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證券時(shí)報(bào)記者 余勝良

著名分子遺傳學(xué)家和植物生物學(xué)家、南方科技大學(xué)前沿生物技術(shù)研究院院長(zhǎng)朱健康近期接受證券時(shí)報(bào)記者專訪，就其目前科研方向、科研成果產(chǎn)業(yè)化等內(nèi)容作了解答。

朱健康目前關(guān)注的兩個(gè)課題是人類如何更長(zhǎng)壽、如何吃得更健康。這兩個(gè)目標(biāo)都可以通過(guò)基因編輯實(shí)現(xiàn)。

1 論文引用數(shù)居前

朱健康連續(xù)多年入選全球“高被引科學(xué)家”名單,是世界自然科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表文章引用率最高的科學(xué)家之一，根據(jù)斯坦福大學(xué)與Elsevier共同發(fā)布的第七版《全球前2%頂尖科學(xué)家2024》，朱健康位列生命科學(xué)全球第一。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2024年，朱健康論文引用數(shù)量為569個(gè)，他引總分為107，他引數(shù)為10.25萬(wàn)，在生命科學(xué)領(lǐng)域排名第一。

朱健康表示，他論文被引用最多的有兩個(gè)領(lǐng)域，一個(gè)是早期植物抗逆研究，植物生長(zhǎng)過(guò)程中常常受到各種不利環(huán)境條件的影響，科學(xué)家一直致力于找到抗逆基因，幫助植物與逆境對(duì)抗，獲得更好的生存和發(fā)展。比如抗逆可以讓生物長(zhǎng)得更好，在鹽堿地、干旱的荒漠里生長(zhǎng)。

朱健康由此開辟了植物逆境生物學(xué)分子遺傳這個(gè)新的領(lǐng)域，20多年來(lái)，朱健康團(tuán)隊(duì)一直在國(guó)際上引領(lǐng)這個(gè)領(lǐng)域發(fā)展。

近期引用較多的是他在DNA甲基化方面的研究。DNA是由最基礎(chǔ)的4種堿基組成，分別是A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）和G（鳥嘌呤），而ATCG通過(guò)A-T、G-C這樣的“互補(bǔ)配對(duì)”原則，來(lái)形成遺傳信息的編碼。

據(jù)了解，甲基化是指在DNA的特定堿基上添加一個(gè)甲基基團(tuán)（-CH_[3]）的化學(xué)修飾過(guò)程。在生物體內(nèi)，甲基化主要發(fā)生在DNA的胞嘧啶（C）堿基上，形成5-甲基胞嘧啶（5mC），業(yè)內(nèi)將其稱為DNA的第五堿基。

這種修飾不改變DNA的序列，但能夠影響基因的表達(dá)模式，是表觀遺傳調(diào)控的重要手段之一。甲基化可以調(diào)節(jié)基因的表達(dá)和關(guān)閉，與癌癥、衰老、老年癡呆等許多疾病密切相關(guān)。

基因甲基化和壽命最為相關(guān)，相關(guān)性達(dá)到0.95以上。甲基化一直在變化，像時(shí)鐘一樣控制著人類壽命。

2 推廣基因編輯技術(shù)應(yīng)用

2012年，兩位女性科學(xué)家Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier發(fā)表了關(guān)于名為CRISPR-Cas9的基因編輯系統(tǒng)的開創(chuàng)性論文，她們隨后因此獲得諾貝爾獎(jiǎng)。她們?cè)谠嚬軆?nèi)使用CRISPR系統(tǒng)對(duì)DNA進(jìn)行剪切，發(fā)現(xiàn)這一系統(tǒng)經(jīng)過(guò)改造后可以在指定位點(diǎn)切開任何DNA分子。

朱健康及其團(tuán)隊(duì)對(duì)于新型Cas酶的開發(fā)做了大量的工作，其團(tuán)隊(duì)涉及Cas12家族的Cas酶的幾項(xiàng)專利已獲得授權(quán)。與現(xiàn)有的CRISPR-Cas9基因編輯體系相比，這些Cas酶在實(shí)際應(yīng)用時(shí)不會(huì)侵犯與CRISPR-Cas9有關(guān)的專利的權(quán)利。

相關(guān)專利影響巨大。2013年，哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院George Church、麻省理工學(xué)院博德研究所的張鋒等人，將CRISPR-Cas系統(tǒng)成功應(yīng)用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因編輯。2014年，美國(guó)專利商標(biāo)局將CRISPR-Cas9技術(shù)相關(guān)的第一個(gè)專利授予了MIT的張鋒團(tuán)隊(duì)，兩位諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者和張鋒發(fā)生了專利之戰(zhàn)，張鋒團(tuán)隊(duì)最終勝出。

