2012年6月8日，一個明媚的周五下午，珍妮佛·杜德娜正式向《科學(xué)》雜志提交了論文。20天后，它在線發(fā)表了。世界從此不同。

論文表明他們找到了基因編輯中最新、也可能是最有效的工具CRISPR-Cas9（簡稱為CRISPR）。利用CRISPR可以插入、編輯或刪除基因，人類有了控制遺傳突變的能力。幾乎一夜之間，一個新時代開始了：在基因工程的領(lǐng)域，只有想不到，沒有做不到。

杜德娜平靜的實驗室研究生活被打破，這位美國加州大學(xué)伯克利分校分子與細(xì)胞生物學(xué)系、化學(xué)系教授不再是一名普通的科學(xué)家，將要面對襲來的“巨浪”，是她沒有意料到的。

杜德娜面對的是什么樣“巨浪”？這一切又是如何發(fā)生的？這可以從她和她的學(xué)生塞繆爾·斯滕伯格合作的一本針對普通公眾的書中得到答案。

2015年，這本書先在網(wǎng)上競賣版權(quán)，當(dāng)時的書名是REWRITING THE CODE OF LIFE，國內(nèi)有幾家出版機(jī)構(gòu)競價該書簡體字版權(quán)，最終花落湖南科學(xué)技術(shù)出版社。參與購買版權(quán)的該社編輯吳煒的想法很明確，作者之一杜德娜是基因編輯領(lǐng)域領(lǐng)軍人物，她現(xiàn)身述說這一熱門話題，不容錯過，何況這是第一本專門以CRISPR為主題的科普書。

2017年，書在美國正式出版，改名為A Crack in Creation。當(dāng)年，就被評為亞馬遜網(wǎng)站科學(xué)類年度最佳書籍、《科學(xué)新聞》年度愛書、《洛杉磯時報》年度好書獎決選書單入圍。

這本書簡體字版書名為《破天機(jī)：基因編輯的驚人力量》，分為兩部分，上篇是《工具》，下篇是《任務(wù)》，上篇講述的是CRISPR技術(shù)背后的故事，下篇探索了CRISPR現(xiàn)在和未來在動物、植物、人類中的各種運用，討論了隨之而來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

一塊重要的拼圖

雖然寫這本書時，距離杜德娜獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎還有幾年時間，但杜德娜的工作已得到極大的認(rèn)可，2013年那年，她已成為《自然》《科學(xué)》雜志頭條的“常客”。

本書的寫作方式較為特別，采用的是第一人稱，以杜德娜的視角來敘述，雖非杜德娜的自傳，但讀者可以分享她獨特的經(jīng)歷，包括她學(xué)習(xí)時的背景、所處的時代、研究經(jīng)歷；基因編輯領(lǐng)域的快速發(fā)展后，帶給她的驚喜、焦慮、思考、責(zé)任及觀點的變化，這些內(nèi)容和上、下篇所講述的有機(jī)地結(jié)合起來。

杜德娜所處的一個什么時代呢？在她進(jìn)入研究領(lǐng)域之前，幾十年來，生命科學(xué)領(lǐng)域的研究在不斷的突破中。

沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了雙螺旋結(jié)構(gòu)，科學(xué)家完成了人類基因組的草圖，基因治療競賽開始，基因打靶得到廣運用，基因編輯實驗取得突破，第一代基因編輯技術(shù)在2009年出現(xiàn)，等等。

杜德娜被這些科學(xué)進(jìn)展深深吸引。20世紀(jì)90年代初，她做博士后研究時，也是研究生涯的開始之初，就和實驗室伙伴討論編輯有缺陷RNA的源頭的可能性。

“本書的目的并不是為基因編輯早期發(fā)展提供一份翔實的歷史記錄。”在這本書里可以看到與杜德娜工作最相關(guān)的研究進(jìn)展，了解到他們的工作是如何與其他人的研究銜接起來的。

2006年，杜德娜的實驗室開始CRISPR的研究工作，這個課題就像偵探，只不過目標(biāo)相反，關(guān)注的不是病毒如何入侵宿主，而是細(xì)菌如何抵御病毒。他們尤其感興趣的是那些與CRISPR相關(guān)的基因，或者說，是他們認(rèn)為參與了抵御病毒的細(xì)菌基因。

