合作关系对科学的发展越来越重要

邹晓冬

三联生活周刊：今年诺贝尔化学奖是关于基因编辑技术。能否用一种比较通俗的语言向读者介绍这两位科学家——埃马纽埃尔·卡彭蒂耶和詹妮弗·杜德纳的获奖理由？

邹晓冬：这两位科学家获奖是因为她们发现了一种基因编辑中最强有力的技术方法——CRISPR/Cas9基因剪刀。CRISPR/Cas9基因剪刀不但可以对基因进行定点切割，而且还能通过对基因剪刀的编程准确地找到需要切割的DNA位点，并对它进行切割和编辑。CRISPR/Cas9基因编辑技术简单、快速、精确，应用广泛，为生命科学提供了能够改写生命密码的工具。研究人员可以通过这一技术非常精准地修改动物、植物和微生物的DNA。这一技术对生命科学产生了革命性的影响，它能够有助于建立新的癌症疗法，并可能使治愈遗传性疾病梦想成真。

三联生活周刊：获奖的科学家一位来自美国，一位来自法国。在做出关键发现的过程中，她们两人之间是合作关系还是竞争关系？

邹晓冬：她们两人之间是非常紧密的合作关系。和许多科学发现一样，基因剪刀的发现也是出乎意料的。卡彭蒂耶是一位微生物专家，她在瑞典于默奥大学（Ume? University）做化脓性球菌的研究中，发现了细菌免疫系统的一个重要部分，一个新的RNA分子——tracrRNA。这一新分子和CRISPR/Cas一起，能够帮助细菌识别以前受过侵犯的病毒，并切断外来病毒的DNA，从而避免细菌再受同样病毒的侵略。为了了解细菌能抵抗病毒的机理，卡彭蒂耶跟加州大学伯克利分校的杜德纳建立了合作。杜德纳是一位资深的生物化学家，具有丰富的RNA研究经验。通过对这个系统功能的了解，她们成功地在试管里重建了细菌的基因剪刀CRISPR/Cas9，并进一步简化了它的成分，使其更易于使用。更重要的是，她们证明可以对基因剪刀进行重新编程，并控制它对DNA进行定点切割。这是一个具有划时代意义的实验。值得一提的是，这两位科学家的合作起源于她们在一个国际学术会议上的偶然碰面。当时谁也想不到她们在当地咖啡厅的这次偶遇，不但改变了她们的科学生涯，也将生命科学带入了一个新时代。

今年的诺贝尔化学奖是两位杰出科学家跨领域合作的成功实例，也证明合作研究对现在的科学发展越来越重要。

三联生活周刊：CRISPR系统非常有名。但是我想很多人会认为这是更接近于生理学或医学的研究，而且刚才在发布会上汉森教授也说它是从病毒和免疫系统的研究开始的。从化学的角度来讲，它最大的突破在哪儿？也会有人好奇，化学奖的授奖标准是什么？

邹晓冬：诺贝尔化学奖是奖励给在化学领域做出杰出贡献的科学家。这次的化学奖是奖励这两位科学家开发了CRISPR/Cas9基因编辑方法。生物化学在研究CRISPR/Cas9基因编辑机理，以及基因剪刀的开发过程中都起了关键性的作用，所以卡彭蒂耶和杜德纳被授予了化学奖。

三联生活周刊：从诺贝尔的遗嘱来看，他认为物理、化学和生理学或医学是完全不同的科目。从你的经验和诺贝尔奖评选的历史来看，现在这几个学科的关系是变得更紧密了，还是彼此之间专业的分野更明确了？

邹晓冬：我认为这三个学科的关系越来越紧密了。现在大部分的研究都需要越来越广泛的、跨学科的知识，也需要多学科的研究者共同合作。科学研究还需要同时利用很多学科的技术手段。基因编辑方法确实给生命科学带来了革命。之前很多人预测，CRISPR/Cas9有可能获得诺贝尔生理学或医学奖，但它最终获得了诺贝尔化学奖。

三联生活周刊：从CRISPR/Cas9技术来讲，未来它有没有进一步被改善的空间？目前它还有哪些局限？

邹晓冬：任何科学技术都有其自身的局限性，同时也有进一步被改善的空间。因为基因编辑具有重大的意义和潜力，很多科学家都投身于这一领域的研究开发。现在已经有很多新的技术都是在CRISPR/Cas9的基础上继续发展产生出来的。中国在这一领域的研究开发也非常领先。

三联生活周刊：以CRISPR/Cas9为基础，已经发展出了很多新的技术。

邹晓冬：不到8年的时间，这一技术已经被普遍应用到了多个研究领域。以CRISPR/Cas9为基础的基因编辑已经发展出了很多新的技术，应用于对不同系统的编辑。比如原始的CRISPR/Cas9技术主要用于编辑包括细菌在内的微生物的DNA，现在发展出的很多新技术可以编辑植物、动物及人类的DNA，并且还可以对RNA进行编辑。同时新的基因编辑技术也在迅速发展，基因编辑的精确性及效率都在大大提高。

三联生活周刊：从诺贝尔化学奖的历史来看，在今年之前一共只有5位女性科学家得过奖，而今年两位全都是女性，从中能看出女性科学家的获奖比例在提升。在评选过程中有没有关于性别因素的考虑，更倾向于女性科学家？

邹晓冬：根据诺贝尔的遗嘱，诺贝尔化学奖要奖励给在化学领域做出最重要发现或改进的人，同时这些发现或改进能够最大限度地造福人类。诺贝尔奖评选从不考虑性别，也不考虑种族、国籍、地理因素等等。今年这两位女性科学家能够得到诺贝尔奖，完全是因为她们在化学领域做出了杰出的贡献。之前女性科学家获得诺贝尔奖的人数确实非常少，两位女性科学家同时共享诺贝尔奖在历史上也是首次。女性科学家获奖比例的提高是与越来越多的女性投入到科学研究领域分不开的。

三联生活周刊：现在全世界都在关心新冠疫情的发展。从化学家的角度来看，该怎样帮助抗击疫情？

邹晓冬：目前世界各个学科领域的科学家们都在对新冠肺炎及其病毒进行努力研究。从了解新冠病毒感染机理、发展检测技术、寻找治疗方法，到开发疫苗，化学都起着非常重要的作用。比如最近包括詹妮弗·杜德纳在内的科学家们开发出了一种以CRISPR/Cas为基础的，能够快速、灵敏地检测新冠病毒的新技术。