北京時間10月7日下午5點45許,瑞典皇家科學院在斯德哥爾摩宣布,將2020年度諾貝爾化學獎授予兩位女性科學家法國微生物學家Emmanuelle Charpentier和美國生物學家Jennifer A . Doudna,表彰他們闡述和發展了CRISPR基因編輯技術。
所以,什麼是CRISPR基因編輯技術,而其背後的恩怨又是怎樣的呢?
簡單來說細菌裡有一種重複排列的DNA叫做CRISPR,還有一種與CRISPR相關的蛋白名叫Cas,可以用來切割病毒DNA,卡彭蒂耶和杜德納利用CRISPR/Cas的特性,開發了一種可以精準切割DNA的工具,這種更加精準方便的工具,掀起了又一輪分子生物學革命
沒錯,這並不是第一代對基因編輯技術。在cas之前,也有鋅指蛋白酶和「TALE」蛋白等,打個不恰當的比方,有了更加好用方便的windows,誰還願意用DOS在那敲指令啊?
CRISPR能輕易地改變任何生物的遺傳信息,甚至包括人類自身。當然這也引發了一些倫理問題,比如科幻小說中常見的基因編輯胚胎,目前所有的相關動物實驗每次都的先通過倫理委員會的審查和批准。
總的來說該技術,其準確性和高效性深刻改變了基礎研究,為生物學、農業和醫藥帶來了很多新的研究方向和發現。
作為這項技術的兩位發現者,現在看起來拿下諾獎可謂是名至實歸,但是硬幣都有正反面,這個結果的背後也存在一些爭議,有人說在這項技術背後根本就不是「兩巨頭」而應該是「三巨頭」。
而這第三個人,就是82年出生的張鋒。
他是美國麻省理工學院著名華人科學家,也是CRISPR/cas 9哺乳細胞編輯專利的持有者。
前一個名號倒是無所謂,後面這個專利可就值了老鼻子錢了,不對......我是說厲害極了。
張鋒的主要貢獻,是將CRISPR/cas 9用到了哺乳動物細胞上。他將這把剪刀和人類健康聯繫了起來。
這裡馬上就有人抱不平了,科學是人類的科學,這種對人類做出巨大貢獻的科學家為什麼不能得諾獎呢?
事實上,諾貝爾獎的頒發也有一個「套路」,它看似表彰的是基礎研究,但其實,它發給的並不是所謂最重要的純粹基礎科學發現,而是當基礎科學的應用產生了巨大的社會影響力之後,再回頭去找當初在基礎研究階段做出最大貢獻的人。
回溯時間線,2012年8月17日,詹妮弗·杜德娜(Jennifer Doudna)和埃瑪紐埃爾·卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)合作,在 Science 雜誌發表了基因編輯史上的裡程碑論文,成功解析了CRISPR/Cas9基因編輯的工作原理。
2013年2月15日,張鋒在 Science 雜誌發表了,首次將CRISPR/Cas9基因編輯技術應用於哺乳動物和人類細胞。
不出所料的,在這之後三巨頭都成立了自己的公司,張鋒率先創建了Editas Medicine公司,詹妮弗·杜德娜(Jennifer Doudna)創建了Intellia Therapeutics公司,埃瑪紐埃爾·卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)創立了CRISPR Therapeutics公司,現在這三家公司均已上市。
其中,張峰和詹妮弗·杜德娜還因為專利打起了官司,事情是這樣的:
一開始,張鋒連同杜德娜等人合夥創建基因編輯公司——Editas Medicine,結果不知是何原因,關係破裂之後杜德娜單飛,於是就為這項技術的專利爭奪戰拉開了帷幕。
本來作為技術的發現者,杜德娜和卡彭蒂耶最早發表論文申請專利自以為高枕無憂,但是沒想到,張峰團隊巧妙地把CRISPR的專利拆成了好幾十份,然後從法理上把「金子」和「金礦」的所有權分開了。
然後又花錢走了專利審核的「快速通道」,讓他們的專利比杜德娜的更早獲得通過。
而且事實上張鋒早在過去兩年裡就已經走在了她們的研究進度之前,利用歐巴馬在任時的一項政策——「誰先完成研究」而非「誰先申請專利」,張峰穩勝。
接著,他又做了引起學術界歡呼的操作,那就是對學術界開放CRISPR/Cas9基因編輯的專利,只要研究不是出於商業目的,就可以隨意免費地使用,一舉贏得了整個學術界的支持。
有操作,有情懷,更有實力,自CRISPR/Cas9發明以來,其一半重大突破都出自張鋒之手,剩下的也多少用到了張鋒免費分發的科研資源,2016年針對他專利所有權的上訴基本都被駁回。
一邊是諾獎得主,一邊是實質上的該技術龍頭老大,誰才是真正的贏家,這事還真是不好評價。
但有一位,既沒有成為行業龍頭,也沒有成為諾獎得主的科學家,我們也該說說。
那就是西班牙微生物學家弗朗西斯科·莫伊卡(Francisco Mojica)
2003年,他給Nature雜誌投了個論文,慘遭拒稿。後來這篇論文又相繼投遞給了《美國科學院院刊》《分子微生物學》以及《核酸研究》等一系列期刊,但也都遭到了冷落。
直到2005年,莫伊卡的研究成果才被個比較一般的學術期刊《分子演化雜誌》所接收。從此以後,一個新的術語開始進入了人們的視野:
「規律成簇間隔短回文重複」(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats),簡稱CRISPR。