11月24日，楊輝博士研究組與北京大學(xué)胡家志研究員實驗室合作，在Genome Biology雜志上發(fā)表的一篇論文首次證實，利用靶向染色體多個特定位點的單個sgRNA，在特定的染色體上造成多處DNA切割，可選擇性地敲除整條染色體。這一發(fā)現(xiàn)為獲得染色體敲除的動物模型以及非整倍體疾病的治療提供了新思路。趁著這一熱點，探索君開始了此次專訪。

1獲得新發(fā)現(xiàn)，是“一個美麗的意外”

相信很多人知道，CRISPR是近幾年風(fēng)靡科學(xué)屆的新型基因編輯技術(shù)。先前，科學(xué)家們已經(jīng)能夠利用該技術(shù)實現(xiàn)基因刪除、基因插入、大片段敲除和染色體易位。然而，整條染色體是否能通過CRISPR來敲除依然是個未解之謎。

“這可以說是一個美麗的意外，”對于自己的新發(fā)現(xiàn)，楊輝博士這樣告訴探索君，“起初，我們只是打算研究Y染色體上的多拷貝基因，但卻取得了令人驚奇的發(fā)現(xiàn)：敲除多拷貝基因Ssty1、Ssty2和Rbmy1a1都會導(dǎo)致雄性胚胎的性別轉(zhuǎn)換。分析表明，性別反轉(zhuǎn)的原因是由于多拷貝基因的編輯導(dǎo)致整個Y染色體丟失了，而不是因為多拷貝基因的敲除。進一步的研究證實，這種方法還可以敲除X染色體和常染色體，其中包括了與唐氏綜合征有關(guān)的21號染色體。”

唐氏綜合征是最常見的遺傳疾病之一，由多一條21號染色體所造成。對于是否有望利用CRISPR技術(shù)來治療這種疾病，楊輝博士談到了以下幾點障礙：1）能否在成體細胞中有效地敲除一條染色體（上述研究證實，CRISPR技術(shù)可敲除唐氏綜合征患者的誘導(dǎo)性多能干細胞中的21號染色體）；2）如何特異性地敲除3條21號染色體中的一條而不破壞其他2條；3）如何確定靶細胞。這些問題都是實驗室未來將研究的方向。

2結(jié)緣CRISPR，趕上了“天時地利人和”

除了這篇論文，2017年，楊輝博士團隊還在EBioMedicine、Cell Research等雜志上發(fā)表了多項成果。談起最初與CRISPR如何結(jié)緣，他說，這與現(xiàn)任中科院動物所基因工程技術(shù)研究組組長的王皓毅研究員密不可分。

2013年2月中旬，MIT Broad研究所的CRISPR先驅(qū)張鋒團隊在Science雜志上發(fā)表了一篇關(guān)鍵論文，首次證實了CRISPR技術(shù)能夠編輯人類細胞的基因組。論文發(fā)表后，在MIT Whitehead研究所Rudolf Jaenisch教授實驗室做博士后研究的王皓毅博士很快從張鋒的實驗室取得了質(zhì)粒，開展其所擅長的研究，如，研究多能干細胞、用于小鼠建模等。

楊輝博士說，自己當時也在Jaenisch教授實驗室做博士后研究，由于讀博期間一直做基因修飾小鼠，包括克隆技術(shù)、單倍體干細胞技術(shù)，因此與王皓毅博士一拍即合?！昂芸?，我們證明，通過CRISPR技術(shù)，能夠高效地制作各種基因修飾小鼠?！?/span>

2013年5月2日，也就是短短3個月后，兩人以共同第一作者的身份在Cell雜志上發(fā)表了一項合作成果。同年8月29日，Cell雜志再次刊登了他們的一篇合作論文。如此來看，對楊輝博士來說，與CRISPR的結(jié)緣可以說是趕上了“天時地利人和”。

