的健康监测很有用。 血压监测是许多慢性病和整体健康的一个基本医疗诊断工具。Kim说:“在医疗卫生系统中使用传感机械人有很大的优势,因为它们可以协助医护人员监测病人的生命体征,同时为那些可能需要被隔离的病人创造一个友好的环境。机械人技术提供了一种有希望的方法,作为重点的远程医疗技术,可以减少风险,提高病人护理的有效性和质量。” 图片:Simon Fraser University T09

伟哥能治老年痴呆?最新研究表示前景乐观!

【加拿大都市网】新的研究表明,使用伟哥(西地那非)与阿尔茨海默病的发病率大幅降低有关。 根据克利夫兰诊所的研究人员领导的一项研究,与不使用伟哥的人相比,服用伟哥,患阿尔茨海默病的风险降低了近70%。 这是基于对720多万人的健康保险索赔数据的分析,其中的记录显示,服用伟哥的投保人在接下来六年的随访中患阿尔茨海默病的可能性要小得多。 值得注意的是,像这样观察到的关联--即使是大规模的数据--也不等同于因果关系的证明。服用伟哥的人也有可能因为其他原因而提高了不患阿尔茨海默病的几率。 尽管如此,研究人员说,这里显示的相关性足以确定西地那非是治疗阿尔茨海默病的一种有希望的候选药物,其可行性可以在未来的随机临床试验中进行探索,以检验因果关系是否确实存在。 这并不是西地那非第一次与更好的健康结果相关联,该药物以前在一系列不同的科学背景下显示出希望,包括癌症和疟疾研究等。 在美国FDA已经批准的1600多种此类药物中,西地那非被证明是最有希望治疗阿尔茨海默病的候选药物之一。 这听起来可能令人费解,因为伟哥迄今为止主要用于治疗勃起功能障碍和肺动脉高压。但已经有迹象表明西地那非化合物可能具有其他类型的健康益处,因为它与淀粉样蛋白相互作用,而淀粉样 tau 蛋白与阿海默病的病理动力学有关。 在体外研究人脑细胞以探索西地那非如何预防阿茨海默氏症认知能力下降的独立实验中,研究人员观察到,用这种药物治疗的神经元显示出生长加快和 tau 积累减少。 研究团队表示,现在说结论还为时过早。他们现在正计划进行一项机理试验和第二阶段随机临床试验,以检验因果关系并确认西地那非对阿尔茨海默氏症患者的临床益处。 研究团队还会将他们的方法应用于其他神经退行性疾病研究,包括帕金森病和渐冻症(肌萎缩性脊髓侧索硬化症)。(都市网Rick编译,图片来源pixabay) (ref:https://www.sciencealert.com/giant-study-finds-viagra-is-linked-to-almost-70-lower-risk-of-alzheimer-s)

从珍珠奶茶中获得灵感 台湾抑郁症新疗法获大奖

【加拿大都市网】台湾成功大学团队从珍珠奶茶获得灵感,设计含有减压性胺基酸taurine的珍珠,取名MenTAUR,提供慢性长期压力轻抑郁症新疗法,一举在“国际遗传工程机械设计竞赛”夺得金奖。 中央社报道,成功大学今天发布公告指出,成大团队设计含有减压性胺基酸taurine的珍珠MenTAUR,提供慢性长期压力轻抑郁症新疗法,从世界级合成生物学竞赛“国际遗传工程机械设计竞赛”(iGEM)全球300多队中脱颖而出,勇夺金奖,同时提名最佳硬体设计奖、最佳教育奖及最佳永续发展影响力等奖项。 世界卫生组织(WHO)研究显示,新冠状病毒疾病防疫措施,对心理健康带来极大负面影响,失眠、焦虑引起长期压力及忧郁现象,在后疫情时代非常值得关注。 成大团队从台湾珍珠奶茶获取灵感,以海藻酸钙制成含有减压性胺基酸taurine(牛磺酸)的珍珠,其功能可感受细胞的氧化及干扰素变化,从而释放taurine调节身体的压力平衡系统,减少忧郁现象的发生。 夺金成大团队由化工系老师吴意珣、庄怡哲、生科产业系老师王涵青、分子医学研究所老师桥本昌征担任指导者,成员包括医学系蔡昀皓、李明瑾、柯晏凌、李珮瑜、高苡晴、孙楷欣,化学系叶品含,生科产业系洪世民、龚宇杰,医工系侯佳葳,环工系王佳佳,航太系梁顺龙,光电系吴思璇及化工系陈明瀚等14名学生。 (中央社图片) T05  

