原標題: 一位女科學家的兩個戰場
杜德納博士(Dr. Jennifer A. Doudna)是加州大學伯克利分校的生物化學家。3年前，她幫助完成了生物學界堪稱不朽的一項發現：用一種比較簡單的方法來改變任何生物體的DNA，猶如電腦使用者可以在文檔中編輯一個單詞一樣。
這一發現讓杜德納成為名人，她獲得了無數的榮譽和獎項。這一被稱為Crispr-Cas9的基因組編輯技術已經被廣泛應用於實驗室研究，科學家們希望，未來它可以幫助重新編寫人類有缺陷的基因，為治療甚至是治癒疾病帶來新的、巨大的可能性。
不過現在，51歲的杜德納正奮戰在兩個戰場，來控制她幫助發明的Crispr-Cas9技術。
就在每個人都樂見Crispr-Cas9成為治療疾病的一種策略時，許多科學家擔憂，它可能會被用於改變人類胚胎、精子或卵子中的基因，如此一來，這些基因改變可以被遺傳給一代又一代人。這樣的前景讓我們對未來充滿恐懼：在這個反烏托邦的未來，科學家製造出一個精英群體，經過設計的嬰兒擁有增強的智力、美貌或其他特性。
上個月，中國科學家宣稱，他們已經使用這項技術嘗試改變人類胚胎的基因，這個實驗是在有缺陷的胚胎上進行，並沒有成功。
杜德納博士一直在組織科學界人士防止倫理底線遭到破壞。「影響進化的想法是一件非常嚴重的事。」她說。
杜德納同時也在爭取控制這項基因編輯技術的知識產權，它可能會帶來巨大的財富。令人驚訝的是，與這項技術相關的第一批專利並沒有授予她，而是授予麻省理工學院和布羅德研究所(Broad Institute)的科學家張鋒。
加州大學對這一決議提出了質疑。因為巨大的爭議，基因編輯技術籠罩在陰雲之中。
「我真的希望看到這項技術用於幫助人類。」杜德納博士說，「如果知識產權機構阻止這麼做，這將令人遺憾。」
Crispr-Cas9技術的發展，可以被認為是一個鮮為人知的基礎生物學研究發展為巨大應用價值的故事。不過，對杜德納博士來說，Crispr-Cas9隻是她輝煌職業生涯中的一項成就而已。
2005年，
伯克利大學的一位環境科學的研究者吉利安·班菲爾德(Jillian
Banfield)找到杜德納，班菲爾德當時正在對高度酸性的廢氣礦井中的罕見微生物進行DNA測序。許多這些微生物的基因組存在罕見的重複序列，被稱作「規律成簇的間隔短迴文重複」，即Crispr。
即便在此後的幾年時間裡，沒有人確定它們的功能，直到其他地方的科學家證實，這些序列是細菌免疫系統的一部分。這些重複序列之間的DNA片段源自於曾經侵染細菌的病毒——可以這麼說，這是細菌最想得到的遺傳標識。
如果相同的病毒再次入侵，這些DNA片段將允許細菌識別這一病毒並通過切割它的遺傳物質摧毀它。杜德納試圖弄清楚這到底是如何發生的。
「我記得，我當時認為這可能是我研究過的最難懂的東西。」她說。
日後它將被證明有着廣泛的用途。在2011年初的一個會議上，她遇到了瑞典于默奧大學(Umea
University)的法國微生物學家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶(Emmanuelle
Charpentier)，她已經在一個細菌物種中發現了一個相對簡單的Crispr系統。
細菌專家和結構生物學家決定聯手研究。
「合作很愉快，因為我們剛好互補。」卡彭蒂耶博士說。她坐在靠近北極的辦公室回憶起，杜德納講述的關於夏威夷的故事讓她樂不可支。
杜德納的兩個博士後馬丁·伊內克(Martin
Jinek)和克日什托夫·黑林斯基(Krzysztof
Chylinski)，最終找到了兩段RNA以及由細菌產生的蛋白質系統，又被稱為Cas9蛋白系統，它可以在DNA特定位置進行剪切。研究人員還發現，這兩個RNA片段可組合成一個片段，並仍能發揮作用。
在這靈光閃現的時刻，科學家們意識到，這種細菌防禦系統不僅可用來殺死病毒，也可用來編輯基因組。
Cas9蛋白系統中一個特定的嚮導RNA 序列可附着在基因組上幾乎任何一個位置， Cas9蛋白會切開DNA序列的特定位點，然後在這個位點添加或刪除特定的DNA片段，如同電影剪輯那樣，刪掉或拼接上一個新的電影片段。
研究人員在試管中演示了DNA編輯這一操作過程。雖然目前還有其他的基因組編輯技術，但是他們發現Crispr-Cas9技術要簡單得多。
對這項技術的最早研究發表在2012年6月的《科學》雜誌上，隨後引發了一場對該技術是否可應用於人類、植物和動物細胞的爭論。
