2020 诺贝尔奖 | 化学奖授予 CRISPR 基因编辑，这项技术对我们有哪些意义？
2020 年诺贝尔化学奖已授予开发 CRISPR 基因编辑技术的 Emmanuelle Charpentier 和 Jennifer A. Doudna。
CRISPR 到底是一种怎样的技术？
答主：wai wai（300+ 赞同，知乎编辑推荐）
CRISPR（clustered regularly interspaced short palindromic repeats）就是细菌体内的一串 DNA 序列，CRISPR 系统还包括了一系列与之功能相关的蛋白。
CRISPR 在细菌体内本来是起适应性免疫作用的（有点像人的获得性免疫）。细菌也是会被得传染病的嘛。细菌被病毒感染了，当然也不会束手就擒。病毒感染细菌，对于细菌而言就是细胞内多了一些不是自己的 DNA 序列，这些序列可能表达出一些对细菌本身有害的的蛋白，所以细菌只要把这些外来的 DNA 破坏掉就可以了。
CRISPR 就是这么一套很巧妙的系统。它先把外来 DNA 的片段整合进细菌自己的基因组，然后转录出 RNA，经过一些剪切之后，利用这些 RNA 把带有 DNA 内切酶活性的 Cas 蛋白直接引导到外源序列的位置，于是，外源 DNA 就可以被剪断。
对于细菌而言，就完成了对外来病原体的快速精确打击。这些整合进基因组的序列还可以传给子代细菌（要是人的免疫可以这么遗传，就不用每个小孩都拉去打疫苗了），所以 CRISPR 现在也被用作微生物分类的一个依据。
至于最近很火的 CRISPR 技术其实是利用了 CRISPR 系统中的 RNA 引导 Cas 蛋白去切断目标 DNA 的这一个步骤。如果破坏的是自己的基因，不就是达到了基因敲除的作用了嘛。
当然 CRISPR 的爆红主要是还是因为这套技术好用，一方面是省时间，一方面是精度高。
省时间是因为要达成基因敲除的目的，只需把两段序列导入细胞就大功告成了。一段序列是 Cas9 蛋白的基因，它是可以切断 DNA 双链，就算是 DNA 有甲基化也照样切。
另一段用来转录一条 RNA，前一部分是与目标基因配对的，后一半用来与蛋白结合，这样就把 Cas9 拉过来，切断目标基因。切断了之后，对于真核细胞，各种修复手段就上了，结果通常是基因中间被插入或者删除了几个碱基，这样整个基因的编码就全乱了，基因也就没有原来的功能了，也就是完成了基因敲除。
至于精度嘛，20 个碱基的长度定位一个基因一般是没问题的，还有就只能感叹 Cas9 这个蛋白的神奇了。
还有更神奇的，如果把 Cas9 蛋白的 DNA 内切酶活性灭掉，再给它加上别的催化活性，它就可以有别的功能。目前，抑制和促进基因表达都可以做到了。
为什么诺贝尔化学奖经常颁给生物学或者物理学方面的成就？
答主：叶盛（200+ 赞同，北京航空航天大学教授，博士生导师，生物学话题下的优秀答主）
我是做生物的，从这个角度试着回答一下吧。
近几十年来，生物学，或者说生命科学的一大发展特点就是——尺度微观化。
传统的生物学研究的是生命个体、群体、物种，而现在的生物学更多研究的是细胞、蛋白质、基因。
以我做的结构生物学为例，无论是近两年大火的冷冻电镜三维重构，还是已经「年过半百」的 X 射线晶体学，都是以埃（Angstrom）为单位来谈论问题的，这是 10 的 -10 次方米，也就是 0.1 纳米，到达了原子尺度，可以看到原子之间的共价键连接。
在结构生物学的文章中，经常会讨论长度为 2 埃左右的氢键作用，或是更短一些的配位键，甚至是不到 1 埃的原子位移。这些名词摆出来，不是化学又是什么呢？
总而言之，当我们研究生命问题时，研究的对象是蛋白质或核酸等生物大分子，且并非将之视为一个不可分解的单元，而是探究生物大分子内部细节（氢基酸、碱基、化学键、原子）的功能意义与变化调控时，在这个层次上的生命问题实际上遵循的是化学的规律，理所应当属于化学的范畴。
细胞生物学的研究往往不会涉及诺贝尔化学奖，就是因为在他们的研究中，蛋白质只是一个不可分解的功能单元，他们更多关注的是蛋白质与蛋白质之间，或与核酸之间的相互作用。
以上述标准来评判，DNA修复显然是研究DNA分子内部细节的变化（错配、损毁、复原），自然是要得化学奖的。
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微观生物学的学科名称是个很有意思的问题。我的工作单位是中科院生物物理研究所，常常被外行人简称为「物理所」。估计被真正中科院物理研究所的人听到，要哭晕在厕所里了。
关键是，我们自己也不希望被人叫作「物理所」，因为我们是正经研究生命问题的研究机构，只不过采用的研究手段不是细胞生物学或化学为主，而是以物理学手段为主，比如电子显微镜，核磁共振，X 射线晶体学等等，还包括质谱、光吸收、光散射、圆二色谱、分析超离、SPR、ITC 等等如今已经常规化的物理学检测手段。
当然，我们也做细胞生物学的实验，也做生物化学的实验（实际上我们的学生大部分时间都是在做生物化学的事情），但提供我们研究课题关键突破的实验证据大都是来自于物理学实验手段。
说起来，我在哥伦比亚大学时所在系的名称是我比较喜欢的，很精准：生物化学与分子生物物理学系。
这个名字基本上对应的就是当今在分子层次的生命科学研究，实际上也体现了生物化学与生物物理学在分子层次生命问题研究中的密不可分。
之所以强调「分子」生物物理，是因为生物物理学还包括用物理学手段研究更大尺度的生物学问题，比如近年很火的用功能核磁成像来研究思维与意识，或是传统的用电生理手段来研究神经细胞。这两者在我们生物物理所也有人做，所以说，我们的名称也是挺精准的，呵呵。
至于微生物学，地球人都知道，那是说细菌和病毒的。当时大概也没想到以后生物学会发展到更微的程度。
而「分子生物学」最奇葩，基本用于专指核酸相关的生物学研究了。蛋白质弱弱地问：难道我不是分子吗？
这么来看，「贵圈好乱」……
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