2023年12月8日，F(xiàn)DA批準(zhǔn)了首個(gè)CRISPR基因編輯療法Casgevy上市，用于治療12歲及以上伴有復(fù)發(fā)性血管閉塞危象的鐮狀細(xì)胞?。⊿CD）患者，一針要220萬(wàn)美元，牽涉到CRISPR-Cas9專利。幾天后，Vertex Pharmaceuticals宣布將向張鋒創(chuàng)立的基因編輯療法開發(fā)公司Editas Medicines支付1億美元，外加銷售提成潛在許可費(fèi)，以獲取其CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的非獨(dú)家授權(quán)。

朱健康團(tuán)隊(duì)通過(guò)各種方法推升基因編輯技術(shù)的應(yīng)用。去年年初，朱健康團(tuán)隊(duì)發(fā)表論文稱，開發(fā)出一種極其簡(jiǎn)單的植物轉(zhuǎn)基因及基因組編輯方法，“極度簡(jiǎn)化的切割—浸泡—嫁接（ES-CDB）”，用于Taraxacum kok-saghyz（TKS）的植物，通過(guò)切割TKS的根部，然后將切口浸泡在含有農(nóng)桿菌的溶液中，從而實(shí)現(xiàn)遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯。

實(shí)驗(yàn)中，他們利用這種方法成功地在TKS中引入了一個(gè)旨在編輯植物色素脫氫酶基因（TkPDS）的構(gòu)建體，從而產(chǎn)生了易于識(shí)別的白化突變體。朱健康稱，這讓孩子、農(nóng)夫都能做基因編輯育種工作。

基因編輯跟轉(zhuǎn)基因不一樣，轉(zhuǎn)基因是把植物沒(méi)有的東西放到植物里去，基因編輯是對(duì)植物自身基因的一些改良，把不好的基因或者一些抑制有益活性物質(zhì)合成的序列剪掉。

3 如何吃得健康

朱健康團(tuán)隊(duì)曾致力于農(nóng)作物增產(chǎn)，在植物育種上已經(jīng)做了很多嘗試，如提高水稻、小麥、大豆、玉米畝產(chǎn)量，培育抗病水稻、抗除草劑水稻、抗病小麥、抗褐化馬鈴薯等。

朱健康團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在主要關(guān)注的是培育功能性食品，讓普通人吃得健康。培育高油酸大豆、高VC生菜、高GABA番茄、低GI水稻等。

他認(rèn)為，現(xiàn)在國(guó)人已不僅能吃飽飯，也能吃好飯，面臨的問(wèn)題是吃得是否健康。

地中海沿岸居民患心血管疾病的概率低，平均壽命長(zhǎng)，醫(yī)學(xué)界認(rèn)為原因是橄欖油油酸含量高達(dá)75%。油酸被稱為血管的“清道夫”，學(xué)名是單不飽和脂肪酸，不容易氧化，不產(chǎn)生反式脂肪酸。反式脂肪酸易導(dǎo)致血管堵塞。脂肪酸影響人類細(xì)胞和細(xì)胞膜、影響心血管，在中國(guó)每年有將近400萬(wàn)人死于心血管疾病。

傳統(tǒng)的饅頭、米飯、油條等會(huì)誘發(fā)“三高”，帶來(lái)血管堵塞、動(dòng)脈斑塊等問(wèn)題，通過(guò)農(nóng)作物育種，可以幫助解決這些問(wèn)題。朱健康主導(dǎo)研發(fā)的高油酸大豆獲得了我國(guó)第一張農(nóng)業(yè)用基因編輯生物生產(chǎn)應(yīng)用安全證書，可以把大豆從不到20%的油酸含量提高到80%以上，超過(guò)橄欖油的油酸含量。

朱健康團(tuán)隊(duì)還有一項(xiàng)研究，是將番茄中的伽馬氨基丁酸（GABA）提高5倍。高GABA番茄已在日本上市。高GABA番茄可以降血壓、助睡眠，讓皮膚更有彈性。除了GABA，朱健康還將番茄中血清素、番茄紅素、維生素C、維生素D、NMN（抗衰老物質(zhì)）的含量大幅提升，把各種對(duì)人體有益的活性物質(zhì)都集成起來(lái)，讓身體更健康，延緩衰老。

在水稻、小麥等主食作物中，可以將淀粉變成抗性淀粉，限制升糖指數(shù)。鮮食玉米里面，有一種物質(zhì)叫丁布，作用是抗蟲抗病，可以將其含量提升，增加甜味，但不會(huì)增加卡路里。

