基因编辑的科学知识和科研故事
作者以2020年诺贝尔化学奖得主Jennifer Doudna为主线,讲解了基因编辑技术的发展过程,以及对当下和未来的影响,并将众多研究者饱满地呈现出来。科学知识与人物故事交织在一起,非常精彩的一本书。
作者从19世纪的达尔文和孟德尔,讲到DNA结构被发现,再到人类基因组计划。众多人投入基因测序的1980年代,科研人员在细菌中发现一段未知的重复DNA序列,紧接着,这段重复基因簇的功能在90年代被确定,并命名为CRISPR。逐渐地,很多人开始进入这个方向。
在Jennifer Doudna团队与Emmanuelle Charpentier团队的合作下,2012年,CRISPR-Cas9,一种易操作、低成本的通用基因编辑技术诞生。这不只是发现了细菌中CRISPR的机制,更是发明了改变微生物DNA的方法。迅速地,各实验室开始尝试用它编辑人类基因,序幕才刚刚拉开。
人类细胞实验成功后,医疗领域的应用迅速展开。血液病、癌症、先天性失明等疾病的医治,都取得临床进展,基因编辑带给人类健康更多的希望。但是,一次基因治疗动辄百万美元的花费,让普通人望而却步,也挑战着现有医疗体系,更等待研究者继续地突破。
另外,关于基因编辑的安全与道德问题也日渐复杂。是否如生物黑客期望,大众都可掌握这个技术?若技术被滥用而对人类产生毁灭性,如何用反CRISPR阻止基因编辑保护我们?如何面对基因编辑红线——修改会遗传给后代的人类生殖细胞?改变非遗传体细胞时,如何划分治疗与增强的模糊界限,我们可以修改自身基因而变得更强健、聪明,甚至具备超人类的能力吗?
作者对生物化学知识的解释引人入胜,对人物的描述也很精彩。主人公Doudna,成长于夏威夷,自幼产生探究生命的兴趣,后选择学习生物化学,并在 RNA只被视为蛋白质形成中无趣媒介的80年代,选择专注RNA研究,去发现其干扰基因表达的秘密。由此一步一步,外部机遇加自己的选择和付出,让她最终和Charpentier研究出可重写生命密码的基因剪刀,并获诺奖。
科学发展中,除合作与分享,竞争也总难避免。做出科学贡献的科研工作者不是道德楷模,作者也真实地刻画了研究者间的嫌隙,贡献之争、专利之争、公司间竞赛,从学术圈到商业圈,反复上演。每个人对竞争不尽相同的态度和处理方式,影响着研究的发展,也改变着自己的路程。