自然界中的各种生物为何会缤纷多彩？这是因为每种生物都有一套独特的生命密码，那就是基因图谱。昔日人们以为，改变物种基因只能借由繁衍与演化两种方式。但随着生命科学的不断进步，一些科学家正在逐渐变身为“裁缝”，利用手中的基因剪刀改写生命密码。法国生物学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷和美国生物学家珍妮弗·道德纳发现了一种特别好用的基因剪刀，她们因此获得了2020年诺贝尔化学奖。

修改“生命天书”

科学家常把基因组比喻为“生命天书”，人们一直被这本神秘的“天书”所吸引。这本书将生命的基因编织成了万千篇章，掌握着生命的身体形态和遗传特性。近年来，科学家们发现了一种奇妙的技术，可以修改这本“天书”，让人们翻开未知的篇章。

这项技术被称为基因编辑，它就像是一把神奇的剪刀，可以精确地剪切、删除、移动和粘贴基因的片段。这把基因“剪刀”的威力之强，令人震撼，它能让我们准确地修改某个特定基因序列，为生物的未来做出微妙的改变。

基因编辑，其实就是一种基因工程技术，它与转基因技术一样，都是在改写生命密码，改变生物的遗传特性。然而，与转基因不同的是，基因编辑更容易被人们接受。因为当我们对某个物种进行基因编辑时，不会涉及其他物种的基因，基因编辑因此更加安全可靠，也更容易被人们接受。

在合成生物、育种技术等领域，基因编辑和转基因可以相互补充，取长补短。然而，在医学领域，基因编辑则更加引人瞩目。它为医学研究提供了更多可能性。无论是治疗遗传病，还是治疗其他疾病，基因编辑都为医学领域带来了巨大的希望。

发现“基因剪刀”

自从20世纪90年代以来，众多杰出的科学家不断地开发出各种神奇的“基因剪刀”。其中，沙尔庞捷和道德纳于2011年发现了CRISPR-Cas的分子机制，这使得它成为一种备受瞩目的“基因剪刀”，如今在基因研究领域得到了广泛应用。让人惊讶的是，CRISPR-Cas并非是她们发明出来的，而是一种存在于漫长岁月中的自然界“古董”，某些细菌在数亿年的进化中早已熟练地使用着这把“剪刀”。

CRISPR的中文全称为“成簇的规律间隔短回文重复序列”，这个中文名称看起来让人费解，读起来也十分费劲。但没关系！只要我们知道它是细菌防御病毒入侵的一种免疫系统就足够了。当细菌面对病毒（比如噬菌体）的侵袭时，CRISPR系统会产生出Cas质粒，并将其当作一把剪刀，将病毒DNA中特定的基因片段无情地剪除，从而将病毒消灭在摇篮之中。

Cas质粒是一种环状双链DNA分子，能在细菌细胞内独立地进行复制，稳定地存在于染色体之外。目前，被广泛使用的Cas质粒大多经过改造或人工构建，成了改写基因的重要工具。