詹妮弗·杜德纳：改写生命代码

当她还在夏威夷希洛读六年级时，父亲在她的床上留下了一本詹姆斯·沃森所著的平装书《双螺旋》。她怀着读侦探故事的期待读完了这本书，并确实发现了一则侦探故事，但让她印象最深的人物是罗莎琳德·富兰克林。她后来写道：“我当时第一次意识到，女性也可以成为伟大的科学家。”此后，她的高中辅导员建议她不要学习化学，因为女孩不适合这门学科。2020年10月，她与埃马纽埃尔·卡彭蒂耶共同获得诺贝尔化学奖，成为首两位共享科学类诺贝尔奖的女性。

大岛上的局外人

詹妮弗·安妮·杜德纳于1964年2月19日出生在华盛顿特区，是家里三个女儿中的长女。她的父亲马丁是国防部的演讲稿撰写人；母亲多萝西在一所社区学院任教。1971年，七岁的詹妮弗随家人搬到了夏威夷大岛的希洛。

她是一个“haole”（外来者），在学校里感到很孤独。她通过阅读和走进大自然来应对，在这个她描述为拥有“极其丰富的生物多样性”的岛屿上徒步探索洞穴。这种孤独感和周围环境产生了一种奇妙的作用：将一个孤僻的孩子变成了一名博物学家。

波莫纳、哈佛与RNA世界

她无视了辅导员的建议，于1981年进入波莫纳学院，并于1985年以化学系首席毕业生的身份毕业。她说，在唐·海姆斯实验室度过的那个研究木瓜真菌感染的夏天，让她“第一次体会到了科学发现的快感”。

她在哈佛医学院杰克·绍斯塔克的指导下攻读博士学位，研究自我复制的RNA分子，这一研究方向旨在探索生命的起源。他们在1989年发表在《自然》杂志上的论文证明了RNA催化的互补链RNA合成。1991年，她转到科罗拉多大学与汤姆·切赫合作，后者因发现RNA可以作为酶而获得诺贝尔奖。在那里，她学会了富兰克林曾用于DNA研究的X射线晶体学技术。

耶鲁与酶的形状

1994年，杜德纳成为耶鲁大学的助理教授。在那里，她与后来成为她丈夫的研究生杰米·凯特一起，确定了第一个自我剪接RNA酶的详细原子结构。他们1996年发表在《科学》杂志上的论文被视为里程碑：它表明RNA像蛋白质一样折叠成复杂的立体机器，这使杜德纳在CRISPR技术出现前十五年就确立了她在结构生物学领域的领先地位。

2002年，她和凯特双双调任加州大学伯克利分校，担任化学学院教授，同时兼任劳伦斯伯克利国家实验室的教职科学家。他们于2000年结婚；儿子安德鲁于2002年出生。

伯克利的一杯茶

2002年的非典疫情促使她转向RNA干扰研究，这是一种小RNA分子沉默基因的机制。然而，一个决定性的转折源于一个陌生人。微生物学家吉莉安·班菲尔德通过谷歌搜索发现了杜德纳的研究并提议交流。在伯克利的一家咖啡馆里，她们一边喝茶，班菲尔德一边描述了细菌基因组中奇怪的重复序列，这些序列中夹杂着病毒DNA片段，被称为CRISPR。当时没人知道它们的作用。班菲尔德推测它们是否通过RNA干扰发挥作用。

杜德纳开始顺藤摸瓜。到2008年，她的研究团队在伯克利组织了第一次国际CRISPR会议，当时该领域还小到足以容纳在一个房间里。

2012年6月

在2011年波多黎各举行的一次微生物学会议上，她遇到了埃马纽埃尔·卡彭蒂耶，后者一直从细菌角度研究同一系统，并鉴定出了对功能至关重要的第二个RNA分子——tracrRNA。她们决定合作。在杜德纳实验室的马丁·伊内克和卡彭蒂耶实验室的克日什托夫·希林斯基的协助下，两个团队发现Cas9蛋白被RNA引导至特定的DNA序列，并切断双链。更重要的是，他们证明了两种天然RNA可以融合成一种工程化的单导向RNA，改变其序列就能引导Cas9切断实验者选择的任何目标。

