好奇心是驅使人類創新和前進的動力

珍妮弗·杜德納

沃爾特·艾薩克森

2020年，美國生物學家珍妮弗·杜德納走入大眾視野，她和埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷共同獲得了諾貝爾化學獎，獲獎原因是她們“發明了一種基因組編輯方法”，提出一種被稱為CRISPR-Cas9的方法，該方法可用於改變動物、植物和微生物的DNA。

獲得諾獎不僅僅是對一項科研成就的認可，也預示著一個新時代的來臨。一方面，CRISPR之所以是繼DNA結構後最為重要的發現，是因為CRISPR不僅像闡釋雙螺旋結構一樣解釋了世界，也讓改變世界變得簡單。這些“基因剪刀”將生命科學帶入了新時代，另一方面，這標誌著有史以來第一次有兩名女性共同獲得了科學領域的諾貝爾獎。

從夏威夷小鎮少女到諾貝爾獎獲得者，女性科學家珍妮弗·杜德納的堅韌成長之路，都由著名傳記作家沃爾特·艾薩克森，寫在了《解碼者：珍妮弗·杜德納，基因編輯的歷史與未來》之中，該書上市後好評如潮，英文版豆瓣評分8。8，入選了《經濟學人》《商業週刊》《時代週刊》年度書單推薦，比爾·蓋茨撰寫了書評，還將它列入了自己的2021年度最愛的5本書之一，近日，《解碼者：珍妮弗·杜德納，基因編輯的歷史與未來》中文版由中信出版集團最新推出。

六年級看了《雙螺旋》

想到“女性可以成為科學家”

珍妮弗·杜德納1964年2月19日出生於華盛頓特區，父親馬丁在國防部工作，是演講稿撰稿員，母親多蘿西是一位社群大學教師，由於父親渴望成為一名美國文學教授，因此便與多蘿西搬到安阿伯市，在密歇根大學博士畢業後，馬丁發出了50份工作申請，只有位於希洛的夏威夷大學接受了申請，邀請馬丁來學校任職。為此，馬丁從妻子的養老保險裡借了900美元，搬至希洛，那年珍妮弗·杜德納7歲。

在夏威夷島火山密佈地區的希洛，一頭金髮一雙藍眼睛身材瘦長的杜德納顯得十分“另類”，因此其他孩子都取笑她。杜德納回憶說：“在學校，我的確感到孤獨無助，孤立無援。”三年級時，杜德納受到嚴重排擠，進而影響了飲食，“我出現了各種各樣的消化問題，隨後我發現，這些問題與情緒緊張有關，同學們每天都欺負我。”杜德納埋頭苦讀形成了自我防禦，她告訴自己，“我內心有一部分是他們永遠無法觸碰的。”

與其他許多感覺自己不合群的人一樣，杜德納對人類如何成為適合在地球上生存的物種這一問題充滿好奇，對與之相關的廣泛問題也頗感興趣，“我逐漸積累經驗，設法弄清在這個世界上我是誰，以及我如何透過某種方式融入環境。”

三年級上到一半時，杜德納全家搬到新的住宅區，她的成績開始飛躍，五年級時她的數學老師和科學老師勸她跳級，於是父母將杜德納送進了六年級。這一年，她認識了人生中的密友麗薩·欣克利，她倆經常在下午騎腳踏車或者徒步，一起穿越甘蔗地，這裡的自然景象令杜德納驚歎，她好奇為什麼自己一觸碰含羞草的葉子，葉子就會捲縮。幸運的是，她遇到了能滿足她好奇心的朋友。杜德納父母的朋友唐·赫姆斯是生物學教授，他經常會來杜德納家，與他們一起聊天散步，他會教杜德納如何鑑別蘑菇，如何將貝殼分類。

杜德納的父親每週六都會從當地圖書館借走一摞書，在下週週末前全部讀完，六年級的杜德納一天放學回家後，發現自己床上有一本詹姆斯·沃森的《雙螺旋》，還以為是偵探小說的杜德納打開了這本書，沒想到這本書改變了杜德納的人生。

