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TUhjnbcbe - 2022/9/26 15:02:00
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据报道,10月7日在瑞典皇家科学院公布:年诺贝尔化学奖授予两名女科学家——法国的埃玛纽埃勒·沙尔庞捷和美国的珍妮弗·道德纳。这两名科学家在基因组编辑方法研究领域做出了突破性贡献,她们的获奖研究成果是“基因剪刀——重写生命秘密的工具”,之所以说是“重写生命”是因为两位获奖人发现了基因技术里面最犀利的工具之一——“CRISPR/Cas9基因编辑技术”。但这个奖拿的可是有些坎坷,不仅面临着大众对基因编辑技术的质疑,还与我国的张峰就专利归属和谁该拿这个诺贝尔奖起了争议。

这项技术怎么就可以重写生命呢,在这个技术的基础上,研究人员可以改变动物、植物和微生物的DNA,也就是脱氧核糖核酸,可能有希望改变一些生物的生命周期。生命周期是一个生命体的生老病死,如果真的可以做到改变生命周期这种事儿,逆转死亡,“生白骨,活死人”岂不是离我们不远了?秦始皇苦苦寻找的长生大法在未来或许就不是梦了。这真可以说是突破性的成就,“重写生命”这话也不夸张,DNA又是遗传物质的载体,生物分子是两条相互缠绕双链结构,DNA上的功能片段就是基因。因为基因编辑技术就是对DNA的链条进行改动,能够断开链条后改动并重新连接,形成一个新的基因链条,就像把一根线剪断,和另一根线连接那样,基因编辑技术也被形象的被叫做“基因剪刀”。

说到基因编辑很多人都会想到转基因技术,两者都是通过改变基因来实现消除不良影响的目的,但是大家对待这两种技术的态度截然不同。相信大家都知道转基因大豆、转基因马铃薯这些转基因食品,这些食品大家往往都是避之不及,根本不会多加考虑都不去选择,也不是说转基因技术是多么的不好,而是某些转基因技术带来的后果人类可能承担不起。转基因技术其实是通过将本不属于本体的一段基因加入到现有基因中,让它产生可预期的、定向的遗传改变。比如在新生儿基因缺失造成听力或者视力等障碍的情况下,是可以通过转基因技术来帮助修复,虽然说先天性的不可能完全根治,但也可以减少新生儿对世界认知的障碍。

转基因技术被人们所排斥的原因是转移后的基因片段可能会发生不可预知的变数,英国有研究表明,食用了转基因食物的动物多数都出现了疾病,比如肝脏癌症早期症状、免疫系统萎缩、睾丸发育不全等。而德国有农民尝试种植bt-玉米喂养奶牛,结果那个地区的奶牛都死亡了,研究后发现,玉米种含有的bt病*无法被分解,最终*死奶牛。转基因还影响生育和幼鼠存活率,试想把这些放到人身上,人食用了转基因食品,它的不确定性和不成熟如果造成基因改变的话将会造成不可估量的影响。

基因编辑技术早在20世纪90年代就出现了,因为技术的不成熟,实行起来非常耗费时间甚至成功几率非常低。但是CRISPR/Cas9基因编辑技术就不一样了,它能够在几个星期的时间里实现DNA链条的修改,重置生命密码。就像进行文本修改一样,把错误的地方找出来,然后使用工具插入、删除或者改写成自己需要的文本,而基因修改中却要比文本修改麻烦许多,基因“剪刀”——CPISPR/Cas9基因编辑技术的出现让基因修改简单了许多。

要说基因编辑技术与转基因技术最大的不同大概就在于,基因编辑技术是修改它自身链条的内容来实现特定目标的技术。这种做法的好处是不管怎么改动,都是它原本的基因,虽然也会造成一些不可预料的改变,但是这种改变相对于转基因技术来说是可以预料的。相信很多人都了解到基因技术可能实现治疗癌症的目的,甚至遗传性疾病的治愈也能成为现实,消除不良的DNA变异可以说是治疗一些疾病的根本方法,通过基因编辑技术实现DNA的改造从而实现疾病治疗在医学上也可以说是一种重写生命了。