4 產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走

朱健康表示，其團(tuán)隊(duì)在科研方面很有經(jīng)驗(yàn)，但產(chǎn)業(yè)化還有很長(zhǎng)的路要走，種植、收儲(chǔ)和加工每一個(gè)環(huán)節(jié)都不擅長(zhǎng)，需要一點(diǎn)點(diǎn)建立起來(lái)。

盡管目前其產(chǎn)品已獲多個(gè)安全證書，但還要面臨品種審定，等審定之后才能投入大規(guī)模種植。而品種審定現(xiàn)在的規(guī)則還很不清晰。

目前針對(duì)基因編輯方面的支持有所減少，從政府到高校，都有資金緊缺問(wèn)題。另外，以前從社會(huì)融資比較容易，現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)資金變少，手中有資金的也不敢輕易投資。

基因編輯產(chǎn)業(yè)化，還受成見(jiàn)影響。此前通過(guò)政府聯(lián)系了一家企業(yè)，計(jì)劃在大豆上合作，但對(duì)方擔(dān)心涉及“基因”二字會(huì)影響消費(fèi)者的看法，沒(méi)能推動(dòng)下去。

另外，國(guó)內(nèi)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)也是很大的問(wèn)題。其研發(fā)團(tuán)隊(duì)的育種基地，面臨明目張膽的盜竊問(wèn)題。

最后，盡管有多種優(yōu)勢(shì)，但是否能贏得消費(fèi)者青睞，還是一個(gè)未知數(shù)。

5 研究者要敢于走進(jìn)無(wú)人區(qū)

朱健康年幼時(shí)吃了不少苦，作為農(nóng)民子弟，1982年第一次參加高考時(shí)有機(jī)會(huì)做了體檢，體重只有36公斤。餓肚子的記憶給他留下陰影，習(xí)慣吃飯時(shí)狼吞虎咽。復(fù)讀一年考上大學(xué)，上大學(xué)時(shí)他一邊讀書學(xué)習(xí)，一邊給留學(xué)生開武術(shù)訓(xùn)練班。

進(jìn)入科研工作后，他把重點(diǎn)放在破解植物抗逆難題，大部分課題是在研究植物抗鹽抗旱抗冷抗熱的機(jī)理。他本人就有超強(qiáng)的抗逆基因，能沖破各種阻力。因?yàn)樵谥参锟鼓嫜芯糠矫娴某删?，?3歲時(shí)在美國(guó)受聘為正教授，42歲時(shí)當(dāng)選美國(guó)科學(xué)院院士。

除了上述植物育種，朱健康把相當(dāng)大的精力用在DNA甲基化研究上，朱健康2022年一篇合作論文指出，ELOVL2基因近些年被發(fā)現(xiàn)是一個(gè)與年齡預(yù)測(cè)高度相關(guān)的基因，可以通過(guò)調(diào)控脂質(zhì)代謝影響衰老速度和進(jìn)程，表觀遺傳修飾狀態(tài)也與衰老和年齡生物鐘密切相關(guān)。

他試圖找到生命時(shí)鐘的計(jì)時(shí)機(jī)理，開發(fā)出將時(shí)鐘調(diào)慢一點(diǎn)或者回?fù)艿募夹g(shù)，讓人類壽命更久。20多年前，朱健康團(tuán)隊(duì)首先發(fā)現(xiàn)植物蛋白R(shí)OS1可以將DNA甲基化蛋白時(shí)鐘回?fù)?，他現(xiàn)在正在研究如何將ROS1和CRISPR結(jié)合起來(lái)，把過(guò)多的5mC去掉，讓人類保持年輕。通過(guò)對(duì)DNA甲基化的編輯，不必打斷DNA雙鏈，只把甲基去掉或者加上，更安全且可逆。朱健康認(rèn)為這將成為下一代基因治療的手段。

對(duì)于論文發(fā)表方面的成果，朱健康表示，這幾年國(guó)內(nèi)論文總量已達(dá)到世界第一，頂級(jí)期刊發(fā)表文章越來(lái)越多，但人才評(píng)定、評(píng)估極端化，太過(guò)關(guān)注論文數(shù)量。不僅要看論文是否發(fā)表在頂級(jí)刊物上，更要看論文的實(shí)際貢獻(xiàn)，要么推動(dòng)學(xué)科發(fā)展，要么推動(dòng)應(yīng)用發(fā)展。

他認(rèn)為，科研關(guān)鍵是推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域向前發(fā)展，研究者要敢于走進(jìn)無(wú)人區(qū)。他從事的研究是多年后才成為熱門領(lǐng)域的。