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张田勘 诺奖级成果是什么成果?

2016-05-25  梦醒小径边

由于发现了一种新的基因编辑技术NgAgo-gDNA,河北科技大学副教授韩春雨被称为“诺奖级科学家”,这一成果也被称为“诺奖级成果”。

诺奖级成果的直接来源是,此前的一项基因编辑技术CRISPR-Cas9被认为是第三代基因编辑技术,也被视为竞争诺贝尔奖的热门成果,而韩春雨团队的成果与CRISPR-Cas9技术各有千秋,并且有独特性,因此也被为诺奖级成果。

不过,诺奖级成果还有一个更早的源头。2013年,中国清华大学和中科院物理所的联合研究团队从实验中首次观测到量子反常霍尔效应。诺贝尔物理学奖得主杨振宁评论称,“这是第一次从中国科学家自己的实验室里得到了诺贝尔奖级别的重大发现。”在接受媒体询问时,杨振宁又称,没有一个定义说是什么样子的工作,就是诺贝尔奖级的,不过在所有的做物理学、做化学、生物学的研究团队里,都多多少少有一个共识,知道哪样的工作可能会得诺贝尔奖,所以诺贝尔奖级的名称,是一个没有办法准确下定义的一个等级。

如此看来,诺奖级成果并无什么准确的标准和定义,但根据诺贝尔奖颁发的历史可以看到,获得诺贝尔奖的都是开创性和原创性、有重大发现,或者对社会有巨大作用和影响的前沿科技成果。以此观之,世界上的科技发现有相当多的都有可能是诺贝尔奖级的,例如,每年的诺贝尔物理、化学、生理学或医学奖的提名都有几十项到数百项,所有提名的这些成果在提名者看来,都是诺奖级的。另外,也有一些并未获得诺贝尔奖的发现和成果,未必不如获得诺贝尔奖的成果,所以提出诺奖级成果,也是一种安慰。

由此,也可以看到一个明显区别,诺奖级成果与(获)诺奖成果是不一样的。前者是相当于诺奖级的成果,后者确实就是(获)诺奖成果。从这个意义上来看,NgAgo-gDNA和CRISPR-Cas9以及其他类似的成果都可称为诺奖级成果,但并非是诺奖成果。

通俗地说,NgAgo-gDNA就是一种新的基因剪刀,用它可以编辑DNA分子。Ago(Argonaute)是一个大的蛋白质家族,在真核细胞中既参与RNA沉默(组装成复合物对靶点mRNA进行切割从而实现沉默),又具有免疫功能,它可以切割外源性DNA。

韩春雨团队发现,NgAgo是来自古细菌中的一种嗜盐菌(Natronobacterium gregoryi)的Argonaute蛋白。NgAgo结合24个碱基长度左右的单链DNA(ssDNA),并由这个NgAgo介导DNA,切割具有相同/互补序列的双链DNA。

韩春雨团队的最大贡献是,发现一个可以在常温下使用单链DNA做导向的Ago同源蛋白,并证明,在人类细胞内NgAgo可以可编程地定点切割双链DNA,从而实现基因组编辑。这也意味着,利用NgAgo-gDNA这种新的基因剪刀可以治疗疾病,研发新药,并且设计新的生物品种。例如,切除地中海贫血的致病基因,治疗该种疾病。

但是,此前的CRISPR-Cas9编辑基因更为成熟,因为Cas9是一种单体蛋白,可以结合单链RNA(sgRNA),定点切割由sgRNA对应的DNA,实现基因编辑。所以,如果说NgAgo-gDNA是诺奖级成果,CRISPR-Cas9同样是诺奖级成果,两者各有千秋,双峰并峙,二水分流。

当然,二者有很多不同,NgAgo-gDNA可能比CRISPR-Cas9更简洁,但是,无法切割线性化的DNA。CRISPR-Cas9在哺乳动物细胞中容易被内源RNA干扰,但由于CRISPR-Cas9只能结合单链DNA,受内源RNA的干扰较小。这也提示CRISPR-Cas9对于负超螺旋程度不高的细胞基因组DNA切割能力可能不如CRISPR-Cas9。

NgAgo-gDNA这种新基因剪刀是否更好用,还需要未来的实践检验。而且可以预测的是,未来还会有更多的基因剪刀出现,因为,在CRISPR-Cas9出现时,人们就认为该项技术会有较大的和更广泛的发展,但没有几年,就出现了新的基因剪刀NgAgo-gDNA,说明在基因编辑这一领域以及更为广泛的基因学和分子生物学领域,诺奖级的成果会联袂结队,翩翩而来。

无论是从“江山代有人才出”,还是任何成果、理论、假说都需要时间来检验来看,诺奖级成果只是一种安慰人、鼓舞人或提振士气的称谓,也是一种自我暗示,或自说自话,并不能当真。只有当获得诺贝尔奖之后,才可以底气十足地说,这是诺贝尔奖成果,例如屠呦呦的青蒿素发现。

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