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“从这项技术被发明出来科学家们就知道，获得诺贝尔奖是早晚的事。”当得知2020年诺贝尔化学奖被授予两位女性科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷（Emmanuelle Charpentier ）和 珍妮弗·道德纳（Jennifer A. Doudna），以表彰他们在基因编辑方面做出的贡献后，中科院分子植物科学卓越创新中心研究员覃重军对此并不意外。

在他看来，分子遗传学发展过程中在技术层面有三座里程碑：一是基因测序技术；二是PCR(生物学的聚合酶链反应)，一种放大扩增特定DNA片段的分子生物技术；三是被称为“基因魔剪”的CRISPR/Cas9基因编辑技术。目前为止，三项里程碑技术都获得了诺贝尔奖组委会的青睐，说明它们对生命科学的贡献实至名归。

CRISPR/Cas9这项新技术使人们能更精准地对DNA代码进行控制，换句话说，基因编辑技术使人们可以按自己的意愿改写DNA这本由脱氧核苷酸写成的生命之书。然而长期以来，科学家们只能通过物理和化学诱变、同源重组等方式来对DNA进行编辑。但这些方法要么编辑位置随机，要么需要花费大量人力物力进行操作。

覃重军列举了他们团队在2018年做的一项工作——把16条染色体合并成一条，在做融合时，按照方法在染色体上切割、连接的效率太低，而“基因魔剪”则可同时精准切割5-10个基因位点，大大提高了操作效率。“可以说，从微生物到植物、动物，所有的分子生物实验室都在使用这项技术。”他说。

在两位女科学家之前，也有人已经注意到CRISPR/Cas。1987年，日本大阪大学的Nakata研究组在分析大肠杆菌时就发现，细菌中存在一些异常重复的序列；上20世纪80年代末，西班牙阿利坎特大学的Francisco Mojica再次在一种古菌种发现了类似的重复序列，这引起了他极大的兴趣。不过两位女科学家的贡献在于在机理上把这一现象解释得很清楚。

不过，覃重军也对一个人没有上榜表达了遗憾，那就是美国麻省理工学院终身教授、华人科学家张锋。据介绍，他证实了CRISPR能够在高等生物中起作用，从而揭示了它的巨大潜力，换言之，两位女科学家的工作解释了CRISPR在微生物的作用，张锋的工作让CRISPR/Cas能够应用于包括人类细胞在内的哺乳动物中。

当然，诺贝尔奖总是奖励最初“叩门”的那个人，奖励原创是它的招牌，这也鼓励科学家要做更多“从0到1”的创新。除了张峰之外，还有许许多多人都为CRISPR/Cas技术的进步作出了贡献，这一不到10年的技术已经成为这个时代最强大的基因操作工具，推动生命科学不断向前进步。

作者：沈湫莎

责任编辑：任荃

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