【2022台積電盃青年尬科學】「科普書籍導讀文競賽」佳作導讀文(陳怡涵)

撰文:陳怡涵|延平高中

基因的通關密語 CRISPR : 讀 《破解基因碼的人》

19 世紀末,孟德爾在聖湯瑪斯修道院揭開了生物遺傳的序章,從豌豆交配的實驗結果到發現生物遺傳規律,這位被後世尊稱為遺傳學之父的修道士開啟了生物遺傳的新世代。20 世紀中葉,隨著華生和克里克發表了 DNA 的雙螺旋結構, 生物遺傳領域不再令人捉模不透,人類對遺傳的了解逐漸明朗。而 CRISPR 無疑是 21 世紀生物科學最令人興奮的發現,不同國家的科學家攜手探索這項偉大的新發現,這項技術很可能對人類文明產生極大的影響,翻轉我們過去所認識的遺傳及生物基因。

 

CRISPR 是<破解基因碼的人>一書的核心,作者用 CRISPR 的發展巧妙地把世界各地的科學家和珍妮弗.道納串連在一起,要知道 CRISPR 並不是一人一時的發現。第一位釐清 CRISPR 的是法蘭西斯可.莫伊卡,他在為古細菌定序的時候發現間隔重複排列的 DNA 序列,出於對生物奧妙的好奇心,莫伊卡一頭栽進 DNA 的迴文序列之中,並發現 CRISPR 是細菌的一種免疫機制,細菌會保留曾經攻擊過它的病毒基因片段,並利用這些基因片段來偵測並且抵抗相同的病毒,莫伊卡的發現使越來越多科學家投入其中,珍妮弗.道納便是其中之一。

 

受到同事的邀請,道納轉換跑道加入了 CRISPR 領域,和不同國家的科學家合作破解基因碼的秘密,也同時和其他科學家們競爭,在和夏彭蒂耶的合作期間, 道納與其通曉了 CRISPR 至關重要的酵素 Cas-9 的機制,他們發現 Cas-9 就像一把剪刀,只要用不同的嚮導 RNA 作引導就可以裁切任何不同的 DNA 序列。不管是莫伊卡、道納又或是夏彭蒂耶,都是在好奇心的驅使下進行研究,我想就是因為他們對生物的好奇和著迷才發現了改寫人類歷史的基因編輯工具──CRISPR。

 

隨著越來越多科學家投入 CRISPR 的研究,CRISPR 來到前所未有的高峰, 繼道納和夏彭蒂耶等人的發現之後,CRISPR 已經不只是細菌的自我保護機制更是改寫基因密碼的利器,為了能進一步了解其中玄妙,科學家們無不全心全意研究,因此一場名為人類基因編輯的競賽如火如荼的展開了。作者將道納與其他科學家如張鋒的競爭生動的呈現在讀者眼前,亦將科學家們之間的合作描摹的溫馨動人,每翻一頁我的心跳似乎都漏了一拍。

 

巨大的成功往往會伴隨許多麻煩和問題,當科學家們發現自己有能力改變與生俱來的基因,頓時在科學界及社會引起軒然大波,自達爾文於 1859 發表<物種起源>一書後,社會大眾便認同演化是大自然在萬古千秋中緩慢推動,而 CRISPR 技術的成熟卻讓人類突然有了演化的鑰匙。為此科學界頓時亂成一團,但基因工程所造成的恐慌早在 1970 年代就發生過,在作者的前後呼應下,烘托過去和今日的科學家們如何斟酌基因工程的用度,以及在治療疾病和其他用途之間取得平衡。

 

在作者的帶領下,我深入了解當年科學家們如何一步步逼近真相,也在作者的訪問中還原不同人物的人格特質,這是我很喜歡此書的原因。作者從珍妮弗. 道納小時候的經歷下筆一路到道納與夥伴合作和同行競爭申請專利、科學家擅自創造基因編輯嬰兒和 CRISPR 對新冠疫情的影響,最後以道納和夏彭蒂耶獲得諾貝爾獎畫下美麗的句點。看到此處我不禁一陣感慨,書中曾提及當初華生和克里克一舉發現 DNA 雙螺旋結構可少不了羅莎琳.富蘭克林的功勞,但在頒發諾貝爾獎時卻唯獨遺忘了她,或許是因為她當時已不幸罹患卵巢癌離世,也可能在那個時代女性科學家的貢獻往往遭人忽視,最終成為了諾貝爾獎的遺珠之憾。道納和夏彭蒂耶的獲獎不僅僅是代表人類在生物科技的突破,更凸顯女性在科學界的貢獻不容忽視,富蘭克林雖未獲獎,但她的貢獻會如同她著名的 51 號照片長存於科學史之中。

 

CRISPR 在新冠疫情中的應用讓社會看出它在生物科技發展的潛力,與此同時科學家們已著手研究 CRISPR 的其它可能,<破解基因碼的人>揭開人類 21 世紀生物科技的大突破,也讓我們了解 CRISPR 帶來的無限可能。

 
作品評語
重點內容皆有介紹,夾敘夾議,文字優美通順,並有點出各段精采之處。

 

書名:破解基因碼的人:諾貝爾獎得主珍妮佛.道納、基因編輯,以及人類的未來
作者:華特.艾薩克森(Walter Isaacson)
譯者:麥慧芬
出版社:商周出版
出版年:2021