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来源:尹高谭基因
作者:尹高谭基因
普渡大学于2021年9月3日在NGAGO POSSESSES GUIDED DNA NICKING ACIVITITY(NGAGO POSSESSES GUIDED DNA NICKING A
如果以目前已知的证据来描述下这个事情的进展:那就是NgAgo 有效,但目前仅证明在原核系统内(比如大肠杆菌),韩春雨当年提出的“对人类细胞有基因编辑能力”,截至这一刻仍无法重复。
基因编辑不要太火。尤其是去年的诺奖授给两位又酷又飒的美女埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(EmmanuelleCharpentier)和詹妮弗·杜德纳(JenniferAnne Doudna)后,基因编辑技术可谓家喻户晓。
但也是几家欢喜几家愁,河北科技大学的韩春雨的基因剪刀可谓一波三折……
眼见他起高楼
眼见他宴宾客
眼见他楼塌了……
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故事得从2016年讲起。
2016年5月,韩春雨作为通讯作者在国际顶级期刊《自然·生物技术》杂志上发表了一篇题为
“DNA-guided genome editingusing the Natronobacterium gregoryiArgonaute”
(使用NgAgo进行DNA引导的基因组编辑)的研究论文,论文称,他的团队发明了一种新的基因编辑技术——NgAgo-gDNA,对真核生物(包括人)具有基因编辑能力。
该技术有与 “基因魔剪”CRISPR可以比肩的高效率,并能对特定基因进行敲除、插入等改造。要知道,CRISPR-Cas9是当时最时兴的基因编辑技术,也是诺贝尔奖的热门。
韩春雨团队的这一技术向CRISPR-Cas9发起了挑战。他所用的酶Argonaute和Cas9有共同的生物学作用,也是对抗外源基因表达,不同的是Cas9只能依靠RNA作为指导,Argonautes不仅能依靠RNA也能依靠双链DNA,不会像RNA那样容易形成二级结构而导致失效或脱靶效应,对游离于细胞核的DNA具有更高的切割效率。
换句话说,比起CRISPR-Cas9存在容易 “脱靶”等方面的不足,NgAgo-gDNA可以让基因编辑技术实现精准、简单操作,从工作效率到工作准度上,都实现了超越。
论文一经刊登,立刻引起了国内生物学界的关注。43岁的韩春雨从藉藉无名到一夜爆红,被媒体捧为“网红科学家”,他的技术也被称为“第四代基因编辑技术”,是“诺贝尔奖黑马”。部分媒体还报道这是首个“中国创造”的尖端生物技术,很可能打破国际基因编辑技术的垄断,具有极高的科研和商业价值。
这一革命性的技术直接为韩春雨团队带来了大量研究拨款。河北科技大学成立基因编辑技术研究中心,并计划投入经费2.24亿元。此外,韩春雨个人还收获了大量荣誉,比如河北省科协副主席、河北省最美教师,还有国家“中青年科技创新领军人才”和“长江学者奖励计划”的候选人(虽然后面两项最后落选)等。
但是,NgAgo的研究成果很快就引发了广泛质疑。最先提出论文结果可重复性问题的是原清华大学著名结构生物学教授颜宁。接着7月份,此前曾宣布可以重复韩春雨实验结果的澳大利亚国立大学研究者盖坦·布尔焦称,经过一个月的多次尝试最终发现NgAgo无法进行基因编辑。另外,美国、西班牙等多位科学家也公开表示,无法重复韩春雨NgAgo系统的基因组编辑结果。
面对质疑,韩春雨回应到: “科学是有条件的可重复,使用的生物材料其实是很重要的”。对于大面积实验无法重复的原因,韩春雨直到后来也一直认为,“有可能是因为大规模的、大范围的细胞污染”。
紧接着,国内科学家也对此研究结果纷纷表示质疑。2016年9月21日,饶毅、邵峰两位教授致信韩春雨所在高校河北科技大学校长,希望其核实韩春雨的实验结果。2016年10月10日,我国13位知名研究学者实名公开了他们“重复”韩春雨实验方法无法成功的结果,呼吁有关方面组织第三方介入调查。
2016年10月14日,河北科技大学就韩春雨实验结果受质疑作出书面回应称:已有机构用韩春雨团队技术实现基因编辑,恳请社会各界提供和谐宽松的舆论环境和文化氛围。
2016年11月19日,《自然·生物技术》杂志宣布“介入论文调查”。2017年8月3日,《自然·生物技术》杂志发表题为《是该数据说话的时候了》社论,并宣布撤回韩春雨团队于2016年5月2日发表在该期刊的论文。韩春雨等人也发出撤稿声明,称因实验结果无法被重复决定撤稿。
时隔一年后,河北科技大学再次公布对韩春雨团队撤稿论文的调查和处理结果,取消了韩春雨所获得的荣誉称号,终止了韩春雨团队承担的科研项目,并收回了科研经费,收回了韩春雨团队所获校科研绩效奖励。一时间,楼塌了,韩春雨也随之跌落神坛。
希望社会给予宽容,但等来的确是冷嘲热讽。
韩春雨的问题是他确实自己也重复不出来他文中的结果,估计这个技术在真核生物里面还是有难度的,真核生物组蛋白的存在,核酸结构更复杂紧密,对于NgAgo可能影响比较大。
但韩春雨一直没有放弃,他的坚持也给这个事件带来了转机。
2019年5月,韩春雨在预印本网站BioRxiv发表了一篇关于基因编辑的新文章:
Background freetracking of single RNA in living cells using catalytically inactive CasE
,研究称开发了一种新型的活细胞 RNA 追踪成像工具,效果和可用性更强。其实在当年4月份,美国普渡大学也在预印本网站 BioRxiv 刊登了一篇文章,证实NgAgo 具备内切 DNA 的能力。
2021年9月3日,普渡大学在Nucleic Acids Research发表题为
“NgAgo possesses guided DNA nicking activity ”
的研究论文,再次把韩春雨推到了风口。该研究发现NgAgo是一种新型 DNA 核酸内切酶,当然目前文章的证据,依然只是原核生物的证据。文中也解答了为何之前结果不能重现的原因是因为NgAgo是嗜盐酶(酶的活性严格依赖反应体系中的盐离子的浓度)。
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事情进行到此,韩春雨可谓经历了大起大落。
其实尹哥当时一直有疑问:如果不是造假,出现这样结果的原因会是什么?也许就是碰巧了,就只是条件可能有一些特殊性,重复不出来了。但科学研究的确有很多这样的情况,不能重复,也没有办法证明造假,即处于一个无法证实也无法证伪的阶段,这个阶段很容易引起争议,不过它最需要的还是我们的包容和耐心。
正如当时河北科技大学恳请社会各界提供和谐宽松的舆论环境和文化氛围,李国杰院士在访谈任正非后也曾有这样的感悟,科技界更迫切需要的是宽容。他提出,探索性的基础研究要想获得奇葩的果实,就要不拘一格的“广种”,充分地信任和包容,突破现有思维的边界。
科学的发展需要创新,但鼓励创新就要包容失败。如果想知道事情接下来会有怎样的进展,还是那句话:别着急下结论,让子弹飞一会。