如今， CRISPR技術(shù)已成為全球多領(lǐng)域科學(xué)家離不開的實驗工具。楊輝博士說：“CRISPR技術(shù)的發(fā)展讓科研變得更簡單了。舉例來說，由于該技術(shù)使得制作基因修飾小鼠的技術(shù)門檻、周期和成本都極大降低，因此，直接改變了研究者們的思維方式。以前，大家是先做細胞分子實驗，再用基因修飾小鼠來驗證功能；而現(xiàn)在，變成了先做基因修飾小鼠，觀察表型，再做機制研究?！?/span>

采訪中，他還打趣道：“CRISPR技術(shù)帶來的改變可簡單總結(jié)為：讓博士們做實驗更容易，結(jié)果更可靠，更容易畢業(yè)了。”

3未來10年，CRISPR定能攻克多種人類單基因遺傳病

在2017年里，CRISPR技術(shù)在應(yīng)用方面取得了多項突破進展，包括編輯人類胚胎（Nature-1；Nature-2）、攻克器官異種移植難題（Science）、化身圖片存儲工具（Nature）等等。

在CRISPR的各類應(yīng)用中，治療人類疾病已成為最受關(guān)注的方向。最近發(fā)表在Nature上的一項研究中，來自哈佛大學(xué)的David R. Liu教授利用基于CRISPR技術(shù)的系統(tǒng)成功破壞了導(dǎo)致小鼠耳聾的基因突變，這或?qū)⑹怪委熯z傳性耳聾迎來轉(zhuǎn)折點。

楊輝博士說：“現(xiàn)在，CRISPR基因治療已經(jīng)開始走向臨床！我們實驗室也在抓緊這方面的研究。我認為，未來10年，CRISPR基因治療一定能攻克多種人類單基因遺傳病，其中，與眼睛和耳朵相關(guān)的疾病治療會走在最前沿。我也希望，未來有更多中國自主研發(fā)的基因治療項目能夠走向臨床?！?/span>

4做科研，“交流”與“合作” 最重要

1985年出生的楊輝博士本科畢業(yè)于上海交通大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院；2012年在中科院上海生化細胞所獲博士學(xué)位；之后在Whitehead 研究所從事了一年多的博士后研究，2014年5月，正式成為中科院上海生命科學(xué)研究院神經(jīng)科學(xué)研究所研究員，并擔(dān)任靈長類疾病模型研究組組長。

之所以選擇“靈長類疾病模型”這一研究方向，楊輝博士告訴探索君：“非人靈長類是最接近人類的模式動物，對研究人類疾病，特別是腦疾病來說具有獨有的優(yōu)勢。同時，非人靈長類疾病模型也是研究基因治療及細胞治療很好的工具?！?/span>

在采訪接近尾聲時，作為一名“85后”青年科學(xué)家，楊輝博士還與我們分享了他十年的科研心得，他認為：做科研，最重要的就是“交流”與“合作”。

他回憶道：“在我做科研最初的1-2年，主要是與文獻之間的交流。這一時期，要讀懂、理解別人的工作，才能有自己原創(chuàng)性的想法。之后的3-5年，主要是與實驗結(jié)果及數(shù)據(jù)之間的交流，要善待陰性結(jié)果，排除假陽性，才能堅持到最后論文的發(fā)表。而在讀博期間，最重要的則是與導(dǎo)師之間的交流，需要建立一條無障礙的快速交流通道。做博后期間，更多的是在于不同博后之間碰撞出思想的火花。而成為一名PI后，最重要的則又回歸到和自己與學(xué)生之間的交流。”

關(guān)于合作，楊輝博士表示，當今時代，絕大部分論文都是通過多個作者通力合作完成的。他說：“成為一名PI后，我一直堅持著‘先朋友，后合作’的準則，這一點尤其適合青年P(guān)I。”

結(jié)語

“作為一名中國土生土長的博士，我認為，我們在各方面已經(jīng)不遜色于世界一流學(xué)所的博士。從以前看到‘大?！拿つ砍绨?，到現(xiàn)在自身越發(fā)自信，這些轉(zhuǎn)變讓我們相信，中國科研達到世界一流甚至頂尖水平只是時間問題。我祝愿，每一位科研工作者，‘正在，并一直’享受自己的科研人生。”——采訪中，楊輝博士的這幾句話讓小編很是印象深刻。(生物谷Bioon.com）