珍妮弗·道德纳是美国分子生物学专家,埃玛纽埃勒·沙尔庞德是法国马普感染生物学研究所主任。年,道德纳和沙尔庞捷就获得过年生命科学领域的“日本国际奖”。两位科学家成为第55位和第56位诺贝尔奖得主,也是诺贝尔化学奖第6位、第7位女性科学家。其实在年沙尔庞德在研究化脓性链球菌是发现了一种traceRNA的分子,研究后发现这种分子是细菌的古老免疫系统CRISPR/Cas的一部分,它对病*的DNA进行切割,达到消除病*的效果。

后来沙尔庞德和道德纳合作一起进行研究,她们改造基因“剪刀”,发现它能够识别出病*,而这个“剪刀”也是能够被控制的,这样就能够控制“剪刀”在DNA特定的位置进行剪切,分割基因分子,从而改写生命密码。在年她们发表研究称开发出了CRISPR/Cas9基因编辑技术,利用RNA做向导,把Cas9带到需要修改的位置进行切割。这一研究轰动了生物学界,科学界普遍认为这是21世纪以来生物技术方面最重要的突破。相比此前的技术,基因编辑技术有着成本低、效率高、简便易操作的特点,并且曾三度入围美国《科学》杂志十大突破之一。后来基因编辑技术不断使用,在生物研究领域创造了许多重大成果,催生了新的癌症治疗方法,还可能使人类至于遗传性疾病变成现实,能优化农作物的果实,减少虫害,在医学领域和农业种植领域都产生了很大的影响。

这次诺贝尔奖有争议的是一位华人科学家张峰,在年两位诺贝尔奖得主发表文章后7个月,张峰在《科学》杂志发表首次将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于小鼠和人类细胞的文章,张峰不仅用实践证明了基因编辑技术的理论,还比沙尔庞德和道德纳早获得专利,包括多项关于CRISPR/Cass9在真核细胞里进行修改的专利。道德纳和加州大学伯克利分校随后提出异议,道德纳和沙尔庞德先比张峰提出申请专利,不过张峰还申请了“适用专利加速审查机制”,所以才先获得专利。后来道德纳和沙尔庞德的团队多次上诉,一开始裁定张峰在获准专利中拥有将CRISPR系统用于真核细胞的“优先权”,也肯定了道德纳和沙尔庞德是CRISPR基因编辑技术的关键发明者,但是道德纳和沙尔庞德仍旧觉得不平,但两次上诉结果都是两者不冲突,张峰保有专利权。

中国农业大学生物学院的陈其*教授称,基因编辑无论是在农业还是医学,都展现出巨大潜力,应用领域还可以扩展到其他方面,获得诺贝尔奖是迟早的事。中科院的研究干细胞与生殖生物学国家重点实验室副主任李伟也认为道德纳和沙尔庞德最早揭示CRISPR系统主干和切割DNA工作原理,对基因编辑工程有着重要的突破作用。陈其*打了个剪刀的比方,道德纳和沙尔庞德画出了剪刀的原理图,张峰是剪刀的发明人,从原创上讲,道德纳和沙尔庞德更原始。诺贝尔奖更注重原创性,张峰没有获奖也是可以理解的。

有人质疑过或者说现在还质疑着基因编辑技术的可靠性和安全性,生怕出现和转基因技术那样的危害,这种担忧也是正常的,对于未知的事物还需要我们探索,通过实验得出结论。但是我们的科技是在不断向前发展着的,任何对发展有利的事物我们都应该尝试着去接受,既要看到这些技术发展带来的好处,也要提防伴随技术发展出现的危害,不能够一味地推崇好处也不能够全盘否定,我觉得防患未然、废物利用这两个词儿合在一起就很能表现我们中性看待事物的态度。推动科技发展需要我们有足够的知识和敏锐的认知,还得有积极的态度,这样我们的科技才能注入源源不断的动力与活力,造福亿万人类。

“基因剪刀”可以说是开创了生命科学的新时代,诺贝尔评选委员克拉斯·古斯塔夫森在公报中说道:基因编辑工具拥有巨大的能量,会影响到我们每一个人,它不仅在基础科学领域引发变革,还产生了许多创新性成果,带来具有独创性的新治疗方法。基因编辑技术是否对人类有危害还需要我们继续研究,毕竟科学都是在不断探索中完善和进步的。不管诺贝尔奖归谁所有,都是对科技发展贡献者的一种奖励,科技发展的脚步从来不曾停止。

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