新華社北京10月7日電（記者張曉茹）2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)7日授予兩名女科學(xué)家，以表彰她們?cè)诨蚪M編輯方法研究領(lǐng)域作出的貢獻(xiàn)。這里的基因組編輯方法，指的正是當(dāng)下熱門的CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)。

　　脫氧核糖核酸（DNA）是重要遺傳物質(zhì)，它呈螺旋互繞的雙鏈結(jié)構(gòu)，在DNA鏈條上含有遺傳信息、具有某種功能的DNA片段就是基因。基因編輯技術(shù)可以斷開DNA鏈條，對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)，然后重新連接，就像人們寫作時(shí)編輯文字那樣。由于對(duì)DNA鏈條有剪斷操作，因此該技術(shù)被形象地稱為“基因剪刀”。

　　基因編輯技術(shù)早在20世紀(jì)90年代就已出現(xiàn)，但曾經(jīng)非常耗時(shí)，甚至難以完成。利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)，可在幾周時(shí)間內(nèi)改變生命的密碼——DNA。

　　CRISPR全名為“成簇的、規(guī)律間隔的短回文重復(fù)序列”，是細(xì)菌防御病毒侵入的一種機(jī)制。2012年法國(guó)科學(xué)家埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷和美國(guó)科學(xué)家珍妮弗·道德納發(fā)表研究指出，她們開發(fā)出CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)隨后成為生物醫(yī)學(xué)史上第一種可高效、精確、程序化修改細(xì)胞基因組包括人類基因組的工具。這種技術(shù)就是以核糖核酸（RNA）做向?qū)В袰as9酶帶到相應(yīng)的位置，然后用這種酶切割病毒DNA。

　　相比此前的技術(shù)，CRISPR/Cas9技術(shù)具有成本低、易上手、效率高等優(yōu)勢(shì)，使得對(duì)基因的修剪改造“普通化”，因此風(fēng)靡整個(gè)生物學(xué)界。科學(xué)界普遍認(rèn)為，這是21世紀(jì)以來(lái)生物技術(shù)方面最重要的突破。這一技術(shù)曾三度入圍美國(guó)《科學(xué)》雜志年度十大突破，并且在2015年被該雜志評(píng)為年度頭號(hào)突破。

　　10月7日，在瑞典斯德哥爾摩，瑞典皇家科學(xué)院諾獎(jiǎng)宣布現(xiàn)場(chǎng)電子屏幕上顯示兩位獲獎(jiǎng)的女科學(xué)家。新華社發(fā)（魏學(xué)超 攝）

　　就像在科學(xué)領(lǐng)域時(shí)常發(fā)生的“偶然”那樣，“基因剪刀”的發(fā)現(xiàn)過(guò)程也出乎意料。沙爾龐捷在研究化膿性鏈球菌時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種未知分子——tracrRNA。她的研究顯示，tracrRNA是細(xì)菌的古老免疫系統(tǒng)“CRISPR/Cas”的一部分，能夠通過(guò)切割病毒的DNA來(lái)使病毒“繳械”，從而消除其危害。

　　沙爾龐捷2011年發(fā)表了上述研究成果。同年，她與道德納開始合作研究。在一次具有劃時(shí)代意義的實(shí)驗(yàn)中，她們對(duì)“基因剪刀”進(jìn)行改造。在天然形式下，這種“剪刀”能夠識(shí)別出病毒中的DNA。但是沙爾龐捷和道德納發(fā)現(xiàn)能對(duì)“剪刀”施加控制，這樣一來(lái)就能在任何預(yù)先設(shè)定的位置切割任何DNA分子。一旦DNA被切割，那么重寫生命的密碼就變得簡(jiǎn)單了。

　　此后，“基因剪刀”技術(shù)的利用次數(shù)呈爆炸性增長(zhǎng)。在基礎(chǔ)科研領(lǐng)域，隨著這一技術(shù)的應(yīng)用，涌現(xiàn)出很多重大成果。例如植物研究者開發(fā)出能夠耐霉菌、害蟲和干旱的作物；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，與該技術(shù)相關(guān)的癌癥新療法臨床試驗(yàn)正在開展，治愈遺傳性疾病有望成為現(xiàn)實(shí)。

　　總的來(lái)說(shuō)，“基因剪刀”技術(shù)為生命科學(xué)研究開啟了一個(gè)新時(shí)代，并從很多方面造福人類。諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)7日在新聞公報(bào)中說(shuō)：“這個(gè)基因編輯工具擁有巨大能量，會(huì)影響到我們每個(gè)人。它不僅在基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域引發(fā)了變革，還產(chǎn)生了很多創(chuàng)新性成果，并將帶來(lái)具有獨(dú)創(chuàng)性的新治療方法。”

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責(zé)任編輯： 徐海知