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诺贝尔化学奖授予两位女科学家!她们做了一把锐利的“剪刀” 分享760万!

时间:2020-10-08 07:35:29 | 来源:中国基金报

随着2020年诺贝尔生理学或医学奖和诺贝尔物理学奖的出炉,有着“理科综合奖”之称的诺贝尔化学奖也重磅揭晓。

据诺贝尔奖官网最新消息,当地时间 10月7日,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,2020年诺贝尔化学奖“花落”法国生物化学家埃玛纽埃尔·沙尔庞捷(EmmanuelleCharpentier)和美国化学家珍妮弗·杜德纳(JenniferA。 Doudna),以表彰这两位女性科学家“发现了基因编辑技术中最有力的工具之一:CRISPR /cas9基因剪刀”,她们将分享1000万瑞典克朗(约760万元人民币)的奖金。

她们的研究为在人体以及其他动物细胞上实现基因编辑奠定了重要基础。诺贝尔委员会在官方颁奖词中表示:“借助这些技术,研究人员可以非常精准地改变动物、植物、和微生物的DNA.CRISPR /cas9基因剪刀彻底改变了分子生命科学,为植物育种带来了新机遇,有望催生创新性癌症疗法,并可能使治愈遗传性疾病这一人类梦想美梦成真。”

埃马纽埃尔·卡彭蒂耶 (Emmanuelle Charpentier)1968年12月11日生于法国的奥尔日河畔于维西,法国微生物学家,遗传学家和生物化学家。EmmanuelleCharpentier被誉为“基因编辑之母”,已经获得10项久负盛名的科学奖项,目前担任德国马普学会感染生物学研究所所长,过去20年在5个不同的国家、9所不同的大学工作过。

詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)美国生物学家,加州大学伯克利分校的化学和分子生物学与细胞生物学教授。JenniferA。 Doudna还曾在2016年获得世界杰出女科学家成就奖。

不过,两人同时也深陷关于CRISPR-Cas9技术的专利战,而专利权的归属,以及由此引发的深层次伦理和社会问题,也引起了学界的广泛争议。

CRISPR的发展与争议

CRISPR基因编辑系统的故事还要从一座名为圣波拉(Santa Pola)的地中海小城说起。30年前,一位名为Francisco Mojica的年轻人在当地的一所大学开始攻读博士学位,而他的研究对象,就是圣波拉海滩上发现的一种古细菌。

在分析这种古细菌的DNA序列时,年轻的Mojica观察到了一个有趣的现象——这些微生物的基因组里,存在许多奇怪的“回文”片段。这些片段长30个碱基,而且会不断重复。在两段重复之间,则是长约36个碱基的间隔。对于这种具有规律性的重复,Mojica后来给它起了一个拗口的名字常间回文重复序列簇(Clustered Regularly Inter-Spaced Palindromic Repeats)。不过它的缩写好记多了,它就是本文的主角CRISPR。

事实上,这并不是人类首次发现CRISPR序列。早在1987年,一支日本团队(石野良纯教授为第一作者)就已发表论文,表明大肠杆菌里也有类似的序列。不少科学家认为,这是人类首次知道CRISPR序列的存在。然而,这支日本团队当时并没有对CRISPR序列进行详细的研究,因此它的功能还不为人所知晓。

自CRISPR-Cas9基因编辑技术诞生以来,科学家们对其进行了大量的优化与改造。一方面,现在的CRISPR基因编辑技术可以变得更精准,带来更少的脱靶效应(指修改了不应修改的基因);另一方面,CRISPR系统也已经超越了DNA,能够对RNA进行有效编辑。

此外,初代的CRISPR技术涉及DNA双链的断裂,会引起潜在的风险。如今,科学家们基于CRISPR体系,已经开发出了“单碱基”基因编辑系统,能够对基因进行“微调”。如果说以前的基因编辑,是把书的一页纸撕下,再粘上一页新的纸的话,这种“单碱基”基因编辑系统,就好像是把书页上的错别字给单独修改,有着更高的精度。

当然,围绕着CRISPR的争议也不少。自这项技术问世以来,有关CRISPR基因编辑技术的专利就一直是个热议的问题,迄今也没有得到完美解决。

“数”说历史上的诺贝尔化学奖

1895年11月27日,瑞典著名化学家、硝化甘油炸药发明人阿尔弗雷德·伯恩哈德·诺贝尔(AlfredBernhard Nobel)签署了遗嘱,将自己遗产的大部分设立了一系列奖项,即诺贝尔奖。根据他的意愿,其中一部分颁给“做出最重要的化学发现或改进的人”。

诺贝尔化学奖首次颁发是在1901年,获奖者是荷兰化学家雅各布斯·亨里克斯·范托夫,表彰其在发现溶液中的化学动力学法则和渗透压规律以及对立体化学和化学平衡理论作出的贡献。