CRISPR研究引起更多人的注意，2008年，第一次CRISPR會議在美國加州伯克利分校舉行。而且?guī)啄旯Ψ颉斑@個領(lǐng)域就從松散、有趣，但缺乏確鑿證據(jù)的初始階段，發(fā)展出了一套關(guān)于細(xì)菌適應(yīng)性免疫系統(tǒng)工作機(jī)制理論。”

杜德娜他們也受到相關(guān)公司以及大學(xué)各路同人的激勵，不斷地、一點點地突破。在一次次構(gòu)思、實驗中，他們終于找到并驗證了這種“了不起的分子機(jī)器”，即Cas9，它能以極高的精確度切開病毒的DNA，以及其他細(xì)胞里的DNA，包括人類細(xì)胞。這就意味著他們找到了改寫生命密碼的方法。

“隨著時間流逝，我逐漸意識到，自己是一個更大的科學(xué)共同體的一部分，我們每一個人，都在自己的道路上探索著大自然的真相。每前進(jìn)一小步，感覺好像又找到了一小塊拼圖，而這些都是一個更大的拼圖游戲的一部分。我們每一個人的工作都依賴于前人的工作，它們相互關(guān)聯(lián)，拼出更大的圖章。”

無疑，杜德娜他們找到的是一塊重要的拼圖。

CRISPR找到了她，她就找到了它

“我永遠(yuǎn)不會忘記第一次聽說CRISPR這個術(shù)語的時刻。”2006年的一天，杜德娜接到吉莉安·班菲爾德教授的電話。

吉莉安也是一位卓有成就的女科學(xué)家，在伯克利分校另一個系任教，她向杜德娜詳細(xì)介紹了CRISPR的研究，杜德娜才明白“規(guī)律間隔成簇短回文重復(fù)序列”的意思，這些信息讓她“有微微觸電的感覺”。兩個實驗室的合作表明，要闡明CRISPR工作機(jī)制，該生物化學(xué)家出場了。

與CRISPR相關(guān)的另一個故事是一次“偶遇”。

2011年，杜德娜在波多黎各參加美國微生物學(xué)會年會時，認(rèn)識了法國女科學(xué)家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶——她們共同獲得2020年諾貝爾化學(xué)獎。兩位女科學(xué)家在圣胡安老城閑逛，交流心得、評論報告，自然也談起了各自的科學(xué)研究。在一條巷子的盡頭，埃馬紐埃爾提出合作，共同來闡明神秘的Csn1——后來改名為Cas9蛋白質(zhì)的功能。

這是一次要被記錄史冊的合作。

正好CRISPR找到她，她就做到了。本書譯者傅賀這句看似玩笑的話，卻是一語中的。

有人認(rèn)為，天賦、后天環(huán)境、個人努力是成功的三要素。而杜德娜的經(jīng)歷似乎與此一一對應(yīng)。

杜德娜1966年出生，父親是大學(xué)教授，有較好的家庭環(huán)境，受到了良好的教育。大約在12歲時，她讀了吉姆·沃森的《雙螺旋》，“我第一次感到命運會把我送到相似的路上。”

1982年，她剛上大學(xué)，參與了平生第一次的實驗——到生物系一位教授的實驗室里，和其他學(xué)生一塊探索一株真菌如何感染了木瓜。他們居然還揭示出了真菌的一個重要特征，“我第一次感受到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的狂喜”，親身經(jīng)歷后，她的求知欲更強(qiáng)烈了。

盡管杜德娜和天賦和努力都足夠，但從杜德娜的成長經(jīng)歷來看，和這個年代的其他科研人員一樣，按部就班地從大學(xué)本科到博士，在實驗室里做研究，關(guān)心領(lǐng)域的發(fā)展，思考自己有興趣的項目，然后踏實地工作，取得或多或少的成果。

不過，現(xiàn)在美國佐治亞大學(xué)做研究的傅賀提醒道，杜德娜能有這樣的成就，和她一直在科研的最前沿有關(guān)。她的求學(xué)經(jīng)歷堪稱顯赫，比如她在哈佛讀了博士，導(dǎo)師是諾獎獲得者杰克·紹斯塔克教授；在科羅拉多大學(xué)的博士后導(dǎo)師湯姆·切克也是諾獎得主。成立自己的實驗室之后，她逐漸成為世界知名的RNA結(jié)構(gòu)專家。由此可見，她的起點不低，從開始就有得天獨厚的科研環(huán)境和實力。

