提起基因編輯，關(guān)注諾獎的肯定會想到2020年10月，被授予諾貝爾化學(xué)獎的兩位女得主；不關(guān)注的則可能想到了賀建奎的基因編輯嬰兒事件。毋庸置疑，任何科技的進步，都為將人類提供更高更廣的空間，尤其是這項價格比較“親民”的基因編輯技術(shù)。。。今天我們就來聊聊基因編輯這項技術(shù)。。。

基因編輯的兩位得主：Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna

1.她們共同發(fā)現(xiàn)了基因技術(shù)中最先進工具: CRISPR/Cas9（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）。

2.利用該技術(shù)，人類可以精準(zhǔn)地修改動物、植物和微生物的 DNA。而且，和以往的技術(shù)相比，這項技術(shù)最大的優(yōu)勢是：廉價。

簡直低廉到任何一個實驗室都可以做，比如我都做過crispr/cas9，并設(shè)計了全基因組敲除多個基因研究的實驗（目前正在進行中）

這項技術(shù)對生命科學(xué)產(chǎn)生了革命性的影響，從此我們治療疾病有了全新的手段，過去遺傳性疾病的治愈成了一種可能，并且也可能為治療癌癥提供工具。

當(dāng)然，也包括那種冒天下之大不韙的基因編輯人類胚胎的也蠢蠢欲動（比如賀建奎）。

一，什么是基因編輯，基因編輯能做什么？為什么會被授予基因編輯呢？

在開始前，我們先簡單地了解下基因編輯。

大家都知道，生物的性狀本質(zhì)上是由基因控制的，不同的基因變化會造成很多差異。

比如，有的人愛吃香菜，有的人不愛吃香菜，會覺得香菜有一股肥皂味。

而其背后的本質(zhì)是人體的一個基因發(fā)生了一個位點的突變。

那么，如果我們可以控制這些位點，豈不是就可以改變這些性狀了？

答案正式如此。

因此科學(xué)家們一直想著如何編輯基因，當(dāng)然，也研究了很多手段。

最原始的是天然變異。

基因復(fù)制并不是百分之百精確地，會隨機發(fā)生變異。這成為了很多時候我們獲取基因變異的天然辦法。

比如我們的雜交水稻（雜交水稻無論是雄敗還是其他雜交材料，本質(zhì)上都是基因變異，是一種在未搞清楚負(fù)責(zé)基因的時候利用基因變異來進行人工優(yōu)化的做法），我們的各種家養(yǎng)動物，都是利用天然變異來進行的。

后來人們開始有意識地尋找引發(fā)基因變異的辦法。

比如用紫外線或者X光誘變。

比如用化學(xué)物質(zhì)誘變。

甚至還有用太空技術(shù)誘變的。

這些技術(shù)的好處是可以使得基因變異，但是缺點是不可控制，往往是隨機變異。

后來，隨著生物技術(shù)的前進，人們尋找到了新的基因編輯技術(shù)。

比如鋅指核酸酶，比如TALEN，這些技術(shù)讓基因編輯更加快速了，也更加精準(zhǔn)了。

不過，還差了那么一點意思。

而本次獲得諾獎的CRISPR技術(shù)，則是一種非常優(yōu)越的技術(shù)。

首先，CRISPR是什么？

其實，這是幾個單詞的縮寫，Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats。中文名是“常見回文重復(fù)序列簇集”。

這個東西，其實不是人類擁有的，而是來自于微生物。

CRISPR/Cas9其實是天然存在的，大家知道微生物可不像人類這么有完善的抵抗能力，所以經(jīng)常受到各種外源的基因影響，比如各種病毒可以直接干掉微生物（如噬菌體等），甚至有的微生物可以直接從其他微生物中獲取DNA讓自己變性（也就是大家熟悉的天然轉(zhuǎn)基因——基因水平轉(zhuǎn)移）。

那么，微生物一定有一套自己來調(diào)整和控制的辦法，或者說，微生物一定有自己的免疫系統(tǒng)，在21世紀(jì)初，其實已經(jīng)知道了這套系統(tǒng)，也就是細(xì)菌可以用CRISPR系統(tǒng)來防御病毒攻擊。

不同生物有不同的CRISPR系統(tǒng)，這個系統(tǒng)也有不同的策略，但是大家發(fā)現(xiàn)，有一個叫做CRISPR RNA的分子是其中的關(guān)鍵，不過當(dāng)時人們大多不太感興趣，畢竟那個年代，克隆，干細(xì)胞都是大火的東西。

