艾曼纽·夏彭蒂耶与珍妮弗·道德纳因发现CRISPR/Cas9的强大基因编辑技术,一同荣获年诺贝尔化学奖。从此科学家们可以藉由CRISPR/Cas9精准地改变动物、植物,以及微生物的DNA。这项技术彻底改变了分子生命科学,为植物育种带来了新的机遇,并有助于开发新的癌症疗法,另外也使治愈遗传性疾病的梦想有机会成真。
科学之所以吸引人,其中一项原因在于它的不可预测性:我们永远不会提前知道一个想法或是问题会带领我们到什么样的境地。有时候好奇心会让我们陷入死胡同,有时候会让我们需要花很长时间才能破解。但这次她知道,她将幸运地成为第一位发现这项无限可能的人。
一、强大的基因工具
名为CRISPR-Cas9的基因编辑器是一项具有惊人潜力的意外发现。一开始,艾曼纽·夏彭蒂耶与珍妮弗·道德纳认为可以开发出新的抗生素,而对链球菌属的免疫系统进行研究。但最后她们却发现这项可以精准剪裁基因的分子工具,使科学家能更简便地改变生命密码。
这把基因剪刀在被发现的仅八年后,就彻底改变了生命科学领域。如今的生化学家及细胞生物学家可以轻松地研究不同基因的功能,以及它们在疾病上所扮演的角色。在植物育种方面,研究人员可以赋予植物特定的表征。在医学上,这项基因编辑器可帮助开发新的癌症治疗技术,另外也是治疗遗传性疾病的第一项研究。
CRISPR/Cas9上应用的例子不可胜数,其中还涵盖了争议的使用程序。与所有技术一样,一些道德规范也因这项基因剪刀而生。在年,艾曼纽·夏彭蒂耶与珍妮弗·道德纳都不知道她们在波多黎各咖啡厅里的第一次会面是改变她们人生的转折点。在这里,我们将从最初提出合作的人开始讲起:艾曼纽·夏彭蒂耶。
有些人形容她执着、细心,且观察透彻。其他人则说艾曼纽·夏彭蒂耶总是追求不可预测的东西。而夏彭蒂耶则引用一段路易·巴斯德的话来形容自己:机会是留给准备好的人。追求新发现的执着以及对自由和独立的渴望主宰着她的人生道路。包括在巴黎巴斯德研究所的博士学位学习在内。
她的研究环境和方法随着时间推移而变化,但她大部分的研究都有一个共同的主角:致病菌。它们为什么侵略性这么强?它们如何发展对抗生素的抗药性?我们是否有机会找到新的治疗方法去阻止它们发展出抗药性?
在年,当艾曼纽·夏彭蒂耶在维也纳大学成立她自己的研究团队时,她致力于研究其中一种会对人类造成极大危害的细菌:化脓性链球菌。化脓性链球菌每年感染数以百万计的人,常常引起一些易于治疗的感染性疾病,像是扁桃体炎和脓疱疮。
为了对化脓性链球菌有更进一步的认识,夏彭蒂耶对这只细菌调控基因的机制展开彻底的研究。而这个决定成为了发现基因剪刀的第一步。但在这个故事开始之前,我们先来认识一下夏彭蒂耶的合作伙伴:珍妮弗·道德纳。因为当夏彭蒂耶正对化脓性链球菌进行详细的研究时,道德纳第一次得知一个听起来像crisper的缩写。
二、科学冒险
道德纳对于新知有着强烈的渴望。有一天,道德纳的父亲把詹姆斯·华生的书《双螺旋》放在她床前。这本侦探风格的故事,讲述着詹姆斯·华生与弗朗西斯·克里克如何发现DNA分子结构的故事,这是道德纳在教科书上从来没有看过的内容。她被科学研究的过程深深吸引,并意识到科学并非单纯的只是陈列事实而已。
但当道德纳开始进行科学研究时,她所