“基因编辑产业化有很长路要走”

南方科技大学前沿生物技术研究院院长朱健康。 余胜良/供图

证券时报记者 余胜良

著名分子遗传学家和植物生物学家、南方科技大学前沿生物技术研究院院长朱健康近期接受证券时报记者专访，就其目前科研方向、科研成果产业化等内容作了解答。

朱健康目前关注的两个课题是人类如何更长寿、如何吃得更健康。这两个目标都可以通过基因编辑实现。

1 论文引用数居前

朱健康连续多年入选全球“高被引科学家”名单,是世界自然科学领域发表文章引用率最高的科学家之一，根据斯坦福大学与Elsevier共同发布的第七版《全球前2%顶尖科学家2024》，朱健康位列生命科学全球第一。据统计，截至2024年，朱健康论文引用数量为569个，他引总分为107，他引数为10.25万，在生命科学领域排名第一。

朱健康表示，他论文被引用最多的有两个领域，一个是早期植物抗逆研究，植物生长过程中常常受到各种不利环境条件的影响，科学家一直致力于找到抗逆基因，帮助植物与逆境对抗，获得更好的生存和发展。比如抗逆可以让生物长得更好，在盐碱地、干旱的荒漠里生长。

朱健康由此开辟了植物逆境生物学分子遗传这个新的领域，20多年来，朱健康团队一直在国际上引领这个领域发展。

近期引用较多的是他在DNA甲基化方面的研究。DNA是由最基础的4种碱基组成，分别是A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）和G（鸟嘌呤），而ATCG通过A-T、G-C这样的“互补配对”原则，来形成遗传信息的编码。

据了解，甲基化是指在DNA的特定碱基上添加一个甲基基团（-CH_[3]）的化学修饰过程。在生物体内，甲基化主要发生在DNA的胞嘧啶（C）碱基上，形成5-甲基胞嘧啶（5mC），业内将其称为DNA的第五碱基。

这种修饰不改变DNA的序列，但能够影响基因的表达模式，是表观遗传调控的重要手段之一。甲基化可以调节基因的表达和关闭，与癌症、衰老、老年痴呆等许多疾病密切相关。

基因甲基化和寿命最为相关，相关性达到0.95以上。甲基化一直在变化，像时钟一样控制着人类寿命。

2 推广基因编辑技术应用

2012年，两位女性科学家Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier发表了关于名为CRISPR-Cas9的基因编辑系统的开创性论文，她们随后因此获得诺贝尔奖。她们在试管内使用CRISPR系统对DNA进行剪切，发现这一系统经过改造后可以在指定位点切开任何DNA分子。

朱健康及其团队对于新型Cas酶的开发做了大量的工作，其团队涉及Cas12家族的Cas酶的几项专利已获得授权。与现有的CRISPR-Cas9基因编辑体系相比，这些Cas酶在实际应用时不会侵犯与CRISPR-Cas9有关的专利的权利。

相关专利影响巨大。2013年，哈佛大学医学院George Church、麻省理工学院博德研究所的张锋等人，将CRISPR-Cas系统成功应用于哺乳动物细胞基因编辑。2014年，美国专利商标局将CRISPR-Cas9技术相关的第一个专利授予了MIT的张锋团队，两位诺贝尔化学奖获得者和张锋发生了专利之战，张锋团队最终胜出。

2023年12月8日，FDA批准了首个CRISPR基因编辑疗法Casgevy上市，用于治疗12岁及以上伴有复发性血管闭塞危象的镰状细胞病（SCD）患者，一针要220万美元，牵涉到CRISPR-Cas9专利。几天后，Vertex Pharmaceuticals宣布将向张锋创立的基因编辑疗法开发公司Editas Medicines支付1亿美元，外加销售提成潜在许可费，以获取其CRISPR-Cas9基因编辑技术的非独家授权。

朱健康团队通过各种方法推升基因编辑技术的应用。去年年初，朱健康团队发表论文称，开发出一种极其简单的植物转基因及基因组编辑方法，“极度简化的切割—浸泡—嫁接（ES-CDB）”，用于Taraxacum kok-saghyz（TKS）的植物，通过切割TKS的根部，然后将切口浸泡在含有农杆菌的溶液中，从而实现遗传转化和基因编辑。

实验中，他们利用这种方法成功地在TKS中引入了一个旨在编辑植物色素脱氢酶基因（TkPDS）的构建体，从而产生了易于识别的白化突变体。朱健康称，这让孩子、农夫都能做基因编辑育种工作。

