在基因組編輯方法研究領域作出貢獻 化學諾獎花落她倆

瑞典皇家科學院7日宣布，將2020年諾貝爾化學獎授予法國女科學家埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷和美國女科學家珍妮弗·道德納，以表彰她們在基因組編輯方法研究領域作出的貢獻。兩名科學家將平分1000萬瑞典克朗（約合112萬美元）獎金。

沙爾龐捷在發布會的電話連線中說，她得知獲獎時感到很驚喜，「作為獲此殊榮的女科學家，我希望能對致力於科學研究的年輕女性傳遞信息，女性能在科學界有所作為並獲諾獎。」她還強調，「基因剪刀」技術有可能在將來開發出擊敗細菌的療法。

沙爾龐捷，1968年 出生於法國 現任德國柏林馬克斯·普朗克病原學研究室主任。

解讀

「基因剪刀」

——重寫生命密碼的工具

瑞典皇家科學院常任秘書戈蘭·漢松當天在皇家科學院公布了獲獎者名單及主要成就。漢松說，今年的獲獎研究成果是「基因剪刀——重寫生命密碼的工具」。

據諾貝爾化學獎評選委員會介紹，兩位獲獎者發現了基因技術中最犀利的工具之一，即「CRISPR/Cas9基因編輯技術」。基於這項技術，研究人員能以極高精度改變動物、植物和微生物的DNA（脫氧核糖核酸），並有望更改某些生物的生命周期。這一技術對生命科學研究產生了突破性影響，有助於研發新的癌症療法，並可能使治癒遺傳性疾病成為現實。

評選委員會在新聞公報中說，沙爾龐捷在研究一種對人類危害巨大的細菌——化膿性鏈球菌時發現了一種以前未知的分子tracrRNA。這種分子是細菌古老免疫系統CRISPR/Cas的一部分，它可通過切割病毒的DNA解除病毒的危害。沙爾龐捷在2011年發表了這一研究成果。同年她與資深生物化學家道德納展開合作，在試管中共同重建了具有上述切割功能的細菌「基因剪刀」，並簡化了「剪刀」的分子組成以便使用。

公報指出，在一個具有劃時代意義的實驗中，沙爾龐捷和道德納對「基因剪刀」進行了改造。在天然形式下，該「剪刀」能夠識別病毒的DNA。但這兩位獲獎者發現能對這種「剪刀」施加控制，這樣一來就能在任何預先設定的位置切割任何DNA分子。一旦DNA被切割，那麼重寫生命的密碼就變得簡單了。

諾貝爾化學獎評選委員會主席克拉斯·古斯塔夫松說：「這個基因編輯工具擁有巨大能量，它不僅在基礎科學領域引發了變革，還產生了很多創新性成果，並將帶來具有獨創性的新治療方法。」

道德納，1964年 生於美國 現任美國加利福尼亞大學伯克利分校教授。

應用

基因改良技術

——令青蒿素提取大大加速

北京理工大學生命學院教授、工業和信息化部「分子醫學與生物診療」重點實驗室副主任霍毅欣告訴記者，跟其他許多諾貝爾獎獲得者「成名作」已經誕生數十年不同，這兩位科學家雖然在學界早已為人所熟知，但她們的這項「開發基因組編輯方法」的成果卻很新，首發於2012年。「這項成果當時就引發了廣泛關注，並迅速走向了應用領域。」霍毅欣說，大約從2015年開始，基因編輯在應用領域開始高速發展，如今已經形成了上千億美元的市場規模，吸引了大量的產業資本。

實踐證明，基因編輯無論是在疾病治療、物種改良還是綠色生物製造領域都體現了非常重要的應用價值。在疾病治療方面，如地中海貧血等血液病過去很難獲得治癒，但近年來的臨床研究表明，通過基因編輯修飾，該疾病的治癒率已經有了大幅度提高；在物種改良方面，國內外已有科學家對豬進行基因編輯，去除了豬體內所有的病毒，從而推動異種器官移植。

這些年霍毅欣也一直專注於以合成生物學手段構建高效微生物細胞工廠。他說，過去很多物質的合成生產依賴於植物生長，速度慢、效率低，但通過對微生物進行適當的基因改良，可以讓它們也獲得生產相同物質的能力，並且速度大大加快。比如過去獲取青蒿素，主要通過種植青蒿，然後分離提取青蒿素，青蒿是一年生草本植物，也就是每年才能提取一次。但如今，科學家利用基因改良過的酵母菌直接生產青蒿素的前體物青蒿酸，然後再化學轉化為青蒿素。1立方米的發酵罐，三四天時間就可以獲得25公斤青蒿酸，這絕對是數量級意義的提升。

霍毅欣也認為，基因編輯技術的確造福了人類，但應用過程中也要注意恪守邊界，比如科學家反對用於生殖細胞和不安全的生殖醫學應用，基本的人類倫理不能突破。

數讀

諾貝爾獎的創立者瑞典人阿爾弗雷德·諾貝爾本人就是一名化學家，曾發明硝化甘油炸藥。諾貝爾化學獎至今已頒發了一個多世紀。回顧過去頒發的這個獎項，能發現不少有趣的數字。

111次

自1901年首次頒獎至2019年，諾貝爾化學獎已頒發111次。因戰爭等原因，有8個年份未頒獎，分別為1916年、1917年、1919年、1924年、1933年、1940年、1941年和1942年。

183位獲獎者

截至2019年，共有183位諾貝爾化學獎獲獎者，其中英國科學家弗雷德裡克·桑格憑藉基因測序技術兩次獲得這項殊榮。

97歲和35歲

最年長的諾貝爾化學獎得主是97歲獲獎的美國科學家約翰·古迪納夫，他因在鋰離子電池研發領域作出的貢獻在2019年獲獎，也刷新了諾獎100多年歷史的一個紀錄，成為獲獎時年齡最大的人。最年輕的化學獎得主是1935年獲獎的法國科學家弗雷德裡奧·約裡奧，時年35歲，他與夫人伊雷娜·約裡奧-居裡共同獲獎，而這對「科研夫妻檔」就是著名的居裡夫婦的女婿和女兒。

5位女性獲獎者

截至2019年，在183位諾貝爾化學獎得主中，女性有5位，其中居裡夫人（瑪麗·居裡）和英國科學家多蘿西·克勞福特-霍奇金分別在1911年和1964年獨享這一獎項。

2位跨界獲獎者

居裡夫人除了在1911年因分離出純的金屬鐳而獲得諾貝爾化學獎，還和丈夫皮埃爾·居裡一起因對放射性現象的研究獲得1903年諾貝爾物理學獎。美國的萊納斯·波林在1954年獲得化學獎後又於1962年獲得諾貝爾和平獎。

來源：北京晚報 文圖據新華社

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