在基因组编辑方法研究领域作出贡献 化学诺奖花落她俩

瑞典皇家科学院7日宣布，将2020年诺贝尔化学奖授予法国女科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷和美国女科学家珍妮弗·道德纳，以表彰她们在基因组编辑方法研究领域作出的贡献。两名科学家将平分1000万瑞典克朗（约合112万美元）奖金。

沙尔庞捷在发布会的电话连线中说，她得知获奖时感到很惊喜，“作为获此殊荣的女科学家，我希望能对致力于科学研究的年轻女性传递信息，女性能在科学界有所作为并获诺奖。”她还强调，“基因剪刀”技术有可能在将来开发出击败细菌的疗法。

解读——

“基因剪刀”——重写生命密码的工具

瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松当天在皇家科学院公布了获奖者名单及主要成就。汉松说，今年的获奖研究成果是“基因剪刀——重写生命密码的工具”。

据诺贝尔化学奖评选委员会介绍，两位获奖者发现了基因技术中最犀利的工具之一，即“CRISPR/Cas9基因编辑技术”。基于这项技术，研究人员能以极高精度改变动物、植物和微生物的DNA（脱氧核糖核酸），并有望更改某些生物的生命周期。这一技术对生命科学研究产生了突破性影响，有助于研发新的癌症疗法，并可能使治愈遗传性疾病成为现实。

评选委员会在新闻公报中说，沙尔庞捷在研究一种对人类危害巨大的细菌——化脓性链球菌时发现了一种以前未知的分子tracrRNA。这种分子是细菌古老免疫系统CRISPR/Cas的一部分，它可通过切割病毒的DNA解除病毒的危害。沙尔庞捷在2011年发表了这一研究成果。同年她与资深生物化学家道德纳展开合作，在试管中共同重建了具有上述切割功能的细菌“基因剪刀”，并简化了“剪刀”的分子组成以便使用。

公报指出，在一个具有划时代意义的实验中，沙尔庞捷和道德纳对“基因剪刀”进行了改造。在天然形式下，该“剪刀”能够识别病毒的DNA。但这两位获奖者发现能对这种“剪刀”施加控制，这样一来就能在任何预先设定的位置切割任何DNA分子。一旦DNA被切割，那么重写生命的密码就变得简单了。

诺贝尔化学奖评选委员会主席克拉斯·古斯塔夫松说：“这个基因编辑工具拥有巨大能量，它不仅在基础科学领域引发了变革，还产生了很多创新性成果，并将带来具有独创性的新治疗方法。”

应用——

基因改良技术——令青蒿素提取大大加速

北京理工大学生命学院教授、工业和信息化部“分子医学与生物诊疗”重点实验室副主任霍毅欣告诉记者，跟其他许多诺贝尔奖获得者“成名作”已经诞生数十年不同，这两位科学家虽然在学界早已为人所熟知，但她们的这项“开发基因组编辑方法”的成果却很新，首发于2012年。“这项成果当时就引发了广泛关注，并迅速走向了应用领域。”霍毅欣说，大约从2015年开始，基因编辑在应用领域开始高速发展，如今已经形成了上千亿美元的市场规模，吸引了大量的产业资本。

实践证明，基因编辑无论是在疾病治疗、物种改良还是绿色生物制造领域都体现了非常重要的应用价值。在疾病治疗方面，如地中海贫血等血液病过去很难获得治愈，但近年来的临床研究表明，通过基因编辑修饰，该疾病的治愈率已经有了大幅度提高；在物种改良方面，国内外已有科学家对猪进行基因编辑，去除了猪体内所有的病毒，从而推动异种器官移植。

这些年霍毅欣也一直专注于以合成生物学手段构建高效微生物细胞工厂。他说，过去很多物质的合成生产依赖于植物生长，速度慢、效率低，但通过对微生物进行适当的基因改良，可以让它们也获得生产相同物质的能力，并且速度大大加快。比如过去获取青蒿素，主要通过种植青蒿，然后分离提取青蒿素，青蒿是一年生草本植物，也就是每年才能提取一次。但如今，科学家利用基因改良过的酵母菌直接生产青蒿素的前体物青蒿酸，然后再化学转化为青蒿素。1立方米的发酵罐，三四天时间就可以获得25公斤青蒿酸，这绝对是数量级意义的提升。

霍毅欣也认为，基因编辑技术的确造福了人类，但应用过程中也要注意恪守边界，比如科学家反对用于生殖细胞和不安全的生殖医学应用，基本的人类伦理不能突破。

综合新华社等报道

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