医学大突破 基因改造猪肾移植人体大成功

【加拿大都市网】科学家数十年来使用动物器官进行救命移植的探索,美国有医生现在将猪的肾脏移植到人体的实验,是其中的一小步,初步有正面的结果。 猪是近年解决器官短缺的研究重点,但其中的障碍是,猪细胞中的一种糖,因对人体来说是外来的,会立即引起器官排斥。这个实验用的肾脏来自一头经过基因改造的猪,目的是消除糖,避免免疫系统的攻击。 外科医生将猪肾移植到已故者身体外的两条大血管上,之后观察它两天,发现肾脏做了它应该做的事情——过滤废物和产生尿液,而且没有引发排斥反应。 “它的功能完全正常,”纽约大学朗格尼健康中心(NYU Langone Health)的医生蒙哥马利(Robert Montgomery)说。“它并没有像我们担心的那样出现排斥反应。” 没有参与这项研究的明尼苏达大学医学院医生亚当斯(Andrew Adams)指这项研究是重要的一步,“我们正在朝着正确的方向前进。” 从动物到人类的移植,或者异种移植的梦想可以追溯到17世纪,当时人们试图用动物血液进行输血,但结果并不顺利。到了20世纪,外科医生们开始尝试将狒狒的器官移植到人类身上,其中最著名的是Baby Fae,一个濒死的婴儿,结果婴儿带着狒狒的心脏活了21天。 由于没有持续取得成功,加上和公众的强烈不满,科学家们从灵长类转向了猪,修补它们的基因以弥合物种的差异。 猪比猴子和猿类有优势,因为它们是为提供食物而饲养的,所以用它们来制造器官引起的伦理问题较少。猪每胎产仔数目多大,妊娠期短,器官与人相当。 猪心脏瓣膜也在人类身上成功使用了几十年。血液稀释剂肝素是从猪肠中提取的。猪皮移植用于烧伤,中国的外科医生已经使用猪角膜来恢复视力。 图片:美联社 T09

为什么会一夜白头?科学家们找到原因了!

在小鼠的实验中,控制皮肤和头发颜色的干细胞在强烈的压力下受到损害。 在实验中,深色毛发的小鼠在数周内完全变白。 BBC的文章表示,美国和巴西的研究人员说,这条途径值得进一步探索,以开发一种药物,防止头发因衰老而褪色。 从35岁左右开始,男人和女人的头发随时都可能变白,父母头发颜色变化的时间提供了关于何时变白的大部分线索。 虽然这主要是由自然老化过程和基因造成的,但压力也可以起到一定的作用。 本站热门文章推荐:还没变老就生白发了?有什么办法可以减少白发? 但科学家们并不清楚压力是如何影响我们头上的头发的。 这项研究发表在《自然》杂志上,来自圣保罗大学和哈佛大学的研究人员认为,这种影响与黑色素细胞干细胞有关,它们产生黑色素并负责头发和皮肤的颜色。 在对小鼠进行实验时,他们偶然发现了这一情况的证据。 该研究报告的作者、哈佛大学教授许雅婕(Ya-Cieh Hsu音译)表示:“我们现在可以肯定,压力会导致皮肤和头发发生这种特定的变化,以及它们是如何起作用的。” 损害是永久性的 疼痛刺激小鼠释放肾上腺素和皮质醇,使它们心跳加快,血压升高,影响神经系统,造成急性压力。 这一过程加速了毛囊中产生黑色素的干细胞的消耗。 徐教授说:“我预计压力对身体有害。但我们发现压力的有害影响超出了我的想象。” 徐教授表示,仅仅几天后,所有的色素再生干细胞都消失了。一旦消失,你就不能再生这种细胞了,这种损害是永久性的。 在另一个实验中,研究人员发现他们可以通过给小鼠服用抗高血压药物来阻止这种变化。 通过比较疼痛中的小鼠和其他小鼠的基因,他们可以识别出与应激导致干细胞损伤有关的蛋白质。 当这种蛋白质--细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)--被抑制时,也阻止了小鼠皮毛颜色的变化。 这为科学家们打开了一扇门,通过用药物靶向CDK来帮助延迟白发的发生。 徐教授表示,这些发现并不能治愈或治疗白发。 “我们在小鼠身上的发现,只是为人类寻找干预手段的漫长旅程的开始。”(都市网Rick编译,图片来源pixabay)

