CRISPR技術(shù)發(fā)展了十年。對(duì)于一個(gè)科學(xué)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，十年很短，只能算是起步階段，但我們已然領(lǐng)略基因編輯的深遠(yuǎn)意義和無(wú)限潛力。這套號(hào)稱“基因魔剪”的工具改編自細(xì)菌免疫系統(tǒng)，幫助科學(xué)家切割和編輯任意活細(xì)胞內(nèi)的遺傳密碼，以進(jìn)行高度針對(duì)性的改變和修復(fù)。CRISPR療法幫助了少數(shù)遺傳病患者，這證明它擁有改變7 000種已知病因遺傳病的患者生活的潛力。從糖尿病等慢性病到傳染病，針對(duì)各種疾病的CRISPR療法試驗(yàn)都正在進(jìn)行中。

2023年，更多領(lǐng)域都將因CRISPR解決方案獲益。例如，在最初的臨床試驗(yàn)結(jié)果公布后，第一批使用CRISPR的農(nóng)業(yè)應(yīng)用最近進(jìn)入了市場(chǎng)：美國(guó)食品藥品管理局（FDA）批準(zhǔn)的對(duì)?；虻木庉?，重新創(chuàng)造了一種偶見(jiàn)于自然界、擁有光滑皮毛的奶牛，魔剪所造的皮毛同時(shí)使得奶牛可耐受不斷升高的氣溫；一種經(jīng)過(guò)CRISPR編輯的番茄已獲批在日本銷售，其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)較編輯前更高。此外，CRISPR正被實(shí)驗(yàn)性地用于提高作物產(chǎn)量、減少農(nóng)藥和水的使用、防止病蟲害……

CRISPR創(chuàng)新的下一個(gè)領(lǐng)域?qū)⑹菤夂蜃兓兄鴽Q定性意義的時(shí)代斗爭(zhēng)。2023年，科學(xué)界要大膽啟用CRISPR以應(yīng)對(duì)氣候變化。

首先，新的探索工作旨在減少農(nóng)業(yè)的碳排放。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的溫室氣體排放約占總量的1/4，主要來(lái)自土壤（例如稻田）或家禽家畜內(nèi)臟里的微生物。新工作的重點(diǎn)是如何使用CRISPR編輯這些微生物，或改變微生物群落的組成，從而減少甚至消除溫室氣體排放。

其次，我們正在尋找方法，嘗試提高植物和微生物捕獲二氧化碳并將其儲(chǔ)存于土壤內(nèi)的固有能力。植物光合作用時(shí)“吸入”二氧化碳并利用它產(chǎn)生能量，但被吸入的碳通常又會(huì)很快循環(huán)回大氣中?？茖W(xué)家希望提高植物和土壤微生物的固碳水平，使其不僅能捕獲碳，更能將碳長(zhǎng)期儲(chǔ)存于土壤。自現(xiàn)代農(nóng)業(yè)出現(xiàn)以來(lái)，大量土壤碳流失，基于CRISPR的固碳升級(jí)有望一定程度彌補(bǔ)這方面的不足。

第三，我們正在開(kāi)發(fā)新方法以求最大限度減少農(nóng)民的“投入”。這些投入包括具備很高碳排成本的肥料和殺蟲劑，以及其他環(huán)境健康成本。這方面的CRISPR研究旨在編輯水稻等主要農(nóng)作物，使它們能在消耗更少肥料的情況下健康生長(zhǎng)?；蚓庉嬁墒怪参飳?duì)常見(jiàn)病原體和害蟲更具抗性，這樣農(nóng)民對(duì)高碳排化學(xué)品的需求就減少了。

最后，我們需要找到一些方法來(lái)幫助農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)已經(jīng)發(fā)生或不可避免的氣候變化。新的工作正借助CRISPR設(shè)計(jì)“極品”植物——能利用更少的水產(chǎn)出更多食物和其他材料，同時(shí)能耐受極端溫度。

對(duì)于CRISPR的關(guān)注大多集中于醫(yī)學(xué)應(yīng)用。這是有充分理由的：結(jié)果令人鼓舞，個(gè)人故事令人振奮，許多長(zhǎng)期被忽視的遺傳病患者因此有了希望。到2023年，隨著CRISPR進(jìn)入農(nóng)業(yè)和氣候領(lǐng)域，我們將有機(jī)會(huì)全面地、根本性地改善人類健康，讓這個(gè)世界變得更好。

——?jiǎng)⒌弦蛔g自Wired

詹妮弗 · 杜德納（Jennifer Anne Doudna） 諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分?；瘜W(xué)及生物學(xué)教授