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2020年诺贝尔化学奖

2020年诺贝尔化学奖正式揭晓,两位“剪刀手”女科学家——美国加州大学伯克利分校教授Jennifer A. Doudna和德国马普感染生物学研究所教授Emmanuelle Charpentier获得这一奖项,以表彰其“开发了一种基因组编辑方法”。

诺贝尔化学奖

 “我认识很多此生都与它(这个奖)无缘的杰出科学家,这(无缘奖项)跟他们是不是杰出的科学家其实并没有什么关系”,珍妮弗·道德纳说——在接到《自然》杂志打来的贺电之前,这位新晋诺贝尔奖得主甚至还不知道,今年“胜出”的人竟是自己。可以说,如今只要谈及基因编辑,“珍妮弗·道德纳”这个响当当的名字绝对无法避开。

Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna是第6位和7位获得诺贝尔化学奖的女性。

Emmanuelle Charpentier

Emmanuelle Charpentier, 1968年出生于法国朱维西。1995年从法国巴黎巴斯德研究所获得博士学位。目前任职于德国马普病原体科学研究所。

Jennifer A. Doudna

Jennifer A. Doudna,1964年出生于美国华盛顿特区。1989年从美国哈佛医学院获得博士学位。目前任职于美国加州大学伯克利分校和美国霍华德·休斯医学研究所。

 2012年,珍妮弗·道德纳和埃玛纽埃勒·沙尔庞捷二人联合发表论文,首次向世人揭开了CRISPR-Cas这一天然免疫系统的神奇之力,从理论上解释了CRISPR-Cas这一系统的生物学现象,颇具创新性和开拓性地向世人揭开了这把“基因剪刀”的神秘面纱,为此后人类对基因进行“定点”剪裁和编辑提供了坚实的理论基础。

CRISPR-Cas9基因编辑技术原理汉化版

▲CRISPR-Cas9基因编辑技术原理汉化版(图源:hudsonalpha)

 事实上,自从1970人类就开始尝试“剪切”、“粘贴”重组基因编辑技术来改写细胞。然而,彼时科研人员所使用的方法基于天然细菌酶,无法精准地靶向定位研究人员所需的特定基因序列,在“剪裁”基因时出现偏差并导致最后被改写的基因结果无法预测。相比于此前的其它技术,CRISPR-Cas基因编辑技术不仅精准度高且“准入门槛”低,这种易用性为该技术赢得了更高的普及性,让CRISPR-Cas基因编辑技术在全球各大实验室中得以快速推广。

 自此,更多的科学家开始尝试利用CRISPR-Cas基因编辑技术“修复各类基因损伤”,其研究范围也快速从基础细胞生物学、动物研究,发展到了对细胞性贫血、HIV等更为广阔的人类疾病治疗。

 在该技术应用最为普遍的农业领域,研究人员利用CRISPR-Cas基因编辑技术改良了玉米、棉花等农作物的先天不足,让基因经过“剪刀”修剪后的创新性农作物变得更抗虫、更耐旱、更不易生病;在医学上,一方面,科学家和医生尝试利用CRISPR-Cas基因编辑技术,“从骨子里”精准地帮助病人发现病因、治疗疾病,这也为人类治疗诸如癌症、渐冻症这些如今属于“不治之症”的疾病提供了希望和可能;另一方面,CRISPR-Cas基因编辑技术的出现也为人类抗击疾病提供了更多的主动性——在突然来袭的疫病面前,该技术能帮助人类更快更精准地“剪”出“最可疑”的基因片段,方便科学家定点、高效地放大检测“嫌疑对象”。

 针对2020年肆虐全球的新型冠状病毒,珍妮弗·道德纳曾于今年9月公开表示,CRISPR-Cas基因编辑技术的三大优势——能提供更直接的RNA检测、能更简单地被改写以应对病毒的突变、能更容易地批量制造相关检测设备,将有望为人类抗击新型冠状病毒提供更加强有力的支持。

 “如果你要问我为什么认为公众应该多多支持那些以兴趣为驱动的科学研究,那么我要说,其原因就在于这(以兴趣为驱动)才是科学的本质。毕竟,我们永远无法预测未来的走向”,珍妮弗·道德纳说。


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