杜德納博士的專業知識是在分子生物學領域，而不是細胞生物學領域。2013年1月，她在開放期刊eLife上發表了這項技術在人類細胞中的應用，就在4周之前，哈佛大學的喬治·切奇(George Church)以及布羅德研究所的張鋒博士分別發表了一篇論文。
Crispr-Cas9技術專利之戰悄然打響，現在，加州大學和布羅德研究所在美國聯邦專利局就Crispr-Cas9技術專利應授予誰而爭論不休。張鋒博士去年也獲得了杜德納多年前獲得過的沃特曼獎。不過，到目前為止，張鋒博士仍是Crispr-Cas9技術專利的擁有者。
布羅德研究所稱，杜德納博士和卡彭蒂耶博士2012年的那篇論文，並沒有說明這項技術在包括人類細胞在內的有核細胞中如何改變DNA，
而張鋒的工作則闡明了這一點。在Crispr-Cas9技術的專利申請材料中，包含有張鋒的實驗記錄，顯示他在2012年杜德納的研究發表之前，
就在使用 Crispr編輯技術。
儘管布羅德研究所認為，最初的申請材料缺乏必要的細節，加州大學表示，他們提出專利申請的時間比張鋒早幾個月。加州大學還向美國專利局表示，杜德納博士2012年的這篇論文一經發表，在細胞中如何使用它就變得顯而易見，還說，張鋒的實驗記錄材料並不能證明他在杜德納發表論文之前就能編輯基因組。
解決專利糾紛通常需要時日。哈佛大學切奇教授稱，無論如何，在Crispr-Cas9技術可用來治療疾病之前，還需要許多研究者對其加以改進。
「如果沒有杜德納的發現，張鋒的發明很難得到應用，而（這項技術）如果沒有進一步的改進，他們二人的方法都難以應用。」 切奇教授說。
此後，兩位科學家憑藉已有的專利以及申請中的專利分別成立了自己的公司。杜德納博士與其他人共同創立Caribou
Biosciences公司來繼續Crispr-Cas9技術的研究，最近則成立了另一家公司Intellia
Therapeutics，專註於疾病治療。
張鋒與切奇教授聯合創立了Editas
Medicine公司 (EDIT) ，杜德納博士也參與了公司的創建，但是之後她退出了。在德國亥姆霍茲感染研究中心(Helmholtz Center for
Infection Research)工作的卡彭蒂耶博士幫助創建了Crispr
Therapeutics公司。儘管她和杜德納仍是朋友，但是她們兩人不再合作研究。
在專利歸屬塵埃落定之前，研究人員仍在繼續探索Crispr-Cas9技術。不過，最近杜德納博士開始注意到，有研究者開始利用這一技術修飾人類胚胎細胞DNA的報告。去年，中國研究者就利用這一技術讓基因編輯猴子成為現實。
「這和我所理解以及思考的化學領域相距甚遠。」杜德納說。但是她認為如果自己忽視這一傳言，將是不負責任的。
今年1月，杜德納在加利福尼亞納帕(Napa)地區組織了一場由頂尖生物學家參加的會議。隨後，這一群體有關呼籲暫停嘗試創造基因改造的嬰兒的評論發表在《科學》雜誌上，儘管他們認為，關於人類遺傳物質改變的基礎研究仍可以進行 。
杜德納博士稱，禁止這一領域的基礎研究工作並不現實。「即使你想要禁止，絕對的禁止顯然是不可能的。」她說。目前，她正與其他研究者組織一個更大的國際會議，其中包括企業、大學以及政府的代表，將共同制定新的指導方針。
杜德納正在努力地適應她的准名人生活。她經常被企業家們邀請去硅谷演講，參與科幻小說作家的暢談，以及為好萊塢科學電影提供科學諮詢。而她卻無瑕顧及自己對花園種植的愛好 。
2014年11月，杜德納博士和卡彭蒂耶博士共同獲得了生命科學突破獎(Breakthrough
Prizes)，每人獲得300萬美元的獎金，該獎項由互聯網領域的巨頭企業家們創立。生命科學突破獎授獎儀式就如同奧斯卡獎一樣隆重，參加者身着盛裝，電影明星卡梅隆·迪亞茲(Cameron
Diaz)和本尼迪克特·康伯巴奇(Benedict
Cumberbatch)也受邀出席。同年，這兩位女科學家被美國《時代》雜誌評選為世界上100位最有影響力的人物。
杜德納有一個12歲的兒子，名叫安德魯(Andrew)。杜德納也深知自己成為女性科學家的榜樣，而她的秘訣是，「有一個偉大的伴侶」，幫她分擔家務活。
她的丈夫凱特博士，也是加州大學伯克利分校的一名教授。這對夫婦的辦公室相鄰，都可以遠眺到金門大橋。凱特博士也研究RNA，儘管研究上有一些重疊，但是他們主要還是做各自的研究。每個下午，安德魯從學校步行到他們的辦公室，會一直待到這對夫婦準備回家。
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