韩春雨:从“名不经传”到“一鸣惊人”

 

河北科技大学在哪里?”“韩春雨是何方神圣?”最近几天,中国生物学界沸...







河北科技大学在哪里?”“韩春雨是何方神圣?”       最近几天,中国生物学界沸腾了。其中有世界著名的生物学家、也有年轻研究员、活跃的研究生,大家议论纷纷。近年国际上因为基因修饰技术而激烈争议谁应该得诺奖,而来自河北科技大学、名不见经传的副教授韩春雨的工作打开了新局面——不是说他会得诺奖,而是有可能他发明的基因修饰新技术会替代现有技术而成为最实用的,更为重要的是:这一发现具有带来技术和产业变化的潜能。

今年42岁的韩春雨是河北科技大学的一名副教授,因为这篇新发表的工作“一鸣惊人”。        简单地说,韩春雨团队发明了一种新的基因编辑技术(NgAgo-gDNA),适合在人类细胞中基因组编辑,不同于已有最时兴的技术(CRISPR-Cas9)。后者通过RNA寻找替换序列,而新技术通过DNA作为介导寻找替换目标。目前世界各个实验室最为流行的基因编辑工具是CRISPR-Cas9。从原理上来说,早期的DNA编辑技术是通过蛋白(如锌指蛋白)来寻找需要替换的序列,而Cas9则是通过RNA(引导RNA,即gRNA)来寻找替换的序列,由于比操作蛋白质简单得多,Cas9技术得以迅速被广泛使用。但是,Cas9需要19个配对的碱基,并且要求在需要编辑的基因组上这19个碱基后面必须紧邻一个符合一定特征的三碱基序列(PAM序列),这在一定程度上限制了gRNA的设计,而NgAgo–gDNA系统不需要PAM序列,拓宽了其设计范围。NgAgo的gDNA需要5’端磷酸化的单链DNA (5p-ssDNA),这种形式的DNA在哺乳动物细胞中几乎不存在,这保证了NgAgo不会被内源的DNA序列错误带到不该去的地方。该系统的另外一个优点是5p-ssDNA是外源转化进细胞的,其时间和浓度可以非常精确地控制。而Cas9系统的gRNA是内源表达的质粒,难以精确地控制。

韩春雨在河北科技大学条件不好、经费缺乏、人员很少的情况下做出的研究优于世界一流的麻省理工、哈佛、斯坦福。人们不约而同地将韩春雨和麻省理工学院博德研究所的核心研究员张锋联系起来。1981年出生的张锋同样来自石家庄,他以在基因编辑领域的诸多贡献而被人们所熟知,包括首次报告了CRISPR-Cas9在哺乳动物体基因组编辑中的应用,找到更小的Cpf1蛋白来替代Cas9酶。而韩春雨一直在国内接受科学训练、从事研究不同,在河北科技大学生物科学与工程学院的实验室,“离心机是‘飞鸽’牌,与国内自行车品牌相同,从0加速到12000转大概需要1分钟的时间,”韩春雨不无幽默地说。      直到今天,韩春雨所在的的生物科学与工程学院还没有博士点,韩春雨实验室的学生都是硕士研究生。理论上,韩春雨每年可以招五六个硕士研究生,但是真正能够跟他一起专注科研的,也只有一两个人。包括《自然生物技术》的这篇论文,跟韩春雨一起做实验的一共三个人,其中第一作者高峰两年前就从河北科技大学硕士毕业,那时NgAgo的主要结果刚刚做出来,高峰没去找工作,也没有申请博士,而是留在导师韩春雨的实验室继续工作,为了省钱,甚至睡觉都在实验室。

有评论认为,“(如果)未来中国任何一所普通的科研院校都能出现这种激动人心的科研成果,那么中国的科研实力才是真正的达到世界领先水平”。这也刺激了广大拥有一流实验室的科研人员,应该更有具有创造性的从事科学研究,敢于对现有的科研成果或技术发起挑战,而不是一味的模仿、复制。

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