相比于人類有強大的免疫系統(tǒng)，微生物往往是單細(xì)胞，所以它們更容易受到外來基因的攻擊。

比如典型的就是病毒可以入侵并攻擊微生物的基因。

微生物為了應(yīng)對外來攻擊，發(fā)展出了一套系統(tǒng)，就是利用CRISPR系統(tǒng)來切割入侵的基因，從而避免其影響自身。

而本次兩位諾獎得主就是研究CRISPR系統(tǒng)的，她們共同發(fā)現(xiàn)了微生物應(yīng)對入侵基因的關(guān)鍵因子：tracrRNA、CRISPR RNA 和Cas9 蛋白。

而Charpentier就對這個比較感興趣，這是因為她本身是微生物研究領(lǐng)域的，她特別好奇鏈球菌基因組是如何產(chǎn)生這個調(diào)節(jié)性調(diào)節(jié)RNAs及其位點識別機制。2008年獲得了該細(xì)菌產(chǎn)生的所有小RNAs的序列，并進一步找出了一種比較特殊的RNA，當(dāng)時稱作trans-activating CRISPR RNA（tracrRNA）。

進一步，Charpentier和另一位諾獎得主Jennifer A. Doudna一起探索了tracrRNA發(fā)揮功效的方式，最后找到三個核心組件：tracrRNA、CRISPR RNA 和Cas9 蛋白。

這三者可以將入侵的DNA切割，然后降解。

那么，這給科學(xué)家一種提示，我們可不可以用這套系統(tǒng)來切割其他基因組呢？

于是她們嘗試了在其他生物中進行研究，發(fā)現(xiàn)果然可行。

CRISPR可以切割DNA，然后讓DNA發(fā)生損傷。

這個時候我們可以趁機把我們想要編輯的部分導(dǎo)入進去。

進一步，所有生物都擁有的修復(fù)系統(tǒng)會把基因組修復(fù)。

而這個修復(fù)的過程，會“錯誤”地把那段我們編輯的部分一起當(dāng)做自己的DNA進行修復(fù)。

于是，我們就實現(xiàn)了基因編輯。

這種編輯，有一種“貍貓換太子”的感覺。

而這套系統(tǒng)具有非常強大的編輯能力，幾乎能編輯各種動物、植物和微生物，正因為如此，一問世就馬上獲得了全世界的關(guān)注。

此外，這套系統(tǒng)非常的廉價，可以讓全世界的實驗室都使用，于是全世界的科學(xué)家一起努力，讓基因編輯成功走入了千萬家。

二，基因編輯有什么作用呢？------最基礎(chǔ)的應(yīng)用就是應(yīng)對疾病。

比如狐臭，這是一種讓人比較討厭的難言之隱，然而其本質(zhì)上是一個基因發(fā)生了突變。

而利用基因編輯技術(shù)，我們可以把這個突變扭轉(zhuǎn)，于是就治療了狐臭。

再比如癌癥，很多時候，癌癥是和基因有關(guān)的。

典型的就是乳腺癌，有個基因發(fā)生變異就會導(dǎo)致乳腺癌發(fā)生幾率提高幾倍。

著名影星安吉麗娜朱莉還因為檢測到了這個基因變異而把自己的乳腺切除。

不過有了基因編輯技術(shù)，可以直接把這個基因突變扭轉(zhuǎn)回來，從而降低乳腺癌概率。

而更為夸張的是，這個基因編輯，為人類改造自身提供了強大的武器。

大家看到各種科幻電影，各種各樣的改造人類。

鷹的眼睛,狼的耳朵,豹的速度,熊的力量。

那么有這套基因編輯技術(shù)，我們完全可以把這些基因編輯或者導(dǎo)入人體，實現(xiàn)人體改造。

比如賀建奎就冒天下之大不韙，用這套系統(tǒng)，編輯了受精卵，并讓寶寶生下來，引發(fā)了全球的震驚。

由于基因編輯技術(shù)非常簡單，一個無任何生物背景的人，培訓(xùn)幾周都可以成功操作基因編輯。價格也十分低廉。

所以這套技術(shù)，可能會帶來全民性的基因編輯，因此也被不少人認(rèn)為是打開了“潘多拉魔盒”。

甚至未來大家想象的改造人類，設(shè)計人類都有可能。

科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍，所以未來，我們要利用好基因編輯，同時避免基因編輯濫用的風(fēng)險。