译者前言

正如被誉为划时代肿瘤学专著的《重新思考癌症》所指出，我们正站在癌症研究史的一个关键十字路口。在过去半个世纪的全球抗癌战争中，“体细胞突变”理论无疑是现代癌症研究与实践的主流范式，癌症常被还原为仅需靶向干预的基因突变与分子事件。尽管从统计数据来看，无论在全球范围还是我国，癌症患者的生存率均开始显现出积极上升的趋势。然而，我们必须清醒地认识到，目前仍然难以证实的是，晚期患者治疗后的寿命是否可以显著延长，而这正是衡量癌症治愈的真正进步标准。显然，这场对抗癌症的世纪之战，不只是技术迭代的竞赛，更是一场亟待颠覆思维的革命——唯有打破旧有范式的桎梏，才能迎来真正的破晓。

《癌症生态学与进化》正是这样一部应运而生、立意深远的集大成之作。从进化视角审视癌症，其理论逻辑清晰且深刻——体细胞在微环境中的选择与进化，恰如自然选择在生命长河中的低语，为癌症的进程勾勒出一幅静水流深的景观。然而，癌症的进化并非孤立事件，而是一场深植于生态演替之中的动力学过程。肿瘤细胞种群内部及其与微环境之间持续进行着竞争、合作、适应与共同进化，展现出复杂的动态相互作用。可以这样说，生态是进化的舞台，进化是生态的戏剧。“他山之石，可以攻玉。”该专著以其独特的协同进化生态学框架，为我们揭示癌症起源之谜、遏制肿瘤恶性进展、规避治疗抗性陷阱，提供了全新的战略视野与科学路径。

作为国际上首部系统阐述“肿瘤生态学”理论体系与研究实践的原著（2017年出版），其由 澳 大 利 亚 Beata Ujvari、 法国 Benjamin Roche 和 Frédéric Thomas 主编，汇聚了包括美国 Robert Gatenby（适应性治疗的提出者）在内的诸多国际权威专家。他们杰出的学说思想与成就奠定了“肿瘤生态学”这一领域学科基础。该专著呈现了一系列具有里程碑意义的理论框架，为进化生物学、生态学与肿瘤学提供了原创性的真知灼见，并以前所未有的广度与深度推动跨学科对话。其凝聚多学科之视角，全面梳理并回顾了该领域的重要研究成果（例如抗肿瘤免疫进化、入侵生态学等），既可作为初学者进入该领域的入门指南，也为广大科研工作者提供反映学术前沿的权威参考。

从根本上而言，生态学致力于解答达尔文所提出的“物竞天择，适者生存”这一关于生物进化与适应的核心命题。需注意的是，主流进化观认为突变驱动了体细胞进化，但这是一种认知误区，正确理解达尔文进化的本义至关重要。本书具有以下特色：全面涵盖癌症进化的五大原理维度（包括体细胞选择、生态学原理、行为生态学、自然选择以及进化医学），为探究癌症起源及治疗对疾病进程的影响提供重要参考；系统融汇动物癌症和比较肿瘤学相关知识，填补现有书籍在这片的空白；通过深化对该学科主题的理解，助力剖析癌症对主导生态系统的生物相互作用的干扰机制；着重介绍关于运用进化生态学原理预测癌症发生及转移进程的研究，旨在推动临床治疗策略的优化。

饮水思源，“肿瘤生态学”的探索最早可追溯至二十世纪七八十年代。而当前我国在该领域的研究亟待开拓。我近年明确提出：癌症是生态病而非基因病，其是一个多维时空“生态进化合一”病理生态系统。基因突变与分子通路在癌症进程中并不是“一镜到底”的主宰角色，须将其置于生态学与进化这个大舞台中加以演绎。就如本书一再强调的那样，突变所引发的遗传多样性仅作为自然选择的作用底物（原材料）。生态学是一个伟大的宝库，应当努力发掘。是时候对“肿瘤生态学”这一领域予以重视和加以提高了！因此，为深化对这一前沿科学范式的理解与研究，并最终惠及社会以及广大患者群体，在我国引介《癌症生态学与进化》这一开山之作，恰逢其时且意义重大（2023年始译）。

