實至名歸！分子遺傳學第三座里程碑終獲諾獎，華人科學家張峰失之交臂

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“從這項技術被髮明出來科學家們就知道，獲得諾貝爾獎是早晚的事。”當得知2020年諾貝爾化學獎被授予兩位女性科學家埃馬紐埃爾 · 卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier ）和 詹妮弗 · 杜德納（Jennifer A。 Doudna），以表彰他們在基因編輯方面做出的貢獻後，中科院分子植物科學卓越創新中心研究員覃重軍對此並不意外。

在他看來，

分子遺傳學發展過程中在技術層面有三座里程碑：

一是基因測序技術；二是PCR（生物學的聚合酶鏈反應），一種放大擴增特定DNA片段的分子生物技術；三是被稱為“基因魔剪”的CRISPR/Cas9基因編輯技術。

目前為止，三項里程碑技術都獲得了諾貝爾獎組委會的青睞，說明它們對生命科學的貢獻實至名歸。

CRISPR/Cas9這項新技術使人們能更精準地對DNA程式碼進行控制，換句話說，基因編輯技術使人們可以按自己的意願改寫DNA這本由脫氧核苷酸寫成的生命之書。然而長期以來，科學家們只能透過物理和化學誘變、同源重組等方式來對DNA進行編輯。但這些方法要麼編輯位置隨機，要麼需要花費大量人力物力進行操作。

覃重軍列舉了他們團隊在2018年做的一項工作——把16條染色體合併成一條，在做融合時，按照方法在染色體上切割、連線的效率太低，而“基因魔剪”則可同時精準切割5-10個基因位點，大大提高了操作效率。“可以說，從微生物到植物、動物，所有的分子生物實驗室都在使用這項技術。”他說。

在兩位女科學家之前，也有人已經注意到這項技術。1987年，日本大阪大學的Nakata研究組在分析大腸桿菌時就發現，細菌中存在一些異常重複的序列；上20世紀80年代末，西班牙阿利坎特大學的Francisco Mojica再次在一種古菌種發現了類似的重複序列，這引起了他極大的興趣。不過兩位女科學家的貢獻在於在機理上把這一現象解釋得很清楚，可以說沒有她們的工作，這項技術就不可能擴充套件到高等生物上去。

不過，覃重軍也對一個人沒有上榜表達了遺憾，那就是美國麻省理工大學終身教授、華人科學家張峰。據介紹，他證實了CRISPR能夠在真核細胞中起作用，從而揭示了它的巨大潛力，換言之，兩位女科學家的工作解釋了CRISPR在微生物的作用，張峰的工作讓CRISPR能夠應用於植物、動物包括人類細胞。

當然，諾貝爾獎總是獎勵最初“叩門”的那個人，獎勵原創是它的招牌，這也鼓勵科學家要做更多“從0到1”的創新。除了張峰之外，還有許許多多人都為CRISPR技術的進步作出了貢獻，這一不到10年的技術已經成為這個時代最強大的基因操作工具，推動生命科學不斷向前進步。

作者：沈湫莎

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