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剛剛,2020年諾貝爾化學獎揭曉!
2020-10-07 18:29:00
科學網
作者:

  北京時間10月7日下午5時48分許,2020年諾貝爾化學獎揭曉。法國和美國科學家Emmanuelle Charpentier、Jennifer A. Doudna獲獎,以表彰她們“開發出一種基因組編輯方法”。

  今年的諾貝爾獎單項獎金增加到1000萬瑞典克朗(約合人民幣760萬元),比2019年增加100萬瑞典克朗。

  Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna是第6位和7位獲得諾貝爾化學獎的女性。

  Emmanuelle Charpentier, 1968年出生于法國朱維西。1995年從法國巴黎巴斯德研究所獲得博士學位。目前任職于德國馬普病原體科學研究所。

  Jennifer A. Doudna,1964年出生于美國華盛頓特區。1989年從美國哈佛醫學院獲得博士學位。目前任職于美國加州大學伯克利分校和美國霍華德·休斯醫學研究所。

  基因剪刀:改寫生命密碼的工具

  Emmanuelle Charpentier和Jennifer A. Doudna發現了基因技術最鋒利的工具之一:CRISPR/Cas9基因剪刀。利用這些技術,研究人員可以極其精確地改變動物、植物和微生物的DNA。這項技術對生命科學產生了革命性的影響,正在為新的癌癥療法做出貢獻,并可能使治愈遺傳疾病的夢想成為現實。

  如果研究人員想要了解生命的內部運作,他們需要修改細胞中的基因。這曾經是一項耗時、困難甚至不可能完成的工作。利用CRISPR/Cas9基因剪刀,現在可以在幾周的時間內改變生命密碼。

  “基因工具有著巨大的力量,它影響著我們所有人。它不僅徹底改變了基礎科學,而且產生了新作物,并將導致突破性的新型醫學療法?!敝Z貝爾化學委員會主席Claes Gustafsson說。

  就像在科學上經常發生的那樣,這些基因剪刀的發現是出乎意料的。在Emmanuelle Charpentier對化膿性鏈球菌(對人類危害最大的細菌之一)的研究中,她發現了一種之前未知的分子——tracrRNA。她的研究表明,tracrRNA是細菌古老免疫系統CRISPR/Cas的一部分,它可以通過裂解病毒的DNA來解除病毒的武器。

  Charpentier在2011年發表了她的發現。同年,她開始與Jennifer Doudna合作。Doudna是一位經驗豐富的生物化學家,對RNA有著豐富的知識。她們一起成功地在試管中再造了細菌的基因剪刀,并簡化了剪刀的分子組成,使其更容易使用。

  在一個劃時代的實驗中,她們對基因剪刀重新編程。在其自然形態下,剪刀可以從病毒中識別DNA。Charpentier和Doudna證明了它們是可以被控制的,因此它們可以在一個預定的位置切斷任何DNA分子。而在DNA被切斷的地方,就很容易改寫生命密碼。

  自從Charpentier和Doudna在2012年發現CRISPR/Cas9基因剪刀后,它們的應用就開始勢不可擋。這種工具促成了基礎研究中的許多重要發現,植物研究人員已經能夠培育出耐霉、害蟲和干旱的作物。在醫學方面,新型癌癥療法的臨床試驗正在進行,能夠治愈遺傳疾病的夢想即將實現。這些基因剪刀把生命科學帶入了一個新時代,從很多方面來說,正在給人類帶來極大的福祉。

  過去5年諾貝爾化學獎得主名單

  2019年——美國和日本3位科學家 John B Goodenough、M. Stanley Whittlingham、Akira Yoshino獲獎,獲獎理由是“在鋰離子電池的發展方面作出的貢獻”。

  2018年——美國科學家Frances H. Arnoid獲獎,獲獎理由是“研究酶的定向進化”;另外兩位獲獎者是美國的George P. Smith和英國的Sir Gregory P. Winter,獲獎理由是“研究縮氨酸和抗體的噬菌體展示技術”。

  2017年——瑞士、美國和英國3位科學家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson獲獎,獲獎理由是“研發出冷凍電鏡,用于溶液中生物分子結構的高分辨率測定”。

  2016年——法國、美國、荷蘭3位科學家Jean-Pierre Sauvage、J. Fraser Stoddart和Bernard L. Feringa獲獎,獲獎理由是“分子機器的設計與合成”。

  2015年——瑞典、美國、土耳其3位科學家Tomas Lindahl、Paul Modrich和Aziz Sancar獲獎,獲獎理由是“DNA修復的機制研究”。

  諾貝爾化學獎小知識

  ——截至2019年,諾貝爾化學獎共頒發了111次,沒有頒發的8年分別是1916、1917、1919、1924、1933、1940、1941和1942年。

  ——1901年至2019年,共184人次獲獎,實際獲獎個人為183人,因為英國科學家Frederick Sanger于1958年和1980年兩次獲獎。

  ——111次頒獎中,63次為單獨獲獎者,23次為2人共享,25次為3人共享。

  ——最年輕的獲獎者是法國科學家Frédéric Joliot,1915年因“合成新的放射性元素”與妻子Irène Joliot-Curie一起獲獎,時年35歲。

  ——最年長的獲獎者是美國科學家John B. Goodenough,2019年因“在鋰離子電池的發展方面作出的貢獻”獲獎,時年97歲。他也是諾獎得主中獲獎時最年長的一位。

  ——183位諾貝爾化學獎得主中,只有5位女性。分別是1911年的居里夫人(居里夫人另外還獲得1903年的物理學獎)、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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