“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处。”我们的视野不应囿于基因与分子这条狭小路径，在单一线性逻辑中苦苦探寻癌症这一“新物种”生态命运共同体。为推动癌症认知从传统的“体细胞突变论”迈向“系统生态进化观”，我在此提出以下建议（另见译后记“重构肿瘤学研究与实践范式”）：肿瘤学家应积极吸收生态学及相关学科的智慧理论与知识，并加强与生态学、进化生物学、物理学和数学等领域的跨学科融合研究；建立“肿瘤生态学与进化”研究机构或全国权威性学术组织，定期开展跨层次专题研讨，凝聚共识和激发创新思路；科研资助机构应对相关研究方向进行前瞻布局，并提供系统性资源保障；尽早将生态学课程纳入本科及研究生阶段的医学教育体系，孵育“医学生态（肿瘤/病理）学”这一新兴教学模式；同时，应将生态学与进化视角系统性地融入日常诊疗工作（包括MDT）以及临床试验设计之中。我相信，久久为功，根除癌症或至少实现其长期有效控制的目标，将不再遥不可及。

罗伟仁

2025年10月于深圳

原著前言

癌症不仅是全球范围内导致人类死亡的主要病因，几乎影响到地球上的每一个家庭，更是一种跨越物种界限、广泛存在于所有多细胞生物中的复杂疾病。然而长期以来，肿瘤学与生态学、进化论等其他生物科学领域一直处于相对独立发展的状态，彼此之间缺乏深度交叉融合。尽管早在20世 纪70年代中期，J. Cairns与P.C. Nowell便提出了用于阐释癌症的协同研究方法，但直至近十年，科学界才逐步充分认识到，将进化原理与生态学研究方法运用于癌症领域，不仅有助于深入理解肿瘤的发生与演进过程，更有望显著改善癌症的预防手段并优化治疗策略。这一观点已然转变了我们对癌症的认知。

如今，大多数科学家都认同癌症是一种与体内克隆进化和细胞竞争相关的疾病，其起源可追溯至超过5亿年前生物从单细胞向多细胞转变的时期。具体而言，体细胞选择以及对局部和远处微环境的适应性改变，是引发恶性肿瘤及其一系列表现（如新生血管形成、免疫逃逸、肿瘤转移、治疗抵抗，甚至传染性）的根本过程。

尽管癌症的发生、演进与进化及生态学概念之间的内在关联已日益受到关注，该领域仍处于探索的起步阶段，亟须在理论构建与实证研究层面加大投入，以推动其向更深层次发展。

将进化生态学原理应用于肿瘤学研究具有极其重要的意义，原因在于迄今为止，现有的癌症治疗策略离预期目标相去甚远。因此，当前癌症研究正处于关键的抉择时刻，亟须全新的理念、重大的创新举措以及前所未有的跨学科研究路径。然而，学科间长期存在的传统壁垒在当前形势下愈发成为阻碍研究进展的根本制约因素。若要深入理解肿瘤发生等复杂生物学过程，就必须突破这些障碍。

令人欣慰的是，如今越来越多的科学家与临床医学专家正投身于跨学科研究之中，以进化生态学的视角探索癌症的发生与发展机制。这一智慧群体汇聚了来自数学、生态学、细胞生物学、进化生物学及临床医学等不同领域的专家学者，他们运用多种既独立又互补的研究方法，在癌症研究的广阔天地中协同攻坚、开拓前行。目前，这一跨学科研究已超越单纯的描述

