新年Cell论文引发大争论，CRISPR的功劳该归谁？

2016年1月14日，生物学知名学术期刊《Cell》刊发了一篇名为《CRISPR的英雄们》（The Heroes of CRISPR） [1]的论文。在论文里，布罗德研究中心（Broad Institute）的主任埃里克·兰德（Eric Lander）教授从20年前科学界发现细菌中的CRISPR结构开始，一路回顾到这项技术在这几年的大热，为我们撰写了一篇详尽的CRISPR技术应用史。

Eric Lander 图片来源：umass.edu

然而就是这样一篇看似独立客观的历史回顾文，却在发表之后引发了一场科学界的大争论。原因很简单——兰德教授在文中只字未提CRISPR-Cas9系统深陷的专利泥潭。由于在生物学应用中的巨大潜力，CRISPR-Cas9系统早在发明之初就被认为是“本世纪最伟大的生物发现” [2]，谁拥有了这项专利，谁就有可能手握数十亿美元的收益。哈佛大学及麻省理工学院附属的布罗德研究中心，与加州大学伯克利分校，这几所世界知名学府正是因此不惜撕破脸皮，也要争夺CRISPR-Cas9系统专利。

显而易见，在这场专利之争尘埃尚未落定之际，仅由其中的一方在国际知名学术期刊上发表历史回顾文是不恰当的。更为火上浇油的是，和普通学术论文不同，兰德教授并未在文章的最后表明自己与所写的内容没有利益冲突（Conflict of Interest）。这种疑似争夺话语权的行为引起了一些学者与媒体的愤怒——“历史是胜利者书写的，而在争夺CRISPR专利的荣誉之争中，书写历史的人才是胜利者，”《MIT科技回顾 》这样评论道 [3]。

曾经的默默无闻

CRISPR究竟是什么？一把裁开DNA的剪刀

“我还没有遇到过没听说过CRISPR技术的分子生物学家，然而他们往往并不知道CRISPR是如何为生物学带来革命的。” ——埃里克·兰德 ，《CRISPR的英雄们》

一切始于西班牙的圣波拉市，一个以美丽的海岸闻名的地中海城市。

弗朗西斯科·莫伊察（Francisco Mojica）是当地的一名学生。在博士期间，他发现一种古细菌的基因组里有着多处回文结构。有趣的是，他在大肠杆菌中也发现了类似的回文结构 [1]。由于古细菌与大肠杆菌的亲缘关系相当遥远，莫伊察大胆推测这种回文结构一定对原核生物（没有成型细胞核的生物）相当重要 [1]。他先是把这些回文结构称为“有规律性间隔的短序列重复”（short regularly spaced repeats，或 SRSRs），之后又为这些结构起了个我们更为熟悉的名字——常间回文重复序列簇（clustered regularly inter-spaced palindromic repeats），缩写即CRISPR [1]。

弗朗西斯科·莫伊察如今在西班牙阿利坎特大学任遗传学教授。 图片来源：alicantenews.es

2003年，莫伊察发现一些大肠杆菌内的CRISPR序列与P1噬菌体中的序列完全吻合 [1]。更有意思的是，这些大肠杆菌能够不受这些P1噬菌体的感染。这个发现立刻让莫伊察意识到，CRISPR序列其实是细菌中用来抵抗病毒感染的“免疫系统” [1]。

但该发现并没有得到学术界的普遍认可

以“不够新颖，不够重要”为由，《自然》、《美国国家科学院院报》、《分子微生物学》与《核酸研究》等杂志拒绝刊登莫伊察的发现。无奈之下，莫伊察只能将他的研究投给了《分子演化学》杂志，又忍耐了漫长的一年审稿后，这篇论文终于发在了这份影响因子不到2的期刊上 [1]。

CRISPR的工作原理，图片来源：参考资料 [1]

现在的众人纷争

然而风云突变，短短几年间，学术界对CRISPR的认识有了长足的进步。科学家们逐渐意识到CRISPR与Cas9蛋白质结合后能够引来核酸酶，并在DNA双链上剪开一个口子。这个被细菌用来抵抗外来入侵DNA的工具，也能为人类所用。

