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刚刚,2020年诺贝尔化学奖揭晓!
2020-10-07 18:29:00
科学网
作者:

  北京时间10月7日下午5时48分许,2020年诺贝尔化学奖揭晓。法国和美国科学家Emmanuelle Charpentier、Jennifer A. Doudna获奖,以表彰她们“开发出一种基因组编辑方法”。

  今年的诺贝尔奖单项奖金增加到1000万瑞典克朗(约合人民币760万元),比2019年增加100万瑞典克朗。

  Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna是第6位和7位获得诺贝尔化学奖的女性。

  Emmanuelle Charpentier, 1968年出生于法国朱维西。1995年从法国巴黎巴斯德研究所获得博士学位。目前任职于德国马普病原体科学研究所。

  Jennifer A. Doudna,1964年出生于美国华盛顿特区。1989年从美国哈佛医学院获得博士学位。目前任职于美国加州大学伯克利分校和美国霍华德·休斯医学研究所。

  基因剪刀:改写生命密码的工具

  Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna发现了基因技术最锋利的工具之一:CRISPR/Cas9基因剪刀。利用这些技术,研究人员可以极其精确地改变动物、植物和微生物的DNA。这项技术对生命科学产生了革命性的影响,正在为新的癌症疗法做出贡献,并可能使治愈遗传疾病的梦想成为现实。

  如果研究人员想要了解生命的内部运作,他们需要修改细胞中的基因。这曾经是一项耗时、困难甚至不可能完成的工作。利用CRISPR/Cas9基因剪刀,现在可以在几周的时间内改变生命密码。

  “基因工具有着巨大的力量,它影响着我们所有人。它不仅彻底改变了基础科学,而且产生了新作物,并将导致突破性的新型医学疗法。”诺贝尔化学委员会主席Claes Gustafsson说。

  就像在科学上经常发生的那样,这些基因剪刀的发现是出乎意料的。在Emmanuelle Charpentier对化脓性链球菌(对人类危害最大的细菌之一)的研究中,她发现了一种之前未知的分子——tracrRNA。她的研究表明,tracrRNA是细菌古老免疫系统CRISPR/Cas的一部分,它可以通过裂解病毒的DNA来解除病毒的武器。

  Charpentier在2011年发表了她的发现。同年,她开始与Jennifer Doudna合作。Doudna是一位经验丰富的生物化学家,对RNA有着丰富的知识。她们一起成功地在试管中再造了细菌的基因剪刀,并简化了剪刀的分子组成,使其更容易使用。

  在一个划时代的实验中,她们对基因剪刀重新编程。在其自然形态下,剪刀可以从病毒中识别DNA。Charpentier和Doudna证明了它们是可以被控制的,因此它们可以在一个预定的位置切断任何DNA分子。而在DNA被切断的地方,就很容易改写生命密码。

  自从Charpentier和Doudna在2012年发现CRISPR/Cas9基因剪刀后,它们的应用就开始势不可挡。这种工具促成了基础研究中的许多重要发现,植物研究人员已经能够培育出耐霉、害虫和干旱的作物。在医学方面,新型癌症疗法的临床试验正在进行,能够治愈遗传疾病的梦想即将实现。这些基因剪刀把生命科学带入了一个新时代,从很多方面来说,正在给人类带来极大的福祉。

  过去5年诺贝尔化学奖得主名单

  2019年——美国和日本3位科学家 John B Goodenough、M. Stanley Whittlingham、Akira Yoshino获奖,获奖理由是“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”。

  2018年——美国科学家Frances H. Arnoid获奖,获奖理由是“研究酶的定向进化”;另外两位获奖者是美国的George P. Smith和英国的Sir Gregory P. Winter,获奖理由是“研究缩氨酸和抗体的噬菌体展示技术”。

  2017年——瑞士、美国和英国3位科学家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson获奖,获奖理由是“研发出冷冻电镜,用于溶液中生物分子结构的高分辨率测定”。

  2016年——法国、美国、荷兰3位科学家Jean-Pierre Sauvage、J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa获奖,获奖理由是“分子机器的设计与合成”。

  2015年——瑞典、美国、土耳其3位科学家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar获奖,获奖理由是“DNA修复的机制研究”。

  诺贝尔化学奖小知识

  ——截至2019年,诺贝尔化学奖共颁发了111次,没有颁发的8年分别是1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942年。

  ——1901年至2019年,共184人次获奖,实际获奖个人为183人,因为英国科学家Frederick Sanger于1958年和1980年两次获奖。

  ——111次颁奖中,63次为单独获奖者,23次为2人共享,25次为3人共享。

  ——最年轻的获奖者是法国科学家Frédéric Joliot,1915年因“合成新的放射性元素”与妻子Irène Joliot-Curie一起获奖,时年35岁。

  ——最年长的获奖者是美国科学家John B. Goodenough,2019年因“在锂离子电池的发展方面作出的贡献”获奖,时年97岁。他也是诺奖得主中获奖时最年长的一位。

  ——183位诺贝尔化学奖得主中,只有5位女性。分别是1911年的居里夫人(居里夫人另外还获得1903年的物理学奖)、1935年的Irène Joliot-Curie、1964年的Dorothy Crowfoot Hodgkin、2009年的Ada Yonath,以及2018年的Frances H. Arnold。

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