沃森的《雙螺旋》是一部以個人名義寫就的回憶錄，記述了科學家們發現DNA分子結構的故事。這一發現及其隨之引起的影響促使生物學界發生了一場革命，堪稱20世紀科學界最為重大的事件之一。這本書給杜德納印象深刻的另一個人物是生物學家羅莎琳德·富蘭克林，杜德納說：“我當時想到的是，一位女性可以成為一位偉大的科學家，讀這本時，我第一次真正思考這個問題，這讓我開闊了眼界，女性可以成為科學家。”

《雙螺旋》的核心要義塑造了杜德納的職業生涯：一個化學分子的外形和結構決定了其在生物學中所發揮的作用。對發掘生命根本性秘密頗感興趣的人認為這一要義是一項驚人啟示，化學——原子鍵如何建立分子——以這種方式，成了生物學。

杜德納後來意識到，自己第一次看見床上的《雙螺旋》時的判斷沒錯，那是她所喜愛的偵探故事之一，“我一直喜愛解謎故事，也許這解釋了對我而言科學為何魅力難擋。對科學入迷是人類在試圖理解我們已知的最古老的秘密，自然世界的起源與作用，以及我們人類在自然界中的位置。”

上大學後自我懷疑

甚至想轉學法語專業

《雙螺旋》讓六年級的杜德納意識到，發現萬物最為根本，最為內在的作用方式和原因並非遙不可及。生命由分子構成，此類分子的化學成分和結構決定了生命行為，“科學可以如同破解一個引人入勝的迷題，你在這裡找到些許線索，在那裡發現蛛絲馬跡，成功之後你會激動不已。”

在高中，杜德納曾獲得一次機會，開展與DNA相關的生物實驗，其中包括破碎鮭魚精細胞並用玻璃棒攪拌，杜德納受到兩人的鼓舞，一位是她的化學老師，一位是為他們做過講座解釋細胞癌變的生物學原因的女士，“我深受鼓舞，更加堅信女性也可以成為科學家。”

杜德納下定決心要在大學報考化學專業，但是遭遇了重重阻力，她的指導老師說不行，女孩兒不適合搞科研，他甚至勸阻杜德納不要參加美國大學理事會的化學科目考試，“你真的知道那是什麼考試嗎？你真的知道考試是為了什麼嗎？”

杜德納回憶說這段經歷令她深感受傷，也讓她下定決心，“我要搞科研，我要證明給你看，我如果想搞科研，就一定要做到。”她申請到加州波莫納學院就讀，最終被錄取。

17歲的杜德納上大學後並不順利，她想念家鄉，甚至開始懷疑自己能否學好化學，在普通化學課上，班上有200名學生，其中大多數在大學先修課程化學考試中取得了5分的滿分成績，面對這些“學霸”，杜德納說她懷疑自己是否有些好高騖遠，給自己設定了無法實現的目標。她為此甚至考慮過更改專業，去學習法語，法語老師的建議是堅持學下去，“她說如果你的專業是化學，你將能夠做各種各樣的事情，如果你選擇法語專業，你僅能成為一名法語老師。”

杜德納逐漸適應了大學生活，在大三結束後，生物化學教授莎倫·帕納申科是杜德納的導師，杜德納於是在老師的實驗室得到了一份暑期工作，帕納申科當時正在研究一個課題，即土壤中某些細菌如何溝通，進而在缺乏營養的情況下彼此結合，這些細菌會形成一個菌群，數百萬細菌會透過傳送化學訊號，確定如何聚合，帕納申科將杜德納招入，幫助自己弄清此類化學訊號的作用，“我必須提醒你，在我的實驗室裡，一名技術員已經對這些細菌進行了6個月的研究，他目前還未成功。”杜德納並未選擇在培養皿中培養細菌，而是使用大型烤盤。一天晚上，杜德納將盛有細菌的烤盤放入恆溫箱。“第二天，我進入實驗室，揭開烤盤上的錫紙，眼前的一幕令我震驚，我看到了美麗絕倫的結構，它們看起來像小足球，那是一個令人難以置信的時刻，我因此認為我能搞科研。”

