小思
每天都發現一個新的自己
今天的故事是關於一個白富美科學家的奮鬥經曆，詹妮弗·杜德納(Jennifer Doudna)幼年時生長在夏威夷的亞裔環境，因為鶴立雞群，形單影隻。找不到同族裔的伴侶使她倍感孤獨，鬱悶得隻有讀書來消磨時光。結果呢？壞事變好事，她踏上一條科學研究的康莊大道，因為發明CRISPR-CAS，她與我前一篇文章裏的女主人公一道，即將登上諾貝爾高峰。(見草根科學家艱難的諾貝爾之路艾曼紐.夏邦傑--Emmanuelle Charpentie)
詹妮弗現任加利福尼亞大學伯克利分校分子和細胞生物學和化學教授，她多年研究揭示了不少RNA 的秘密。采用結構生物學和生物化學分析方法，她解析了核糖核酸酶 （酶） 分子的結構和其他功能的RNA，詹妮弗的研究證明看似簡單的RNA分子擁著蛋白質一樣的複雜功能。
2002年，年僅38歲的詹妮弗當選美國科學院院士，而且已經取得兩個具有裏程碑意義的研究成果，詹妮弗和同事們解決了兩個重要RNA的晶體結構，嗜熱四膜蟲的 P4 P6 域組內含子核酶和丁型肝炎病毒 (HDV) 核酸酶。通過確定其分子的結構，她的工作加深了人們對RNA生物功能的理解。比如，詹妮弗描述了丁型肝炎病毒內部核糖體進入位點 (IRES)，可以劫持宿主細胞的免疫機製和以便順利的複製病毒蛋白。
詹妮弗在夏威夷火山中長大的，小得像螞蟻的城市名叫希洛。那裏有著茂密的熱帶森林和遙遠的海灘，這些自然奇觀灌輸給她對自然的敬畏和欣賞。盡管她的家裏沒有科學家，環境讓她對自然科學產生了興趣。詹妮弗第一次對自然科學感興趣是在高中時第一次化學課參加了生物化學科學研討會。她的父母是天文學、 地質演化與人文科學的學者，但大力鼓勵她對科學的興趣。他們為詹妮弗提供科學書籍，參觀博物館，和她第一次"動手"作科學經驗 — 夏天在實驗室裏研究蠕蟲和蘑菇，並閱讀了DNA的雙螺旋結構。
在遊客稀少的夏威夷城市希洛(Hilo)，孩提時的詹妮弗感覺自己和這個地方格格不入。她擁有一頭金發，藍色的眼睛，又比其他孩子高出一截，周圍的孩子大部分是波利尼西亞裔或亞裔。“我想在他們看來我像是一個怪胎，”不久前她回憶道，“而且我感覺自己也像是個怪胎。”
詹妮弗對科學的好奇心進一步增強是在大學時期，她在波莫納學院 (克萊爾蒙特，CA) 開始研究化學。在那裏有幾個教授對她的研究生涯產生了深遠的影響，包括化學教授 Fred Grieman，使她對量子力學產生了熱情，闊維漢施教授讓她對研究感到"鼓舞人心"。詹妮弗在波莫納第一次遇到本科導師帕納先科就受到她對科學的獻身精神感染而不能自拔。帕納先科則高度評價：“詹妮弗不僅是一個出色的科學家，而且還展示一個女人如何在一個男性主導的學術世界取得成功。”詹妮弗把性格堅毅的女性導師帕納先科作為自己的榜樣，在她的職業生涯的早期影響很大。
1985年獲得在波莫納從化學學士學位後，詹妮弗師從哈佛大學諾貝爾獎獲得者傑克.紹斯塔克，攻讀生物化學博士學位。在此期間，詹妮弗瘋狂的迷戀上了RNA。 詹妮弗和紹斯塔克發現了一個RNA分子自剪接內含子成核酶，它能夠複製的RNA 模板。證明了RNA 可以充當一個聚合酶。
詹妮弗後來師從又一個諾貝爾獎獲得者托馬斯·切赫(Thomas Cech)作博士後研究，切赫是科羅拉多州大學化學和生物化學教授，對她欣賞尤佳。“新的主題，新的科學領域沒關係，她就是硬著頭皮上，因為她有科學發現的天然技能。”詹妮弗和切赫發現了晶體結構的嗜熱四膜蟲的 P4 P6 域組內含子核酶。“那是人類第一次見過除了tRNA之外的大RNA分子結構”詹妮弗說。她的研究表明RNA可以打包在一起，形成一個三維形狀的螺旋。
1994年詹妮弗在耶魯大學開始獨立，擔任助理教授。由於勤奮和天賦她提升很快，2000年(僅6年)成為分子生物物理學和生物化學係的亨利 · 福特講座教授。詹妮弗的實驗室的另一個重點工作是稱為“病毒內部核糖體進入位點 (IRES)，是一段RNA。IRES 是一種挺神奇的結構，基本上能夠抓住受感染細胞的核糖體，用以合成病毒蛋白的材料。
詹妮弗2002年來到加利福尼亞州工作。既離老家近些，還有對研究至關重要的資源 — 位於勞倫斯伯克利國家實驗室的同步加速器。在伯克利，詹妮弗繼續研究 IRES RNA。盡管結構和功能的研究也許有一天可能提供對一些病毒的治療靶點，但是詹妮弗的關注主要是基礎研究。“對我來說，更大的問題是可以獲取足夠的新信息，以便深入了解生命的化學基礎，特別是RNA的多種生物學功能”。詹妮弗說繼續探索RNA將有助於了解人類在地球早期生活的奧秘。
也就是說這位女科學家有兩個戰場，與外界的隔閡帶給她的是促使她走向科學的一種書卷氣，有些不識人間煙火的味道。這樣的生長環境“讓她在磨礪中成長”，她的丈夫傑米·凱特(Jamie Cate)說。“她能夠應對巨大的壓力。”
4年前，她作出了生物學界的一項了不起的發現：用一種簡單的方法來改變生物體的DNA，猶如電腦使用者可以在文檔中編輯一個單詞一樣。這一發現讓詹妮弗.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，為治療甚至是治愈疾病帶來新的、巨大的可能性。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，而且憑借此功績她隨時可以得到諾貝爾獎的光顧。
每個人都期待Crispr-Cas9將成為治療疾病的一種有效策略時，但是科學家也擔心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。
2015中國科學家宣稱，他們已經使用這項技術嚐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。今年英國科學家也嚐試改變人類胚胎的基因。杜德納博士一直在組織科學界人士討論如何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7歲時，全家搬到希洛。父親在夏威夷大學教文學，母親在一個社區大學講授曆史，他們的女兒喜歡探索熱帶雨林，對事物如何運行很著迷。在高中時期上化學課，她聽了一個科學家的講座，這位科學家講解了自己是怎樣研究正常的細胞如何變成癌細胞的。因為這次講座， 杜德納找到了自己的使命。“我當時目瞪口呆。”杜德納回憶道，“我希望自己成為像她那樣的科學家。”