性阶段，迈入了一个全新的发展维度——将癌症适应性的理论认知应用于癌症的治疗与预防实践之中。

癌症不仅是人类健康面临的重大挑战，其对生态系统功能亦具有不可忽视的影响，然而这一影响在很长的时期内被严重低估。与人类相似，动物亦普遍存在良性及恶性肿瘤的发生现象。在最终导致动物死亡之前，癌症极有可能通过削弱动物的竞争能力、增加其对病原体的易感性，以及提高其被捕食的风险，进而影响生物体的适应度。尽管这些生态影响具有潜在的重要意义，但致癌现象在生态系统建模中却鲜少被纳入考量。鉴于当前生态系统污染持续加剧、气候变化的负面效应不断累积，动物物种的癌症发病率可能出现急剧上升的趋势。因此，深入了解致癌过程、种内及种间相互作用以及动物行为之间的互惠关系，显得尤为迫切和关键。

综合上述诸多因素，我们认为当前正是推出一部聚焦于生态学、进化论与癌症交叉领域的前沿性、权威性且具有挑战性专著的恰当时机，以对该领域理论与实践的发展脉络与现状进行全面评估，并且尤为重要的是，为未来研究奠定一个坚实的框架。

我们衷心期望本书所展现的内容，能够为来自肿瘤学、生态学等多个领域，具有不同兴趣背景与专业深度的广大读者提供富有价值的参考与启发。为实现这一愿景，本书汇聚了多位在相关领域造诣深厚的专家学者，系统梳理这一引人入胜的研究主题，旨在引领读者全面把握癌症生活史的完整图景。

Beata Ujvari，Benjamin Roche和Frédéric Thomas

《癌症生态学与进化》的出版具有重要的里程碑意义。半个世纪以来，“体细胞突变论”作为癌症研究与临床实践的主导范式，推动了靶向治疗与免疫治疗的快速发展；然而，其线性还原框架在解释治疗抵抗、复发转移和异质性等复杂现象时，日益暴露出机制解释力不足的根本局限，晚期患者生存期的提升依旧不容乐观。当前，肿瘤研究亟需突破传统范式的束缚，引入新的理论与思维视角。值得注意的是，全球生态失衡退化（如环境污染加剧、气候变化累积）正导致野生动物癌症发病率急剧上升；而这一跨物种趋势更是反向警示：人类肿瘤的发生发展同样深受宏观与微观生态系统的嵌套式约束。在此背景下，本专著由众多在肿瘤生态与进化领域取得原创性成果的科学家共同撰写；作为系统融合“肿瘤生态学”与“肿瘤进化”两大理论体系的奠基之作，其通过阐述体细胞选择、生态学原理、行为生态学、自然选择和进化医学五大核心维度，为解析肿瘤作为“遵循生态学与进化规律的动态系统”的本质属性提供了全新框架，并支撑临床策略向基于生态进化原理的主动调控转型。此前我社出版的《重新思考癌症》提出“癌症系统观”这一新范式；《癌症生态学与进化》则在相关理念和治疗逻辑予以深化，共同构筑后基因组时代“新肿瘤学”体系的基石。2026年是“十五五”规划的开局之年。该译著的出版紧密对接国家重大健康战略部署，系统引入癌症生态进化理论框架，为我国肿瘤防治体系的范式升级指明了关键方向，进而为切实改善患者预后带来希望之光。

