2020年10月7日，瑞典皇家科學院宣佈，2020年諾貝爾化學獎獲得者為法國女科學家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）和美國女科學家珍妮佛·杜德娜（Jennifer A. Doudna），因為她們在基因組編輯方法研究領域作出的貢獻。頒獎詞說，今年的獲獎研究成果是“基因剪刀——重寫生命密碼的工具”。

埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶和珍妮佛·杜德娜（右）

想必公眾對這把神奇的“基因剪刀”都很感興趣，那麼機會來了，因為，得獎者之一的杜德娜博士，親自寫了一本書來講述“基因剪刀”是如何改寫生命密碼的。這本書就是《破天機：基因編輯的驚人力量》。

書中首先回顧了這把“基因剪刀”的發現過程。其實這把“基因剪刀”的正式名字叫做“規律間隔成簇短迴文重複序列”，英文是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats（縮寫為CRISPR /'krɪspər/）。

說SRISPR之前，要先說兩個概念，細菌和噬菌體。細菌大家都清楚，是一種單細胞的原核生物。那噬菌體是什麼呢？其實噬菌體是一種病毒，一種專門寄生在細菌內的病毒。病毒是一種不完全的生命形式，由一種核酸（攜帶基因資訊）和蛋白質衣殼組成，必須藉助其他生物細胞，把自己的基因整合到宿主細胞的基因裡，才能進行增殖。增殖完成後，它們會裂解宿主細胞而出，然後去感染新的宿主細胞。

噬菌體示意圖

人感染了病毒會生病，細菌感染了病毒也一樣。但由於細菌是單細胞生物，被病毒感染之後，它唯一的結局就是死亡。所以，為了對抗病毒的侵襲，細菌進化出了CRISPR-Cas9系統。利用這個系統，細菌可以不動聲色地把病毒基因從自己的基因組上切除（從而抑制病毒增殖）。其中的Cas9是一種特殊程式設計的酶，CRISPR可以利用它來發現、切除並取代DNA的特定部分。可以說，CRISPR-Cas9系統就是細菌的免疫系統。

首先是微生物學家在研究中發現了這個系統，然後遺傳生物學家們敏銳地察覺到，既然CRISPR-Cas9系統可以發現、切除並取代DNA的特定部分，那麼是不是可以利用這個系統，對生物體的基因組進行“編輯”呢？於是，越來越多地科學家投入進去研究，鉅變就此發生。

由於基因學研究的進展，人類已經對很多生物的基因組有了全面而深入的理解，知道哪些基因控制什麼性狀。現在有了“CRISPR-Cas9系統”，科學家們就可以精準地直接對這些生物的基因進行“剪下”“複製”和“貼上”等編輯操作了。

這種基因編輯意味著什麼呢？本書的第二部分便是講述這個問題。簡單的來說，有了這把“基因剪刀”之後，曾經只掌握在“上帝”手裡的創造生命的權力，現在人類也掌握了。

透過基因編輯，科學家們已經創造出了抗病水稻、晚熟番茄、脂肪酸水平更健康的大豆和含有更少神經毒素的土豆，還有絕育的蚊子、迷你豬、含肉量和含毛量更多的山羊、肌肉發達如施瓦辛格的小獵犬，以及毛長得像猛獁的亞洲象，並且還用這種技術對一些遺傳病進行了治療。

猛獁

科學家們還打算用這種技術復活更多已經滅絕的動物。按照這個形勢發展下去，“侏羅紀公園”在不久的將來很可能會變成現實。而且，最擔心的事情終於發生了，已經有科學家在人類胚胎上試驗這種技術了。

要知道，“CRISPR”技術除了能夠用來治病，還可以用來主動改造人類基因組，強化某些性狀，上述“肌肉發達如施瓦辛格的小獵犬”就是一個在動物上應用的例子。控制好基因，科學家們可以創造出顏值、智商、體能都超級完美的“基因改造人類”，假如再植入烏龜的長壽基因，說不定人類也可以長壽了。也許有一天，像美隊、寡姐這樣的超級英雄，真的會出現在我們面前。

但是，假如有“九頭蛇”那樣的邪惡科學家存在，也一樣可以用這項技術來作惡。潘多拉的盒子已經開啟，到時候我們該怎麼樣面對可能存在的可怕後果呢？這是值得我們每個人思考的問題，也是作者在這本書中重點探討的一個問題。

不管怎麼說，未來真的來了。我們無法控制未來的走向，但是多一些對未來的瞭解，就會少一些對未來的恐懼。這本《破天機：基因編輯的驚人力量》是一本很好的科普書籍，儘管稍微有一點點專業性，但是作者已經儘量寫得通俗了，一些過於專業的地方都配上了示意圖，便於非專業讀者理解，絕對值得一看。