中外牛人眼中的生物技術前沿

　　今年三月Nature Biotechnology就滿二十了。該雜志近日推出周年特刊對生物技術領域的發展進行了回顧和展望，還邀請相關領域的五十名杰出研究者，分享他們眼中最激動人心的前沿研究以及最受期待的技術。

　　秦鈞（Jun Qin）：蛋白質組學最激動人心的前沿是，從穿刺活檢樣本鑒定一組蛋白，在30分鐘內定量其中200個蛋白，隨后通過計算將患者分為不同的藥物應答小組，以實現精準的藥物治療。 人工智能結合目前最先進的蛋白質組技術將實現這一點。

　　秦鈞 軍事醫學科學院放射與輻射醫學研究所研究員，博士生導師；北京蛋白質組研究中心主任，網絡與信號轉導研究課題組長；蛋白質組學國家重點實驗室副主任。著名 的生物質譜學家和生物化學家，美國貝勒醫學院教授，分子研究與通路發現中心主任，“千人計劃”引進學者，北京市“海聚工程”入選者。

　　湯富酬（Fuchou Tang）: 干細胞領域最激動人心的前沿是，開發和優化單細胞功能基因組測序，特別是單細胞多“組學”測序技術。我們需要能夠反復多次檢測單細胞外顯子組的新技術，這種技術將顯著提升檢測準確性，提供真正可信的單細胞特性。

　　湯富酬 2003年在北京大學獲理學博士學位，2004－2010年，英國劍橋大學Gurdon研究所博士后，2010年至今在北京大學生物動態光學成像中心任研 究員。在Nature雜志去年的年終大盤點中，湯富酬和文路的“Computational biology: How to catch rare cell types”被評為2015年的最佳評論文章。（更多詳細信息參見：Nature2015最佳評論文章：湯富酬、文路、馬曉婭入選）

　　王俊（Jun Wang）:未來，生物技術與信息技術將以大數據和人工智能 （AI）為基礎進行交融。測序和其他“組學”技術連同生物傳感器正在推動個體的數字化，而互聯網把數字化的“我們”實時關聯起來。在數百萬樣本的大數據解 讀中AI是必不可少，它將以個性化保健、營養和醫療護理的方式，徹底改變人類的健康管理和疾病控制。

　　王俊 深圳iCarbonX合伙人 北京大學人工智能方向學士學位、生物信息學方向博士學位。1999年博士期間參與創建華大基因，主持包括千人基因組、腸道微生物和復雜疾病研究等多個具有 國際影響力的重大課題。主導了華大科技、華大醫學、華大股份的三輪融資，約10億美金，并帶領華大股份進入上市軌道。曾獲國家杰出青年，973首席科學 家，新世紀百千萬人才工程國家級人選，國家杰出專業技術人才，《自然》雜志2012年度全球科界年度十大人物，CNBC2014年全球100名“下一個 25年最具影響力人物”等榮譽。

　　張鋒（Feng Zhang）: 精確編輯基因組和調節基因表達的能力，將大大增進我們的生物學知識，推動疾病治療和重要農產品的開發。不過，做出精確遺傳學改變的效率還有待提高。我們需要加深對DNA損傷和修復過程的了解，探索和利用DNA的多種天然分子機制。

　　張鋒是麻省理工學院腦與認知科學助理教授、McGovern 腦研究所和Broad研究所核心成員，著名CRISPR技 術先驅。曾榮獲美國生物醫學大獎：瓦利基金青年研究家獎。去年年底，張鋒的研究團隊對化膿鏈球菌的Cas9進行了3個氨基酸的改造，建立了革命性的 CRISPR-Cas9基因編輯系統，大大減少了“脫靶”編輯錯誤。這一完善的技術解決了使用基因組編輯時面對的一個主要技術問題。（更多詳細信息參見：張鋒Science重大突破：攻克CRISPR-Cas9基因組編輯的主要障礙）

　　Jennifer Doudna：治療人類遺傳疾病、構建抗病作物和樹木、開發持續生產化合物的真菌，這些都是基因組工程領域最激動人心的機遇。要想增進基礎知識和推動相關應用，我們還需要能把編輯分子送入細胞和組織的新技術，以及控制DNA修復和化學修飾通路的新途徑。

　　Jennifer Doudna是加州大學伯克利分校教授，CRISPR技術的共同開發者。曾因這一技術獲得了“生命科學突破獎”（Breakthrough Prize），是CRISPRZL的有力競爭者。今年年初，Doudna的研究團隊揭示了CRISPR-Cas9準備剪切DNA時的關鍵分子結構。在 CRISPR-Cas系統中，Cas蛋白與小CRISPR RNA（crRNA）形成復合體，切割與RNA互補的外源DNA。R-loop是I型和 II型CRISPR-Cas的一個典型特征，基因組編輯常用的sgRNA就會和Cas9形成R-loop。為了闡明R-loop的作用，研究人員通過冷凍 電鏡獲得了釀膿鏈球菌Cas9 R-loop的高分辨率結構。（更多詳細信息參見：CRISPR先驅Science再發重量級成果）