2020年10月7日，诺贝尔化学奖揭晓。法国生物化学家Emmanuelle Charpentier（埃马纽埃尔·卡彭蒂耶）、美国生物学家Jennifer Doudna（詹妮弗·杜德纳）因对新一代基因编辑技术CRISPR的贡献，摘得今年的奖项。

CRISPR是什么呢？

新晋的诺奖得主詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）新书《破天机：基因编辑及其控制演化的惊人力量》就有详细地为你解释：CRISPR 全称为 clustered regularly interspaced short palindromic repeats，指成簇的、规律间隔的、短回文、重复序列。更简单地说，就是有了CRISPR，生物体的基因组（生物体的全部DNA内容）就变得像文本一样可以被编辑。

2020年诺贝尔化学奖得主杜德纳

我叫詹妮弗·杜德纳，是一位生物化学家，职业生涯的大部分时间都是在实验室度过的。我研究的课题，除了本领域的专家，外人知之甚少。不过，在过去五六年里，我进入了生命科学里一个划时代的研究领域，它的进展之快超乎想象，研究成果也迅速从学界转化到社会。我和同行惊叹于它的巨大力量，这丝毫不亚于我梦中的海啸。不过，这一次的巨浪，我也曾为它推波助澜。

几年来，我参与筹建过几个生物公司。到了2015年夏天，它们的成长速度远远超出了我的想象。但是，这个领域的影响力远不止于此，因为受影响的不仅仅是生命科学，更是地球上的所有生命。

数千年来，人类一直在不断地改造自然界，但是从来没达到今天这么剧烈的程度。工业化导致的气候变化正在威胁全球的生态系统，再加上其他的人类活动，它们共同导致了物种的加速灭绝，地球的生物多样性锐减。种种变化促使地质学家提议，把这个时代叫 作“人类世”。

与此同时，生物世界也在经历着由人类引起的深刻变革。数百万年来，生命遵循着演化的原理而演变：生物随机产生一系列的遗传突变，其中一些为生存、繁殖和竞争赋予了优势。事实上，直到最近， 我们人类也一直被演化塑造。自从一万多年前农业出现，人类就开始通过选育动植物撼动演化的进程；但是演化需要的原材料，即一切遗传变异背后的DNA（脱氧核糖核酸）随机突变，仍是自发产生的，人类的意志尚且干涉不到它们。因此，人类改造自然的能力是有限的。

今天，情况已大为不同，科学家已经完全掌握了控制遗传突变的能力。科学家可以使用强大的生物技术来修饰活细胞里的DNA，甚至改造这个星球上所有物种的遗传密码。在诸多基因编辑的工具中，最新，也可能是最有效的，当属CRISPR-Cas9（简称为CRISPR）。有了CRISPR，生物体的基因组（生物体的全部DNA内容）就变得像文本一样可以被编辑。

只要科学家知道了某个性状的基因，我们就可以利用CRISPR在它的基因组中插入、编辑或删除该基因。这比目前其他任何基因操作技术都更简单有效。几乎一夜之间，我们发现自己站在了一个新时代的起点：在基因工程的领域，只有想不到，没有做不到。

目前，科学家已经在动物身上使用了这种新型基因编辑工具，并且取得了许多进展。

比如，科学家利用CRISPR制造出了一种“基因增强版”的小猎犬，它肌肉发达，像是犬类里的施瓦辛格，而科学家改变的只是参与控制肌肉形成的基因的一个碱基对。在另一个例子里，通过抑制猪的身体里对生长激素起反应的基因，研究人员制造出了迷你猪，它大小接近家猫，可以作为宠物出售。科学家也在陕北山羊身上进行了类似的实验，使用CRISPR编辑了它的基因组，同时提高了肌肉含量（这意味着更多的肉）与含毛量（这意味着更多的山羊绒）。通过CRISPR，遗传学家已经把亚洲象改造得越来越像猛犸象，或许有朝一日会复原这种已经灭绝的动物。

与此同时，在植物界，CRISPR也已经被广泛用于改造农作物的基因组。这为农业革命铺好了道路，将进一步显著提高人们的饮食质量，确保世界粮食安全。通过基因编辑，科学家已经制造出了抗病水稻、晚熟番茄、脂肪酸水平更健康的大豆，以及含有更少神经毒素的土豆。在实现这些目标的时候，食品学家并没有依赖杂交技术，而只是稍微调整了植物基因组的少数几个碱基对。

基因编辑在动物和植物界中的应用固然激动人心，但它最大的潜力，以及它最大的风险，是在人身上的应用。

在人身上的应用又发生了什么故事呢？感兴趣的朋友可以读一读《破天机：基因编辑及其控制演化的惊人力量》，作者希望通过本书的出版，让这些信息更加透明地传播给大众。

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