《癌症生态学与进化》以前所未有的协同进化生态学视角，涵盖了体细胞选择、生态学原理、行为生态学、自然选择以及进化医学等五大进化原理，为解析癌症起源机制、遏制肿瘤恶性进展及克服治疗抵抗提供了兼具理论深度与临床可行性的新战略。具体而言，体细胞选择驱动癌症的发生发展；生态学原理阐明癌细胞与微环境之间的动态互作；行为生态学揭示癌细胞克隆间的竞争与合作；自然选择机制解释癌症在物种进化过程中的罕见性；进化医学则基于约束、权衡和共同进化等原则，阐释人类对癌症的易感性。此外，该专著首次纳入野生动物癌症与比较肿瘤学前沿成果（如癌症快慢生活史），并深刻揭示了癌症对生态系统功能不可忽视的影响；全面梳理了基于进化生态原理预测肿瘤时空演进的研究进展，旨在推动临床治疗策略的优化（如适应性治疗等）。尤为突出的是，该书在“癌症免疫”“癌症基因组景观”“癌症表观遗传学”“肿瘤侵袭边缘”“传染性癌症”“肿瘤休眠与转移”“肿瘤异质性”等关键议题上提出原创性概念与机制假说，构建起逻辑严密的肿瘤生态进化认知框架。主译在“译后记”中明确提出范式转型主张：肿瘤学亟需突破传统“体细胞突变论”的线性因果局限，转向多尺度互作的“系统生态进化观”。

罗伟仁，肿瘤学博士，南方科技大学第二附属医院（深圳市第三人民医院）研究员。师从我国鼻咽癌研究奠基人、中国科学院院士姚开泰教授，以及盖尔德纳国际奖获得者、美国国家科学院等四院院士MinaJ.Bissell教授；国家公派访问学者，曾赴美国加州大学伯克利分校_劳伦斯国家实验室、迈阿密大学米勒医学院及哈佛大学医学院进行访问研修。致力于癌症（尤其鼻咽癌）生态学研究，主张以“系统生态进化观”进行融合研究；提出现代病理学发展新方向“生态病理学”，人类疾病本质上是一个病理生态（进化）过程；构建鼻咽癌研究领域首个理论体系“鼻咽癌生态学”。在新冠疫情初期，报道全球首例危重型COVID_19患者肺组织病理活检，首次发现肺纤维化及微血管血栓形成等关键病变。JCMM等十多家期刊副主编或编委，SeminCancerBiol等160多家期刊特邀审稿人；“中国/世界十大科技进展新闻”初选评审专家。主译《重新思考癌症》《癌症生态学与进化》等前沿专著；受邀在《中华肿瘤杂志》发表中华医学会成立110周年专栏文章《重新思考肿瘤》，系统阐释肿瘤学范式转型的科学基础与实践路径。多项研究成果入选ESI高被引论文，相关工作被人民日报、中国科学报等主流媒体报道。连续入选2024年、2025年斯坦福大学“全球前2%顶尖科学家榜单”（肿瘤学、病理学领域）。

导论　洞悉癌症的五大进化原理 1

1　癌症的进化起源及其免疫监督与遗传抑制 13

2　野生动物与圈养动物癌症病因学及患病率 27

3　大自然的感染与癌症之殇 69

4　假性缺氧：肿瘤边缘的生存之道 85

5　癌症基因组景观 103

6　癌症进化中的表观遗传学 129

7　跨物种癌症防御机制的进化 148

8　肿瘤细胞与微环境共同进化：“癌症生态位构建” 167

9　比较生物学：肿瘤发生及抗肿瘤免疫的进化视角 177

10　癌细胞种群对治疗干预的响应 203

11　入侵生态学：肿瘤转移之生态万象 229

12　传染性癌症：个体间转移的进化之旅 249

13　动物癌症：抗性进化与生态系统功能之间的互惠反馈 268

14　进化生物学工具在癌症研究中的应用 284

15　探寻古老遗产，揭示并利用癌症进化的易感密码 294

16　返祖现象理论——叩启远古生命之门 304

17　迈向肿瘤内异质性的终极解释 316

18　达尔文进化论在癌症征途的荆棘之路 321

19　癌症是一种稳态疾病：血管生成视角 327

20　休眠：癌症进程中的沉寂进化之舞 335

21　驾驭癌症与细菌感染中的叛逆细胞 347

22　癌症“绝缘”生物体：过程方知目标之所至 353

23　生态学、进化与癌症患者 365

译后记　重构肿瘤学研究与实践范式：从“体细胞突变论”走向“系统生态进化观” 370