华裔医学新突破 癌症、老年痴呆治疗都将受益

老骥伏枥,志在千里。今年73岁的国际知名癌细胞和免疫学专家麦德华博士(Dr. Tak Wah Mak),在免疫学上又再取得新的突破,发现免疫细胞受脑部指挥;获加拿大总督帕耶特(Julie Payette)在今年6月下旬,颁发加拿大医疗研究中心(Canadian Institutes of HealthResearch, CIHR)的金叶奖(Gold Leaf Prize),表扬他在医学上的新发现。 麦德华表示:“两、三年前会觉得发现T细胞受体(T-cell Receptor),是一生中最值得自豪;但今日找到脑部与免疫细胞有关连,证实免疫细胞是由脑部指挥工作,终于破解了医学上170年的谜团,才是个人更大的成就。” 德国科学家Rudolf Wagner在1849年,无意中发现一条脑神经连接到免疫细胞,但直到170年后,麦德华领导的研究小组,才发现免疫细胞可以制造神经元。事实上,1960年已经有两名科学家,发现免疫细胞中有神经元,但当时觉得两者就像是将电线放在粥内。 师从诺贝尔奖得主 麦德华十多年前在美国纽约,遇到一名脑外科医生,谈及看到神经延至免疫系统。他说,当时觉得这名女医生很聪明,也有与别不同的想法。这名医生在麦德华的实验室经过6年锲而不舍的努力,剪除老鼠体内免疫细胞的神经递体(Neurotransmitters),然后植入过滤性病毒,发现免疫细胞对入侵的病毒没有反应,才终于证明杀菌也要用脑。 这项研究也许20年前的技术已经可以做得到,但没有人相信免疫细胞与脑部有沟通。他说:“科学研究就像在一间大屋内行走,完全不知旮旯转弯后有什么。” 麦德华师从诺贝尔奖得主Howard Temin后,获当时任安省癌症研究院院长的前博士后研究导师Ernest McCulloch,力排众议邀请他到多伦多开实验室。他说,在McCulloch的实验室工作时,认识一名日本九州大学主管内科的教授。这名教授得知他开实验室,带同大学校长和医学院院长联袂到访,并拍板派医学院毕业生到多伦多从事研究工作。先后有六、七名医学院第一名的毕业生跟随麦德华。 免疫细胞关系整体健康 麦德华说,相当幸运的是两年后取得突破性成果,与他一起发现免疫系统的T细胞受体的Yusuke Yanagi才25岁,医学院第一名毕业后尚未行医便投身研究工作。当时全世界的科学家已经找了30年尚未能成功。 免疫细胞关系著一个人的整体健康。他说,人体依赖T细胞受体辨认和区分人体自己的细胞与带菌细胞,然后免疫细胞才能攻击有害的细胞。免疫细胞未能发现外敌,固然会有大问题,如果免疫细胞不分敌我,正常细胞也一起消灭同样有大问题,肾衰竭、囊肿纤维症、狼疮和风湿等多种疾病,都是免疫细胞好坏不分全杀引起。 现时有科学家认为,很多心脏问题也是由于免疫细胞与心脏发生冲突,甚至老人痴呆也是免疫细胞失调。目前癌病治疗的主力研究是,让T细胞受体能够辨别然后消灭癌细胞。 他说:“免疫学在医学界的地位愈来愈重要,关系著整个人的健康。未来100年的医学研究,都必须认识免疫学的原则。以前很多医科学生觉得免疫学太复杂,认为不必学。现时是不能够不学免疫学。80%至90%的疾病,是免疫细胞与人体器官不协调所导致。” 从香港移民美国 科研路始于洗试管 麦德华在1960年代中,从香港随父母移民美国后,原先想入读加州柏克莱大学,但因为母亲担忧校园反战情绪影响学习,于是改到威斯康辛大学读化学工程,未几转修生物化学。他的科研之路是在大学实验室洗试管和烧杯开始。 病毒学家Roland Rueckert,是麦德华科研路上的第一位引路人。麦德华到当时新到威大任教的Rueckert实验室,应征做清洁工作,头一天清洗工作完成后,询问是否尚有其他东西需要清洁。Rueckert回应没有,并以相同的时薪聘用麦德华参与研究实验。 Rueckert在1974年发表在《病毒学》期刊(Intervirology)的一篇论文,把麦德华列为共同撰写人。麦德华说,从Rueckert学到纪律和实验安排。 亚伯特大学取得博士学位 麦德华在加拿大亚省的亚伯特大学取得博士学位后,导师建议他到多伦多的安省癌症研究所(Ontario Cancer Institute),向当时非常有名的Ernest McCulloch学习,并在Ernest McCulloch与James Till的实验室工作。他们两人共同发现造血干细胞(Hematopoietic Stem...