實驗室獲得的具有說服力的結果，幫助帕納申科在《細菌學雜誌》上發表了一篇研究論文，在論文中，帕納申科向“提供基礎觀察，從而為本專案做出重大貢獻”的四名實驗室助手致謝，杜德納便是其中之一，這是杜德納的名字首次出現在科學期刊上。

從科研新星到獲得諾獎

研究生階段，杜德納在父親的鼓勵下申請了哈佛大學，得以進入更多頂尖實驗室學習工作，並取得博士學位。

到1988年，年僅23歲的杜德納憑一篇關於RNA領域的論文，成了科學界冉冉升起的明星。

雖然當時RNA研究是生物學中近乎無人問津的領域，但是在未來20 年，人類對小段RNA作用原理的理解將越發重要，它對基因編輯領域和抗擊冠狀病毒都舉足輕重。

後來，杜德納來到耶魯大學擔任教授，在這裡她迎來了自己人生中第一個重大發現。她和團隊成功確定了自我剪接的RNA分子中每一個原子的位置，這項成果，是人類把關於RNA的基礎科學轉變為基因編輯工具的起點。

杜德納的這個重大科學突破與她父親去世幾乎是同期而至。1995年秋，杜德納的父親馬丁確診為黑色素瘤，生命還有三個月的時間，在那年秋天的剩餘時間，杜德納一直乘飛機往返於紐黑文和希洛，單程用時超過12個小時，她花了大量時間在病床邊陪伴父親，每天還要花數小時與合作伙伴通電話，收發郵件和傳真。馬丁對女兒的研究有著濃厚興趣，在病痛緩和的間隙，他會讓女兒給他解釋最新收到的影象，“父親的做法使我想起在我小時候，他就對科學充滿好奇，我也因他而同樣擁有這份好奇心。”幾個月後，父親去世，杜德納說：“父親去世後，我才意識到，他對我作出成為科學家的決定產生了多麼重要的影響。”父親賜予杜德納的多種天賦包括熱愛人類，以及理解人類如何與科學彼此相連，當科學研究面臨的不僅是電子密度圖，還關乎道德選擇時，父親的饋贈變得越發可貴，“我認為，父親也會對學習CRISPR充滿興趣，他是一位人文主義者，是一位人文教授，同時熱愛科學，在談論CRISPR對我們社會的影響時，我的腦海中迴響著我父親的聲音。”

杜德納進入基因編輯領域時已功成名就，在RNA 結構研究這個科學領域揚名立萬：她獲得了1996年的貝克漢姆青年研究者獎、艾倫·沃特曼獎、生物化學的禮來公司獎……除此之外，她還於2002年當選為美國國家科學院院士，2003年當選為美國藝術與科學學院院士。

2009年，杜德納轉向CRISPR基因編輯方法的研究，2011年，同樣在研究CRISPR的法國生物學家埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷遇到了研究瓶頸，她感到自己需要一名生物化學家的幫助，於是兩人一拍即合。

2012年，她們的研究成果——CRISPR-Cas9的基因組編輯方法——發表在《科學》雜誌上，後來這項成果為她們贏來了諾貝爾獎。

2020年，珍妮弗·杜德納和埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷共同獲得了諾貝爾化學獎，因為她們提出一種被稱為CRISPR-Cas9的基因組編輯方法，這是繼DNA雙螺旋結構後最為重要的發現。

杜德納是艾薩克森的第一個女性主角

《解碼者：珍妮弗·杜德納，基因編輯的歷史與未來》這本傳記的作者沃爾特·艾薩克森是一位“天才傳記作家”，他是喬布斯生前指定的傳記作者。沃爾特·艾薩克森畢業於哈佛、又在牛津深造，做過《時代週刊》主編，曾任CNN董事長兼CEO，著有《列奧納多·達·芬奇傳》《愛因斯坦傳》《富蘭克林傳》《基辛格傳》……主人公都是各個領域的大神，而珍妮弗·杜德納是他的第一個女性主角。

