CRISPR— Cas9 革命性的技术突破

让我们暂时从幻想中回到现实世界。基因技术的进步，客观上说还是为我们的生活带来了不少便利。而随着这项技术的进步，今后在很多方面的应用都会变得更为安全高效。传统的基因编辑技术由于科技水平的限制而无法完全被掌控，之前出现的转基因等技术，其核心是将一种物种的某个DNA片段植入细菌，然后由细菌导入想要改造的物种中，从而将一种物种的DNA段移植入另一种物种。

虽然这项技术已经比较成熟，但就目前生物科研的水平来看，它存在着不少缺陷。其中最重要的是如何让载有DNA片段的细菌到达另一生物基因组的正确位置，因为只有到达正确位置并让两种不同基因组完美结合后才能达到理想的效果。很多专业人士形容这就像是在编辑一本书，遗憾的是传统技术无法明确地告诉你将新的内容粘贴到这本书的哪一部分，于是你只能多次地重复这个粘贴过程，直到它偶然来到正确位置为止。

这样的过程对于基因编辑技术而言显然过于初级，而科学家们在也在想尽办法来提高基因编辑的可操作性，幸运的是CRISPR-Cas9技术被发现了。CRISPR-Cas9全名为“成簇的、规律间隔的短回文重复序列”，是细菌防御病毒入侵的一种机制，2012年才被科学家发现并加以利用，成为生物医学史上第一种可高效、精确、程序化地修改细胞基因组包括人类基因组的工具。

CRISPR-Cas9最神奇的地方在于它能够在生物的基因组中迅速地找到特定的位置，通过精准的“剪切与粘贴”，将新的DNA片段植入到生物的基因组中。听上去就像是用office软件编辑一个文档一样简单。事实上这一技术被业内称为第三代基因编辑技术，相较于以前传统的基因编辑技术，CRISPR-Cas9技术不仅定位精确，其在基因组中可用的编辑位置也比传统技术多很多。在编辑过程中，CRISPR-Cas9技术无须切断DNA双链，仅切开单链的编辑方式大大降低了染色体变异的风险。当然，简单、方便、易于操作是最为重要的一点。《科学》杂志说，由于CRISPR有着精确、成本低及操作简便等特点，许多科研机构都开始开发利用这项技术，它“将会给许多领域带来持久的兴奋和乐观”，势必“对研究产生革命性影响”。可以预见，在今后的基因编辑领域里，CRISPR-Cas9等先进技术将会很快取代原先的技术走到大众视野之中。

此前，提到“转基因”之类的词，大部分人都会表现出质疑的态度。当你知道口中尽情咀嚼的牛肉中其实含有许多胡萝卜的基因，那种感觉对于任何人来说应该都不会很好受。不过新技术的出现也许可以从根本上改变这一局面。传统观念中，人们总是认为基因中既然包含了生物的一切生命特征信息，那么其必然含有这种生物成形的本质要素。而转基因技术会让人感觉这种技术人为地改变了生物中的本质要素，于是猪不再是猪，而番茄也不再是番茄了，虽然它们看上去还是原来的样子。新技术的使用可以在某种程度上打消这些顾虑，原因在于CRISPR-Cas9之类的技术让我们可以直接编辑生物原有的基因组，而无须将另一种生物的DNA片段植入，从心理层面上更容易让人产生认同感。

可以预见，在今后的基因编辑领域里，CRISPR-Cas9等先进技术将会很快取代原先的技术走到大众视野之中。

CRISPR-Cas9技术

CRISPR是生物界中早已存在的基因编辑技术，它是细菌和病毒进行斗争的武器。当病毒入侵一个物种以后，物种体内的细菌就会记录下病毒的部分DNA，当外来DNA再次入侵时，细菌体内的同源DNA就会转录激活，通过名为Cas9的蛋白将外来DNA序列双链剪切，从而阻止外来DNA在细菌内生存。CRISPR-Cas9技术正是运用了这一原理。