这篇论文题为《一种可编程的RNA引导的双RNA DNA内切酶在适应性细菌免疫中的作用》，于2012年6月28日在《科学》杂志网站发表。曾经晦涩的细菌免疫系统现在成了创新基因组研究所所说的那种工具：“它让科学家能够以空前的效率和精度，改写任何生物（包括人类细胞）体内的生命代码DNA。”杜德纳将那段时期描述为“纯粹的快乐”。

她主动承担的伦理问题

几乎在成果发布的同时，她就开始担心自己释放出的东西。2015年，她公开呼吁暂停人类生殖系基因编辑，并召集了20名研究人员在纳帕谷草拟准则，同年12月又共同组织了人类基因编辑国际峰会。2017年，她与塞缪尔·斯滕伯格合著了《造物裂痕》，向大众阐述其观点。当一名中国科学家在2018年宣布编辑婴儿基因时，杜德纳积极推动国际监管，并将此案提呈给美国参议员。

她于2014年与乔纳森·魏斯曼共同创立了创新基因组研究所，并协助创办了Editas Medicine和Caribou Biosciences，以将该技术推向临床。2020年3月，IGI在数周内将自己转变为自动冠状病毒检测实验室，并将其实施的COVID-19相关知识产权开源。该研究所随后进行了首个获得FDA批准的针对镰状细胞病的CRISPR临床试验。

为什么詹妮弗被称为天才

杜德纳的独特能力在于能够意识到一个好奇心点其实是一种工具。CRISPR此前已被他人观察到；微生物学家正在研究其作为细菌免疫系统的功能；卡彭蒂耶提供了她那一侧的关键部分。杜德纳带来的是她二十年来将RNA视为三维机器而非被动信息载体的思维方式，这正是她能从一个微生物学家眼中“有趣的防御机制”中，看到一个“可编程切割装置”的关键训练。单导向RNA将两个天然分子压缩成一个工程组件，是一种工程师式的简化，正是这一点将一种生物现象转化为任何人都能使用的技术。

诚实的反对意见是实质性的，她也并不回避。诺贝尔奖是与卡彭蒂耶共享的，两人都不会声称拥有独一无二的作者权；伊内克和希林斯基完成了大部分决定性的实验工作；班菲尔德提供了问题；张锋和乔治·丘奇不久后展示了人类细胞中的CRISPR编辑，随后还发生了关于谁有权主张专利的长期的争端。比起大多数获得诺贝尔奖的发现，CRISPR更多是一种汇聚。杜德纳在获奖当天的声明中也表达了这一点：该荣誉“认可了CRISPR的历史，以及将其驯化为一种极具威力的工程技术的合作故事。”属于她独有的，是那种结构洞察力，是在无人认为其重要时坚持对这一晦涩细菌特性进行四年研究的决定，以及随后那种在成名后选择为限制自己的发明而奔走呼告的不寻常选择。

遗产

杜德纳目前在伯克利担任李嘉诚生物医学与健康科学讲座教授，是霍华德·休斯医学研究所的研究员、伯克利实验室的教职科学家、格莱斯顿研究所的高级研究员，以及IGI的董事会主席。在斯德哥尔摩授奖前，她曾于2014年获得科学突破奖，2015年获得格鲁伯遗传学奖和阿斯图里亚斯公主奖，2016年获得欧莱雅-联合国教科文组织杰出女科学家奖和盖尔德纳奖，2017年获得日本国际奖，2018年获得卡夫利纳米科学奖。沃尔特·艾萨克森的《解码者》在2021年使她成为公众人物。CRISPR目前已被用于模拟人类疾病、培育抗病作物、在蚊子种群中驱动基因，并治疗人类患者的镰状细胞病。在诺贝尔奖宣布的那天早上，当被问及两位女性获奖意味着什么时，杜德纳的回答只有两个词：“女性很棒。”