新華社北京10月7日電（記者張曉茹）2020年諾貝爾化學獎7日授予兩名女科學家，以表彰她們在基因組編輯方法研究領域作出的貢獻。這里的基因組編輯方法，指的正是當下熱門的CRISPR/Cas9基因編輯技術。

　　脫氧核糖核酸（DNA）是重要遺傳物質(zhì)，它呈螺旋互繞的雙鏈結構，在DNA鏈條上含有遺傳信息、具有某種功能的DNA片段就是基因?；蚓庉嫾夹g可以斷開DNA鏈條，對其進行改動，然后重新連接，就像人們寫作時編輯文字那樣。由于對DNA鏈條有剪斷操作，因此該技術被形象地稱為“基因剪刀”。

　　基因編輯技術早在20世紀90年代就已出現(xiàn)，但曾經(jīng)非常耗時，甚至難以完成。利用CRISPR/Cas9基因編輯技術，可在幾周時間內(nèi)改變生命的密碼——DNA。

　　CRISPR全名為“成簇的、規(guī)律間隔的短回文重復序列”，是細菌防御病毒侵入的一種機制。2012年法國科學家?，敿~埃勒·沙爾龐捷和美國科學家珍妮弗·道德納發(fā)表研究指出，她們開發(fā)出CRISPR/Cas9基因編輯技術。這項技術隨后成為生物醫(yī)學史上第一種可高效、精確、程序化修改細胞基因組包括人類基因組的工具。這種技術就是以核糖核酸（RNA）做向?qū)?，把Cas9酶帶到相應的位置，然后用這種酶切割病毒DNA。

　　相比此前的技術，CRISPR/Cas9技術具有成本低、易上手、效率高等優(yōu)勢，使得對基因的修剪改造“普通化”，因此風靡整個生物學界?？茖W界普遍認為，這是21世紀以來生物技術方面最重要的突破。這一技術曾三度入圍美國《科學》雜志年度十大突破，并且在2015年被該雜志評為年度頭號突破。

　　10月7日，在瑞典斯德哥爾摩，瑞典皇家科學院諾獎宣布現(xiàn)場電子屏幕上顯示兩位獲獎的女科學家。新華社發(fā)（魏學超 攝）

　　就像在科學領域時常發(fā)生的“偶然”那樣，“基因剪刀”的發(fā)現(xiàn)過程也出乎意料。沙爾龐捷在研究化膿性鏈球菌時，發(fā)現(xiàn)了一種未知分子——tracrRNA。她的研究顯示，tracrRNA是細菌的古老免疫系統(tǒng)“CRISPR/Cas”的一部分，能夠通過切割病毒的DNA來使病毒“繳械”，從而消除其危害。

　　沙爾龐捷2011年發(fā)表了上述研究成果。同年，她與道德納開始合作研究。在一次具有劃時代意義的實驗中，她們對“基因剪刀”進行改造。在天然形式下，這種“剪刀”能夠識別出病毒中的DNA。但是沙爾龐捷和道德納發(fā)現(xiàn)能對“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，那么重寫生命的密碼就變得簡單了。

　　此后，“基因剪刀”技術的利用次數(shù)呈爆炸性增長。在基礎科研領域，隨著這一技術的應用，涌現(xiàn)出很多重大成果。例如植物研究者開發(fā)出能夠耐霉菌、害蟲和干旱的作物；在醫(yī)學領域，與該技術相關的癌癥新療法臨床試驗正在開展，治愈遺傳性疾病有望成為現(xiàn)實。

　　總的來說，“基因剪刀”技術為生命科學研究開啟了一個新時代，并從很多方面造福人類。諾貝爾化學獎評選委員會7日在新聞公報中說：“這個基因編輯工具擁有巨大能量，會影響到我們每個人。它不僅在基礎科學領域引發(fā)了變革，還產(chǎn)生了很多創(chuàng)新性成果，并將帶來具有獨創(chuàng)性的新治療方法。”

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責任編輯： 徐海知