在2011年初的一個會議上，她遇到了瑞典於默奧大學(Umea University)的法國微生物學家埃馬紐埃爾·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier， 也作艾蔓紐)，她已經在一個細菌物種中發現了一個相對簡單的Crispr係統。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。”詹妮弗說。而艾蔓紐坐在靠近北極的(瑞典)辦公室回憶起，杜德納講述的關於夏威夷的故事讓她笑得不可開交。
杜德納的兩個博士後是大牛人：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係統，又被稱為Cas9蛋白係統，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。在這靈感閃現的時刻，作為聰明的科學家們意識到，這種細菌防禦係統不僅可用來殺死病毒，也可用來編輯基因組。
Cas9蛋白係統中一個特定的向導RNA 序列可附著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，刪掉或拚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。
他們的這項技術研究發表在2012年6月的《科學》雜誌上。2013年1月，她又在eLife上發表了這項技術在人類細胞中的應用。可是就在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在動物細胞編緝DNA的一篇論文。於是出現了專利之爭(見後)。
詹妮弗。杜德納獲得了眾多獎項： Searle 學者獎(1996 年)，全國學院的科學創新獎研究 (1999 年)，她也是豪華德休斯醫學研究會與美國藝術與科學研究員學院的一名研究員。2000年，還是耶魯教員的杜德納獲得艾倫·沃特曼獎(Alan T. Waterman Award)，這一獎項由美國國家科學基金每年授予一位傑出的青年科學家。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，參加者身著盛裝，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。杜德納正在努力地適應她的準名人生活。她經常被企業家們邀請去矽穀演講，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谘詢。而她卻已經無瑕顧及自己的花園。
杜德納有一個13歲的兒子，名叫安德魯(Andrew)。杜德納也深知自己已經成了女性科學家的榜樣，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。不過他以前是幫助他解出重要RNA結構的學生。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，盡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，安德魯步行到詹妮弗的辦公室，會等待到她工作完畢，這對夫婦才一起回家。
比較兩個大腕的科研生涯，不得不驚歎，有的人(詹妮弗)天賦太好，一生一帆風順，很快就走到非常成功的道路上。然後再次遇到千載難逢的良機，即與艾曼紐.夏邦傑的合作機會。而且詹妮弗的學生都是曠世奇才，總是很快的時間內發出技高一籌的研究，所以誰想與她的實驗室競爭同一個科研課題，先自沒有了底氣。
當然艾曼紐.夏邦傑也是艱難中意誌堅定，不屈不撓，而且盯住一個方向始終不放棄，終於修成正果。區別在於艾曼紐.夏邦傑成果不多，但僅一個成就是燦爛得無比輝煌，耀眼奪目。詹妮弗很早就功成名就，一生碩果累累，不過最耀眼的一朵還得借用艾曼紐的智慧和無私的合作。朋友你是科學界的哪一類。我想，這個故事有啟發作用，同學們即使自己不是科學家，用此故事教育後代也許為您培養一個抱回炸藥獎的兒女。
艾曼紐.夏邦傑_(left)_________________詹妮弗·A·杜德納(right)___
_________________________________________________________________
專利之戰：
詹妮弗.杜德納同時也在爭取控製這項基因編輯技術的知識產權，它可能會帶來巨大的財富。令人奇怪的是，與這項技術相關的第一批專利並沒有授予她，而是提前授予了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。”詹妮弗。杜德納博士說，“如果知識產權機構阻止這麽做，這將令人遺憾。”
布羅德研究所稱，詹妮弗。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。
盡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，詹妮弗。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。不過這場有理說不清的官司不會在一兩天完結的。
兩位科學家憑借已有的專利以及申請中的專利分別成立了自己的公司。詹妮弗。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，專注於疾病治療。張鋒與切奇教授聯合創立了Editas Medicine公司，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)工作的艾曼紐。卡彭蒂耶博士幫助創建了Crispr Therapeutics公司。盡管艾曼紐和杜德納仍是朋友，但是她們兩人現在不再合作了。
?
__________________
什麽意思？ 難道隻有專利判給她，才算為人類做貢獻？
Crispr-Cas9係統可能馬上要被淘汰了