2012年，生物学家终于学会使用这把DNA剪刀

2012年6月28日，来自维也纳的伊曼纽尔·夏庞蒂埃（Emmanuelle Charpentier）与来自加州大学伯克莱分校的珍妮佛·唐纳（Jennifer Doudna）两人（记住这两人的名字，之后还会提到）在《科学》杂志上发表了她们的研究发现，确认CRISPR-Cas9系统能够在体外实验中按照设计，在DNA的特定部位切开口子 [1]。她们认为未来“有潜力利用这个（CRISPR-Cas9）系统，通过操作RNA来对基因组进行编辑” [1]。

左：伊曼纽尔·夏庞蒂埃。右：珍妮佛·唐纳。图片来源： eurekalert.org ，carnegiescience.edu 

这里有个“倒霉蛋”不得不提。立陶宛的维吉尼古斯·斯基内斯（Virginijus Siksnys）也在研究CRISPR，他的论文比夏庞蒂埃和唐纳早投稿两个月，但不幸被Cell给拒了——后来Cell编辑有些后悔，这是后话。等到9月4日，夏庞蒂埃和唐纳的论文发表两个多月后，斯基内斯的团队终于在《美国国家科学院院报》上发表了相似的研究，并认为“这为设计由RNA指导的DNA核酸酶铺平了道路”[1]。

维吉尼古斯·斯基内斯。 图片来源：www.delfi.lt

研究者蜂拥而至，CRISPR的爆发期已经到来

2013年1月3日，《科学》再度刊登了有关CRISPR的重磅文章。来自张锋团队的科研人员首次将CRISPR技术应用到了哺乳动物细胞内，并证明CRISPR-Cas9系统能够在几周内建立起小鼠的疾病模型 [1]。论文刊登后，张锋将他们构建的系统分享给了数万个研究组，这也让张锋的论文成了CRISPR领域内最火的文章 [1]。截至目前，张锋团队的论文已被引用了2095次，高于夏庞蒂埃与唐纳团队的论文引用数（1540）。至于最早发现CRISPR的莫伊察，他的论文被引次数是504次。

张锋在他的实验室中。 图片来源：sciencenews.org

2013年10月，张锋所在的博德研究所提出了一项加急专利申请，并在2014年初最终成功以CRISPR-Cas9系统申请到了“操纵DNA序列的系统方法和组成”的专利 [4]。

纷争的大幕自此拉开

夏庞蒂埃与唐纳显然对张锋的专利并不买账。2013年3月，早在张锋递交专利申请前7个月，她们就已递交了专利申请，只是仍在审查之中。加州大学伯克莱分校，以及支持她们的人认为，在目前“先递交者获得专利”的规则下，这项专利应属于她们。

 然而，支持张锋的人认为在他申请专利时，规则还是旧版的“先发明者获得专利”。更早显示这项技术能够在哺乳动物中得到应用的张锋，才是这项专利的拥有者。

目前，CRISPR的专利所属还在争执中。

未来花落谁家？

她说这，他说那：一篇论文激起的波澜

可以想象，在这样一个敏感的时刻，兰德这篇对潜在利益冲突只字未提的论文，被指责说为属于同一科研单位的张锋背书也就不足为奇了。这篇论文发表后，立刻激起了学界巨大的波澜。在国外社交平台上，这个话题得到了大量的关注。主要的矛盾则在于，此文可能有失公允。

Twitter上的评论，参与者不乏一些教授  图片来源：Twitter

而夏庞蒂埃与唐纳也在这几天陆续评论了这篇论文。唐纳认为此文“对于我的实验室的研究，以及我与其他研究人员的合作的描述存在着事实错误。这些内容没有经过我们作者的核实，在出版前也没有经过我们的同意。”