在艾薩克森選擇為其作傳的人物中，從史蒂夫·喬布斯到列奧納多·達·芬奇，再到珍妮弗·杜德納，好奇心都是他們所具有的一個關鍵特質，好奇心是驅使人類創新和前進的動力。艾薩克森眼中，杜德納像喬布斯、達·芬奇一樣，她的成績也表明，創新的關鍵在於，把對基礎科學的好奇心與發明創新的實際工作聯絡起來，製造出可應用於生活的工具，把實驗臺上的發現變為日常生活中的發明。

珍妮弗·杜德納和埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷共同獲得2020年諾貝爾化學獎，是有史以來第一次有兩名女性共同獲得了科學領域的諾貝爾獎。截至2019年，諾貝爾各獎項共頒發935次，僅51位女性獲獎，佔比不足4%。

全球範圍內，直到近些年女性才逐漸獲得與男性平等的受教育權利。而在受男性主導影響較大的政治、醫藥和科研等領域，往往對女性抱有根深蒂固的偏見，這讓不少女性科研者的成就被埋沒。即使不少女性已經在該領域做出了卓越貢獻，因性別產生的“另眼相看”，卻使得她們需要付出更多的努力，才能獲得與男性同行同等的進取機會。

在獲得諾獎後，很多記者的關注重點是她的獲獎如何體現女性所取得的突破，杜德納笑著說：“我為自己是一名女性而感到驕傲，我此次能獲獎意義重大，對於更為年輕的女性尤為如此。許多女性會感覺，不論她們從事什麼工作，如果自己是男性，自己的工作將得到更多認可。我希望看到這一情況發生改變，這是朝著正確方向前進的一步。”

我們必須謹慎前行

尊重我們所獲得的力量

從達爾文和孟德爾到沃森和克里克，再到杜德納和沙爾龐捷，跨越幾代科學家的合作，讓人類經歷從瞭解生命的起源到重寫生命的密碼。以CRISPR-Cas9為代表的基因編輯技術如今已成為生命科學領域的關注焦點。這不僅是一場生命科學的競賽，也讓人類開始審視這場生命科學革命所引發的問題。編輯自身基因會對社會多元化產生何種影響？在獲得CRISPR的重要發現後，杜德納也成為與科學道德倫理問題進行鬥爭的領導者。《解碼者：珍妮弗·杜德納，基因編輯的歷史與未來》也將珍妮弗·杜德納和她的合作者、競爭對手的故事交織在一起，講述了CRISPR的專利之爭、基因編輯引發的倫理問題、生命科學的競賽及人類的未來。

CRISPR-Cas9技術的發現也引發了許多人的憂慮，當人類擁有了輕易改造整個種群的基因的能力，控制這種能力就成為一件至關重要的事。

人類應該編輯自身基因，以降低感染致命病毒的風險嗎？應該使用基因編輯技術，消滅諸如亨廷頓病、鐮狀細胞貧血、囊性纖維變性等可怕疾病嗎？失聰和失明呢？身材矮小呢？抑鬱症呢？往後數十年，在保障安全、條件允許的情況下，人類應同意讓父母提高孩子的智商、增強孩子的肌肉嗎？我們應該讓父母決定孩子眼睛和面板的顏色及身高嗎？

編輯自身基因可能會對社會多元化產生何種影響？在天資方面，如果不再聽天由命，人類的共情與認可等的感受是否會弱化？如果在需付費的基因超市出售此類能力，是否將極大加劇不平等，甚至使這種不平等永遠與人類相伴相生？這並不意味著基因編輯本質上是一件壞事，但是不能讓基因編輯成為自由市場的一部分。

杜德納相信，CRISPR最終帶來的益處必將大於風險。“科學不會倒退，我們不能拋棄已經學會的知識。因此，我們需要找到一條穩健的前進道路。在此之前，我們從未遇到當前面臨的類似情況。我們現在擁有控制我們遺傳基因未來的力量。這一力量既令人肅然起敬，又讓人感到害怕。因此，我們必須謹慎前行，尊重我們所獲得的力量。”

文/本報記者 張嘉 供圖/中信