97岁

截止目前,最年长的诺贝尔化学奖得主是约翰古迪纳夫(John B.Goodenough),他在2019年获得化学奖时已经97岁。古迪纳夫也是目前为止获得诺贝尔奖时年龄最大的科学家。在此之前,这个纪录由96岁高龄获得2018年诺贝尔物理学奖的阿瑟·阿什金保持。

35岁

诺贝尔化学奖最年轻的得主是弗雷德里克·约里奥-居里。1935年,他与妻子伊雷娜·约里奥-居里一同获奖,当时他年仅35岁。1934年,弗雷德里克·约里奥-居里和妻子在《自然》杂志上发表一篇名为《一种新型放射性元素的人工产生》的论文。凭借这篇论文,他们夫妻二人荣获了1935年的诺贝尔化学奖。

家族

居里夫妇一家是最成功的“诺奖家族”。1903年,玛丽·居里和丈夫皮埃尔·居里共同获得诺贝尔物理学奖。1911年,玛丽·居里获诺贝尔化学奖。1935年,玛丽·居里的女儿伊雷娜·约里奥-居里和丈夫弗雷德里克·约里奥-居里获得诺贝尔化学奖。

111次

1901年至2019年,诺贝尔化学奖共颁布了111次。期间1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942共8年没有颁发。

183人

1901年至2019年,共有184位诺贝尔化学奖获得者,其中弗雷德里克·桑格(FrederickSanger)(1918年8月13日-2013年11月19日)是唯一一位获得过两次诺贝尔化学奖的人,分别在1958年和1980年。这也意味着,实际上获得诺贝尔化学奖的人数是183人。

63次

在被颁出的111次诺贝尔化学奖中,有63次只颁给了一位获奖者,23次同时颁给两人,25次同时颁给三人。

5名女性

历史上共有5名女性获得过诺贝尔化学奖。

1911年,玛丽·居里获诺贝尔化学奖。

1935年,伊雷娜·约里奥-居里和丈夫弗雷德里克·约里奥-居里一同获奖。

1964年,英国生物化学家多萝西·玛丽·霍奇金获奖。

2009年,以色列科学家阿达·约纳特和另外两人一同获奖。

2018年,美国科学家弗朗西斯·阿诺德和另外两人一同获奖。

诺贝尔化学奖近5年得主

2019年度的诺贝尔化学奖授予约翰古迪纳夫(John B。 Goodenough),斯坦利威廷汉(M.Stanley Whittingham)和吉野彰(Akira Yoshino),以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。

2018年度的诺贝尔化学奖授予美国科学家弗朗西斯·阿诺德(Frances H。 Arnold)、美国科学家乔治·史密斯(George P.Smith)和英国科学家乔治·保罗·温特(Gregory P。 Winter),以表彰他们在“酶的定向进化”,以及“多肽与抗体的噬菌体展示技术”领域的贡献。

2017年的诺贝尔化学奖颁给了雅克·迪波什(Jacques Dubochet)、约阿基姆·弗兰克(JoachimFrank)和理查德·亨德森(Richard Henderson),以表彰他们发展了冷冻电子显微镜技术。

2016年诺贝尔化学奖授予法国科学家Jean-Pierre Sauvage、美国科学家J。 Fraser Stoddart和荷兰科学家Bernard L。 Feringa,获奖理由是“分子机器的设计与合成”。

2015年的诺贝尔化学奖得主是托马斯·林道尔(Tomas Lindahl)、保罗·莫德里奇(PaulModrich)以及阿奇兹·桑卡(Aziz Sancar),他们的获奖理由是“DNA修复的细胞机制研究”。

今年诺贝尔颁奖还有哪些亮点?

2020年诺贝尔奖获得者的奖金比2019年增加100万瑞典克朗,达到1000万瑞典克朗(约合760万元人民币)。

就宣布顺序而言,本届诺贝尔奖没有任何变化,但因新冠肺炎疫情,本次活动诺贝尔委员会对人数也进行了严格控制,会场不超过30人。此外,将于12月举行的传统的颁奖典礼和晚宴被取消,改为线上举行。

今年的诺贝尔奖后续颁布日程如下:

2020年的诺贝尔和平奖是最受瞩目的奖项之一。

斯德哥尔摩国际和平研究所所长丹·史密斯对CNN表示,“今年是这么多年来我最不确定谁会赢得诺贝尔和平奖的一年”,评定诺奖的委员对于这个奖项也会更加谨慎,因为“他们一般来说希望用这个奖释放一些信号……今年,他们必须释放一个给人希望的信号,一个一切都会好起来的信念”。

CNN评论指出,今年的诺贝尔和平奖很可能是个“新冠和平奖”,即奖项会颁给在抗击疫情方面有突出成就的组织或个人。

目前,世界卫生组织(WHO)被认为是最有可能赢得今年诺贝尔和平奖的组织。不过,世卫组织也面临一些争议,其中批评声主要来自美国总统特朗普。但绝大部分国家都认可世卫组织在疫情应对中的努力。

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