杜德娜|诺奖得主讲述基因编辑的狂喜与忧虑

2012年6月8日,一个明媚的周五下午,珍妮佛·杜德娜正式向《科学》杂志提交了论文 。20天后,它在线发表了 。世界从此不同 。
论文表明他们找到了基因编辑中最新、也可能是最有效的工具CRISPR-Cas9(简称为CRISPR) 。利用CRISPR可以插入、编辑或删除基因,人类有了控制遗传突变的能力 。几乎一夜之间,一个新时代开始了:在基因工程的领域,只有想不到,没有做不到 。
杜德娜平静的实验室研究生活被打破,这位美国加州大学伯克利分校分子与细胞生物学系、化学系教授不再是一名普通的科学家,将要面对袭来的“巨浪”,是她没有意料到的 。
杜德娜面对的是什么样“巨浪”?这一切又是如何发生的?这可以从她和她的学生塞缪尔·斯滕伯格合作的一本针对普通公众的书中得到答案 。
2015年,这本书先在网上竞卖版权,当时的书名是REWRITING THE CODE OF LIFE,国内有几家出版机构竞价该书简体字版权,最终花落湖南科学技术出版社 。参与购买版权的该社编辑吴炜的想法很明确,作者之一杜德娜是基因编辑领域领军人物,她现身述说这一热门话题,不容错过,何况这是第一本专门以CRISPR为主题的科普书 。
2017年,书在美国正式出版,改名为A Crack in Creation 。当年,就被评为亚马逊网站科学类年度最佳书籍、《科学新闻》年度爱书、《洛杉矶时报》年度好书奖决选书单入围 。
这本书简体字版书名为《破天机:基因编辑的惊人力量》,分为两部分,上篇是《工具》,下篇是《任务》,上篇讲述的是CRISPR技术背后的故事,下篇探索了CRISPR现在和未来在动物、植物、人类中的各种运用,讨论了随之而来的机遇和挑战 。
一块重要的拼图
虽然写这本书时,距离杜德娜获得2020年诺贝尔化学奖还有几年时间,但杜德娜的工作已得到极大的认可,2013年那年,她已成为《自然》《科学》杂志头条的“常客” 。
本书的写作方式较为特别,采用的是第一人称,以杜德娜的视角来叙述,虽非杜德娜的自传,但读者可以分享她独特的经历,包括她学习时的背景、所处的时代、研究经历;基因编辑领域的快速发展后,带给她的惊喜、焦虑、思考、责任及观点的变化,这些内容和上、下篇所讲述的有机地结合起来 。
杜德娜所处的一个什么时代呢?在她进入研究领域之前,几十年来,生命科学领域的研究在不断的突破中 。
沃森和克里克发现了双螺旋结构,科学家完成了人类基因组的草图,基因治疗竞赛开始,基因打靶得到广运用,基因编辑实验取得突破,第一代基因编辑技术在2009年出现,等等 。
杜德娜被这些科学进展深深吸引 。20世纪90年代初,她做博士后研究时,也是研究生涯的开始之初,就和实验室伙伴讨论编辑有缺陷RNA的源头的可能性 。
“本书的目的并不是为基因编辑早期发展提供一份翔实的历史记录 。”在这本书里可以看到与杜德娜工作最相关的研究进展,了解到他们的工作是如何与其他人的研究衔接起来的 。
2006年,杜德娜的实验室开始CRISPR的研究工作,这个课题就像侦探,只不过目标相反,关注的不是病毒如何入侵宿主,而是细菌如何抵御病毒 。他们尤其感兴趣的是那些与CRISPR相关的基因,或者说,是他们认为参与了抵御病毒的细菌基因 。
CRISPR研究引起更多人的注意,2008年,第一次CRISPR会议在美国加州伯克利分校举行 。而且几年功夫“这个领域就从松散、有趣,但缺乏确凿证据的初始阶段,发展出了一套关于细菌适应性免疫系统工作机制理论 。”
杜德娜他们也受到相关公司以及大学各路同人的激励,不断地、一点点地突破 。在一次次构思、实验中,他们终于找到并验证了这种“了不起的分子机器”,即Cas9,它能以极高的精确度切开病毒的DNA,以及其他细胞里的DNA,包括人类细胞 。这就意味着他们找到了改写生命密码的方法 。

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