《Nature》2016十大科学人物：今年CRISPR技术的上榜者

　　近期Nature杂志展开了2016年度的年终大盘点，包括多项具有影响力的科学事件，年度图片，以及十位举足轻重的科学人物。其中包括制作CRISPR技术警示者KEVIN ESVELT、华人医生张进（John J Zhang），以及寨卡病毒追踪者CELINA M. TURCHI等。

　　生物通报道：近期Nature杂志展开了2016年度的年终大盘点，包括多项具有影响力的科学事件，年度图片，以及十位举足轻重的科学人物。其中包括制作CRISPR技术警示者KEVIN ESVELT、华人医生张进（John J Zhang），以及寨卡病毒追踪者CELINA M. TURCHI等。

CRISPR技术警示者KEVIN ESVELT

——他认为基因驱动研究的伦理探讨比实验进展更为重要

十岁那年，Esvelt经历的一次旅行激发了他对进化研究的兴趣，当年让达尔文提出进化理论的各种动物的多样性，都令他为之叹服，“我希望能更具体地了解这些生物是如何诞生的，而且我也希望能提出自己的见解。”

时至今日，Esvelt已然成为了一位年轻有为的生物学家，也有了自己的想法，就在今天CRISPR技术如日中天的时候，他提出了自己的想法：虽然其实验室利用CRISPR/Cas9基因编辑方法，实现了基因在种群中的快速散播，从而可以用于消灭蚊媒疾病（比如疟疾）或根除入侵物种，但是这也会带来了一些意料不到的生态链反应，甚至被用于制造生物武器。

2013年，当Esvelt正在研究Cas9酶时突然产生了CRISPR基因驱动的想法，“这让我欣喜若狂，因为这代表着也许人类可以完全摆脱疟疾。但是之后我又想，‘等等’，”Esvelt说。

顺着这个想法，Esvelt开始致力于实验前的伦理学探讨，2014年，他首先敲响了警钟，呼吁对基因驱动展开公众讨论，并召集了一群科学家在Science杂志上发文，提出需要针对实验室的基因驱动研究制定出多项防范策略。

所谓基因驱动（gene drive）是指一个能够快速将特定性状扩散到群体中去的系统——这里的快速是相对于经典孟德尔遗传而言。这个概念提出已有十多年，但直到大约4年前CRISPR出现才大大提高了它的实用性，CRISPR基因编辑技术使得能够精确改变生物体的DNA。

此前科学家们就利用疟原虫对宿主的特殊偏好将小鼠免疫系统的组分引入到了蚊子体内，这样就有了能够抵抗人疟原虫的蚊子。经实验证实，这种改变能够百分百阻断疟原虫的传播。还有研究人员利用CRISPR/Cas9系统的优势，进行基因驱动实验：他们开发了一种新系统——Mutagenic Chain Reaction（MCR）。利用MCR系统，科学家们可将一种杂合突变转变为一种纯合突变。研究人员已经在果蝇中证实了这一系统的有效性，在97%的情况下，MCR系统可将携带的突变传播到染色体上的目标位置。

虽然这些研究人员都严格采用了屏障方法，以及额外的预防措施，如选择将CRISPR与Cas9基因分开到不同的载体上等，但是一些科学家依然认为未来实验室操作包含CRISPR的实验，需要慎之又慎，加入多重严格约束要求。

同时Esvelt等人也尝试利用实验手段确保基因驱动技术变得更加安全，尝试逆转其影响。比如去年发表的题为“Safeguarding CRISPR-Cas9 gene drives in yeast”的文章，就演示了利用基因驱动开展研究工作的几个有效安全保障机制，并提供了首个方法来逆转基因驱动传播的改变。

在文章中，研究小组指出采用这一保障措施，在有需要时可以重写基因驱动介导的群体水平改变。在这种情况下，最初施加的性状可以逆转，CRISPR基因驱动系统的生物学“机器”仍然存在，但却在生物体DNA中失活。这一可逆机制不只是在基因驱动造成意外副作用情况下的一个现成、有用的备用系统；能够施加或逆转基因驱动效应有一天也有可能用于管控诸如蚊子、入侵物种和破坏农作物的昆虫等疾病传播生物。

通过不断的努力，今年全球的研究者和决策者越来越重视这一问题，开始就这一技术展开了讨论，美国国家科学院发布了一份报告，敦促继续推进基因驱动研究，但保持审慎。来自加州大学河滨分校的Omar Akbari指出，Esvelt努力让大众在恰当的时机注意到了这种新技术的影响，“我认为这要归功于Kevin。”

随着CRISPR技术应用越来越广泛，也越来越需要开发出一些安全保障机制，及可逆能力来确保这一新技术的安全性，实现其巨大的潜力为人类造福。

（生物通：张迪）