撰文：Robert Kolker
Crispr-Cas9最终可能会使得基因编辑过程像文字处理程序的搜索替代功能那样简单直接
科学家们分享数据和想法才让科学得以繁荣发展，而“胜者全拿”的专利制度几乎在迫使科学家保护好自己的宝贝
最动人的发明故事往往是这样的：兢兢业业的发明者默默耕耘多年，最终实现重大突破。珍妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)的经历与此类似。这位52岁的生物化学家在夏威夷长大，就读于波莫纳学院(Pomona College)和哈佛大学(Harvard)，后来在加州大学伯克利分校(University of California at Berkeley)任教。
当科学界其他人似乎都盯着脱氧核糖核酸(DNA)这一所有生物的图谱时，杜德纳却绘制了详尽的RNA图，长期以来RNA都被认为是执行DNA命令的忠实步兵。杜德纳试图更准确地弄清楚RNA在人类基因中所扮演的角色。多年来，DNA一直是其他大部分研究人员的研究重心。“我当然也曾经彻夜不眠，”她说，“想着这是不是正确的决定，我应该做这个吗？”
2011年的一天，一位名为埃马努埃莱·沙尔庞捷(Emmanuelle Charpentier)的法国微生物学家在一次会议上找到杜德纳，希望探讨一种名为Crispr的现象。在那之前，大多数生物学家即使听说过Crispr，也都认为它是在细菌中发现的一种抗病毒机制。细菌利用这种机制发现入侵的病毒，并激活特殊的蛋白质绑定病毒的DNA，将其截除。
当时还没有人成功地找到可行的方式，在更复杂的生物系统（比如人体）中引入并再现这种细菌的作用过程。如果有人能实现这一点，那就可能治愈疾病、改变基因编码，甚至改变人类。这一切听起来很科幻，当然了，直到沙尔庞捷告诉杜德纳，Crispr似乎以一种奇特的方式与一种名为Cas9的蛋白质相互作用。
两人决定联手，并在一年后发表了研究论文，详细说明了他们如何用Crispr-Cas9编辑技术剪切和粘贴细菌基因——也就是说，在基因组的任意指定位置改变细菌的DNA序列组成。这项技术具有极大潜力。对人类基因组进行编辑，这种技术问世已经数年，但它速度慢、不精确，而且难度很大。
Crispr-Cas9最终可能会使得基因编辑过程像文字处理程序的搜索替代功能那样简单直接，说不定有朝一日我们可以利用Crispr基因编辑攻克阿尔茨海默病、精神分裂症或癌症。不久，这两位科学家获得了由硅谷出资的300万美元生命科学突破奖(Breakthrough Prize in Life Sciences)。所有人都看好他们能获得诺贝尔奖，称他们的工作是本世纪最伟大的生物科技进步。“这是我做梦也没料到的。”杜德纳说。
这是个不错的故事，但还有一个故事。这次的主角是麻省理工学院——哈佛大学博德研究所(Broad Institute of MIT and Harvard) 34岁的分子生物学家张锋。张锋生于中国，在美国艾奥瓦州长大。他很快成为哈佛大学和斯坦福大学的明星人物，痴迷于找到改变人类细胞的最佳途径。
“我一直重点关注基因编辑。”他说。2011年，也就是杜德纳结识沙尔庞捷的那一年，张锋参加了博德研究所的一场会议，会上他听到一位发言者随口提到了细菌中的Crispr免疫系统。张锋阅读了能找到的有关这个课题的所有资料。他尤其重视一位加拿大生物学家2010年的论文，其中提到Cas9蛋白质的特殊作用。
2012年张锋花了几个月时间测试Cas9酶，并准备发表研究结果，杜德纳和沙尔庞捷的论文也是那一年发表的。在张锋的论文中（比杜德纳和沙尔庞捷的论文晚了几个月发表），他演示了自己如何成功地在Cas9酶帮助下用Crispr编辑了一个真核细胞的基因。在一些人看来，这其中的差别让张锋领先了杜德纳和沙尔庞捷。像杜德纳那样编辑细菌的基因是一回事；而真正摆弄人类的基本构造则是另外一回事。
每10年左右，就有一种颠覆性的全新基因技术问世。上世纪70年代是限制性内切酶，80年代是聚合酶链反应，90年代则是下一代基因测序。现在又出现了Crispr，它可能大大超越以上所有技术。
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