夏庞蒂埃在两天后补充道：“我很遗憾地看到我与我的合作者所作出的贡献被不完全、不准确地描述了。这名作者在发表文章前没有让我核实与我和我的实验室有关的内容。我在这篇论文发表前没有读到任何这篇论文的内容，这本期刊也没有让我参与到这篇论文的审议中”。

夏庞蒂埃与唐纳在论文下的评论

然而本篇论文的作者兰德却不这么看。在接受《科学家》网的采访时 [5]，兰德认为他已经提及了他的研究所拥有CRISPR的专利，并声称他在十二月中旬曾发信给唐纳，要求她检查文章中的内容是否有事实性的错误。“唐纳确认了有关她的背景信息，但她拒绝对CRISPR技术发展过程中的一些史料做出评论。在写这篇文章的时候，我曾收到了全球十多名科学家的评论。很不幸，唐纳博士是唯一一名拒绝做评论的人。然而，我对她拒绝分享看法的决定表示尊重，我也很理解在这个问题上不同人会有不同的看法。”[5]

在唐纳这边，故事却是另一个版本：“他只是提供了文章的一些片段。考虑到我的实验室正在做的研究，兰德拒绝和我分享更多的章节。在这篇文章发表前，我从未阅读过全文。我有所有的电邮记录作证。我希望兰德博士能够公开那些对这篇文章做评论的科学家的名字。”[5]

乔治·切奇（George Church）是这些科学家之一，他与张锋等在CRISPR研究上有着合作。他说：“埃里克（兰德的名字）曾在12月14日问过我一些很详细的问题，我也答应替他检查文章的事实是否正确。在论文发表前几小时，他发给我了一份预览文件。我立刻提醒他文章中有着一些事实错误，但这些错误在文章中并没有得到修改。”[5]

1月19日，Cell出版社发言人声称兰德曾提供了一份“利益冲突”的声明，并提到了不同研究所之间的利益冲突。“Cell出版社的政策并不适用于研究所之间的利益冲突，所以我们没有发布这条声明。我们目前正在评估我们的政策，并决定以后我们是否要考虑研究所之间的利益冲突，但我现在不能告诉你我们是否会修改兰德博士的文章，”Cell出版社的发言人如是说。

这场事关CRISPR归属的罗生门愈演愈烈，也给这项有望改变世界的技术蒙上一层阴霾。双方都在努力证明自己是这项技术的“真正发明者”。这场缠斗何时才会决出胜负？会不会拖到两败俱伤？尚未可知。不过有条好消息，双方都同意这项技术用于基础科研时永不收取费用。

回到埃里克·兰德这篇引发争论海啸的论文结尾。

兰德写道，“这个故事强调的是，科学突破很少是那种一人高呼‘我明白了’的瞬间顿悟。典型的科学突破都是集体行动，往往持续多年；其间的所有参与者都将成为更宏大事业的一部分，比他们任何人单打独斗所能创造的都更加伟大。”

正是如此。

不论CRISPR的专利最终鹿死谁手，愿我们永不忘记在光鲜背后辛勤工作的科研人员，以及演化出这套神奇机制的细菌和古细菌——CRISPR的真正荣耀属于他们。从此刻，到永远。  

(编辑: 游识猷；排版：Sol_阳阳)

参考资料：

[1] Lander E., The Heroes of CRISPR (2016), Cell

[2] Who Owns the Biggest Biotech Discovery of the Century? (http://www.technologyreview.com/featuredstory/532796/who-owns-the-biggest-biotech-discovery-of-the-century/)

[3] A Scientist’s Contested History of CRISPR (http://www.technologyreview.com/view/545741/a-scientists-contested-history-of-crispr/)

[4] Zhang, F. (2012). Systems Methods and Compositions for Sequence Manipulation. U.S. Provisional Patent Application 61/736,527, filed December 12, 2012; later published as US008697359B1 (awarded).

[5] “Heroes of CRISPR” Disputed (http://www.the-scientist.com/?articles.view/articleNo/45119/title/-Heroes-of-CRISPR--Disputed/)

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