基因编辑跟转基因不一样，转基因是把植物没有的东西放到植物里去，基因编辑是对植物自身基因的一些改良，把不好的基因或者一些抑制有益活性物质合成的序列剪掉。

3 如何吃得健康

朱健康团队曾致力于农作物增产，在植物育种上已经做了很多尝试，如提高水稻、小麦、大豆、玉米亩产量，培育抗病水稻、抗除草剂水稻、抗病小麦、抗褐化马铃薯等。

朱健康团队现在主要关注的是培育功能性食品，让普通人吃得健康。培育高油酸大豆、高VC生菜、高GABA番茄、低GI水稻等。

他认为，现在国人已不仅能吃饱饭，也能吃好饭，面临的问题是吃得是否健康。

地中海沿岸居民患心血管疾病的概率低，平均寿命长，医学界认为原因是橄榄油油酸含量高达75%。油酸被称为血管的“清道夫”，学名是单不饱和脂肪酸，不容易氧化，不产生反式脂肪酸。反式脂肪酸易导致血管堵塞。脂肪酸影响人类细胞和细胞膜、影响心血管，在中国每年有将近400万人死于心血管疾病。

传统的馒头、米饭、油条等会诱发“三高”，带来血管堵塞、动脉斑块等问题，通过农作物育种，可以帮助解决这些问题。朱健康主导研发的高油酸大豆获得了我国第一张农业用基因编辑生物生产应用安全证书，可以把大豆从不到20%的油酸含量提高到80%以上，超过橄榄油的油酸含量。

朱健康团队还有一项研究，是将番茄中的伽马氨基丁酸（GABA）提高5倍。高GABA番茄已在日本上市。高GABA番茄可以降血压、助睡眠，让皮肤更有弹性。除了GABA，朱健康还将番茄中血清素、番茄红素、维生素C、维生素D、NMN（抗衰老物质）的含量大幅提升，把各种对人体有益的活性物质都集成起来，让身体更健康，延缓衰老。

在水稻、小麦等主食作物中，可以将淀粉变成抗性淀粉，限制升糖指数。鲜食玉米里面，有一种物质叫丁布，作用是抗虫抗病，可以将其含量提升，增加甜味，但不会增加卡路里。

4 产业化还有很长的路要走

朱健康表示，其团队在科研方面很有经验，但产业化还有很长的路要走，种植、收储和加工每一个环节都不擅长，需要一点点建立起来。

尽管目前其产品已获多个安全证书，但还要面临品种审定，等审定之后才能投入大规模种植。而品种审定现在的规则还很不清晰。

目前针对基因编辑方面的支持有所减少，从政府到高校，都有资金紧缺问题。另外，以前从社会融资比较容易，现在风险资金变少，手中有资金的也不敢轻易投资。

基因编辑产业化，还受成见影响。此前通过政府联系了一家企业，计划在大豆上合作，但对方担心涉及“基因”二字会影响消费者的看法，没能推动下去。

另外，国内知识产权保护也是很大的问题。其研发团队的育种基地，面临明目张胆的盗窃问题。

最后，尽管有多种优势，但是否能赢得消费者青睐，还是一个未知数。

5 研究者要敢于走进无人区

朱健康年幼时吃了不少苦，作为农民子弟，1982年第一次参加高考时有机会做了体检，体重只有36公斤。饿肚子的记忆给他留下阴影，习惯吃饭时狼吞虎咽。复读一年考上大学，上大学时他一边读书学习，一边给留学生开武术训练班。

进入科研工作后，他把重点放在破解植物抗逆难题，大部分课题是在研究植物抗盐抗旱抗冷抗热的机理。他本人就有超强的抗逆基因，能冲破各种阻力。因为在植物抗逆研究方面的成就，他33岁时在美国受聘为正教授，42岁时当选美国科学院院士。

除了上述植物育种，朱健康把相当大的精力用在DNA甲基化研究上，朱健康2022年一篇合作论文指出，ELOVL2基因近些年被发现是一个与年龄预测高度相关的基因，可以通过调控脂质代谢影响衰老速度和进程，表观遗传修饰状态也与衰老和年龄生物钟密切相关。

他试图找到生命时钟的计时机理，开发出将时钟调慢一点或者回拨的技术，让人类寿命更久。20多年前，朱健康团队首先发现植物蛋白ROS1可以将DNA甲基化蛋白时钟回拨，他现在正在研究如何将ROS1和CRISPR结合起来，把过多的5mC去掉，让人类保持年轻。通过对DNA甲基化的编辑，不必打断DNA双链，只把甲基去掉或者加上，更安全且可逆。朱健康认为这将成为下一代基因治疗的手段。

对于论文发表方面的成果，朱健康表示，这几年国内论文总量已达到世界第一，顶级期刊发表文章越来越多，但人才评定、评估极端化，太过关注论文数量。不仅要看论文是否发表在顶级刊物上，更要看论文的实际贡献，要么推动学科发展，要么推动应用发展。

他认为，科研关键是推动相关领域向前发展，研究者要敢于走进无人区。他从事的研究是多年后才成为热门领域的。