亓磊:让”基因魔剪“化身”瑞士军刀“,为后基因组工程时代带来技术革命| 35岁以下科技创新35人榜单人物专栏

科学
亓磊:让”基因魔剪“化身”瑞士军刀“,为后基因组工程时代带来技术革命| 35岁以下科技创新35人榜单人物专栏
麻省理工科技评论 2019-04-18

2019-04-18

从基因魔剪、单碱基编辑的基因橡皮擦,到如今的基因编辑“瑞士军刀”,近年来基因编辑领域花样翻新、天翻地覆。当谈及CRISPR的下一个技术创新热点时,亓磊认为,CRISPR系统作为一种基础工具,将其赋予有益于人类的应用,将会带来新的收获。给予生命更多的机会,而生命将报以更多的可能。
35岁以下科技创新35人
从基因魔剪、单碱基编辑的基因橡皮擦,到如今的基因编辑“瑞士军刀”,近年来基因编辑领域花样翻新、天翻地覆。当谈及CRISPR的下一个技术创新热点时,亓磊认为,CRISPR系统作为一种基础工具,将其赋予有益于人类的应用,将会带来新的收获。给予生命更多的机会,而生命将报以更多的可能。

2019年1月21日,《麻省理工科技评论》公布了2018年“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)中国区榜单。从榜单中,我们看到更多中国创新科研力量的崛起,也看到跨学科、跨领域、并且对落地应用有更强烈企图心与使命感的科研创新,这其中涵盖人工智能研究与应用、NLP、脑科学、新材料、新能源、生命科学、生物科技、自动驾驶等多个不同领域。我们将陆续发出对35位获奖者的独家专访,介绍他们的科技创新成果与经验,以及他们对科技趋势的理解与判断。

关于Innovators Under 35 China榜单

自 1999 年起,《麻省理工科技评论》每年都会推出“35岁以下创新35人”(Innovators Under 35 China)榜单,旨在于全球范围内评选出被认为最有才华、最具创新精神,以及最有可能改变世界的 35 位年轻技术创新者或企业家,共分为发明家、创业家、远见者、人文关怀者及先锋者五类。2017年,该榜单正式推出中国区评选,遴选中国籍的青年科技创新者。新一届榜单正在征集提名与报名,截止时间2019年5月31日。

亓磊:“基因魔剪”化身“瑞士军刀” 带来后基因组时代技术革命

亓磊,作为CRISPR基因编辑技术在中国和欧盟的共同发明人,同时也是CRISPR工具箱的主要发明人,包括dCas技术、CRISPRa/i基因调控、CRISPR-GO基因组控制等多项技术,手持20余项专利,让他当之无愧的成为基因编辑、调控领域的佼佼者。而他,将如今的这些成就归功于曾经两次重要的选择。

2006年,结束了清华大学本科学习的亓磊进入加州大学伯克利分校,师从诺奖获得者朱棣文教授继续物理学研究。在临行出任美国能源部部长之际,朱棣文教授看到了生物工程领域的巨大前景,向亓磊建议不妨到生物工程领域“试试水”。

当时的选择,如今却算得上是转折。认真考虑了朱棣文教授建议后的亓磊做出了第一个重要选择:从物理学跨学科进入合成生物学领域。但新鲜劲过了,他开始意识到合成生物学领域先进技术的欠缺。

偶然的机会让他听到了Jennifer Doudna教授的演讲,彼时CRISPR初露锋芒,却深深地吸引了他,他再一次做出了选择。

编辑基因、主宰命运,是人类一直以来不懈的梦想。但事实上,这条路走得十分坎坷,直到CRISPR/Cas基因编辑系统的出现,人们才真正意义上接近了对基因的高效编辑。

这种源自于细菌的免疫系统出人意料的可以精准靶向特定基因序列并进行切割,由于准确性高、操作简便,一经发现便被快速推广,一时间几乎席卷所有生物领域的研究。

通过基因修饰,研究者可以提高农作物抗性,改变生物性状,甚至治愈疾病,这简直就是给了生物选择命运的机会,但如此“高能”的技术亓磊并不喜欢—他不喜欢这种充满侵略性、不可“回头”的风靡。

在众多优点的掩盖下,大多数人都忽略了基于CRISPR/Cas系统的基因编辑的一个特点—不可逆性,也就是说,通过CRISPR/Cas系统进行基因编辑,在为生命增加了一个选择机会的同时,同样却扼杀了另一个机会。

而亓磊想做的,是给生命赋予可以选择的机会、一种“回头”的可能、一种可逆的基因修饰。通过基因工程手段,亓磊及其研究团队采取了完全不同的策略,首先对CRISPR/Cas系统进行了改造,使其成为一种可以识别特定序列却不进行切割的“GPS定位系统”-dCas系统。

接下来就是将这种强大的工具赋予更多的可能:精准调控特定基因表达的基因开关和基因修饰(CRISPRa/i)技术,在活体组织中精准呈现基因组序列的基因成像(CRISPR imaging)技术,对三维基因组进行空间重排和定位的基因定位(CRISPR-GO)技术,众多“工具包”加身,使“基因魔剪”化身“瑞士军刀”,为后基因组工程时代带来了真正意义上的技术革命。

从基因魔剪、单碱基编辑的基因橡皮擦,到如今的基因编辑“瑞士军刀”,近年来基因编辑领域花样翻新、天翻地覆。当谈及CRISPR的下一个技术创新热点时,亓磊认为,CRISPR系统作为一种基础工具,将其赋予有益于人类的应用,将会带来新的收获。给予生命更多的机会,而生命将报以更多的可能。


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