科學(xué)家與公眾的共同責(zé)任

本書簡體字主書名為“破天機(jī)”，這個有點文藝、像是武俠小說的名字，比起中國臺灣繁體字版的主書名“基因編輯大革命”更能表現(xiàn)出這項工作的影響力。事實上，英文書名A Crack in Creation中creation一詞有“創(chuàng)世”的意思，如果直譯的話，大概可以說是“創(chuàng)世中的一道裂縫”。傅賀作為譯者，他想到，雖然中文沒有相對應(yīng)“創(chuàng)世”的概念，但中國人敬畏“天”，生命世界里的演化規(guī)律可以說就是“天機(jī)”。現(xiàn)在，人類誤打誤撞發(fā)現(xiàn)了基因編輯的利器，也就表示有能力直接干預(yù)基因的演化了，于是，就仿佛“勘破了天機(jī)”，書名順勢而出。

在這篇打破“天機(jī)”的論文發(fā)表后的一年，科學(xué)界刮起了CRISPR旋風(fēng)，世界各地的研究人員將此派上用場。杜德娜感覺自己“仿佛在伯克利一覺睡去，醒來發(fā)現(xiàn)身處火星。”而CRISPR一詞從學(xué)術(shù)會議的學(xué)者都聽得一頭霧水的狀況，變成家喻戶曉的“熱詞”。

雖然身處熱潮中，但杜德娜保持著冷靜，思考并質(zhì)疑著。

2014年的一天，本書的另一位作者塞繆爾收到一封陌生郵件，是一位創(chuàng)業(yè)者，約他見面談商業(yè)計劃，還希望他加盟他們公司做科學(xué)顧問。原來這家公司是為人提供健康的“CRISPR定制嬰兒”。

這“大膽”的設(shè)想讓塞繆爾不寒而栗。他和杜德娜都意識到，CRISPR應(yīng)用于編輯人類的基因組，是早晚的事。杜德娜為此憂心忡忡，甚至寢食難安。

杜德娜走出實驗室，她認(rèn)為作為科學(xué)家，自己不能置身事外，她積極參與到討論中。而本書差不多用了一半的篇幅去探討科學(xué)家以及科研人員如何面對這項科研發(fā)展，需要考慮什么，應(yīng)該有什么底線等等。

杜德娜想到了原子彈之父、之前也是伯克利分校物理系教授奧本海默的呼吁，她回顧了重組DNA技術(shù)的發(fā)展歷史，諾貝爾獎得主、化學(xué)家保羅·博格的謹(jǐn)慎態(tài)度和策略，以及“博格來信”對相關(guān)科學(xué)研究提出的三項建議。

2015年1月，杜德娜和科學(xué)同人組織召開了生物倫理論壇，有17位與會人員，許多重量級科學(xué)家到場，包括博格，以及諾貝爾獎得主大衛(wèi)·巴爾的摩，這次會議形成的文章在《科學(xué)》雜志在線發(fā)表了。

隨后不久，杜德娜開始籌備關(guān)于人類基因編輯的首次國際會議。高峰論壇2015年12月舉行，美國、中國和英國及其他來自世界各地的科學(xué)家——最前沿的基因編輯研究者——參與了會議的討論。在這些對話中，有一個主題反復(fù)出現(xiàn)，那就是：科學(xué)家該如何使用這項新發(fā)現(xiàn)的技術(shù)。“我們目前還沒有找到答案，但是，我們正一點點地接近它。”

杜德娜本人對不同立場的學(xué)者的思路有了更深的理解，讓她進(jìn)一步細(xì)化了對生殖細(xì)胞系編輯議題的理解。

但是杜德娜的初心和夢想從沒有改變，“有一天，基因編輯可以幫助治愈人類的疾病”。

對公眾來說，需要更多的了解基因編輯知識，辯證分析不同的觀點，傅賀認(rèn)為，本書能讓讀者對怎么理解、全面看待基因編輯有幫助。

這也是本書寫作的一個重要目的，杜德娜在書的最后說，“CRISPR的故事提醒我們，技術(shù)突破往往來自意想不到的地方，因此，重要的是讓我們對自然的好奇心引領(lǐng)我們前進(jìn)。但是，CRISPR的故事也提醒我們，科學(xué)家和公眾需要一道為科學(xué)的前進(jìn)和科學(xué)結(jié)果負(fù)責(zé)……每一次我們揭開大自然奧秘的一角，它就代表著一個實驗的結(jié)束，以及更多實驗的開始。”（溫新紅）