自然界中的生物為何會繽紛多彩？這是因為每種生物都有一套獨特的生命密碼，那就是基因圖譜。你知道嗎？隨著科技的不斷進步，一些科學家正在變身為“裁縫”，利用手中的基因剪刀改寫生命密碼。
由一段基因構成的脫氧核糖核酸——DNA
修改生命天書
科學家常把生物的基因圖譜比喻成生命天書，這本“書”是可以修改的。
從20世紀90年代以來，科學家已經開發出多種基因剪刀，而其中最有效的竟然源於細菌的一個基因序列。這個基因序列叫CRISPR,是由日本分子生物學家石野良純在大腸桿菌中偶然發現的。CRISPR序列是個超級“老古董”，早已被細菌熟練地運用了數億年。
細菌自保的秘訣
有一種病毒叫噬菌體。從它的名字我們就可以知道，這種病毒專門吃細菌。數億年前，細菌被噬菌體欺負得毫無抵抗之力。後來，細菌慢慢進化出CRISPR序列，以抵禦噬菌體的入侵。
噬菌體入侵細菌
噬菌體是病毒，因此它的基本組成和其他病毒一樣，主要是蛋白質外殼和內部的基因片段。它們侵入細菌後，就會把那些基因片段釋放到細菌的細胞中，然後在細菌內大肆複製。就這樣，不少細菌都被噬菌體折騰死了。
細菌
病毒
細菌進化出CRISPR序列後，自我保護能力大大增強。當噬菌體把自己的基因片段釋放到細菌細胞內後，細菌內的CRISPR序列就會發揮作用，將噬菌體的基因片段剪成碎片。
噬菌體不是孫悟空，用一根毫毛就可以複製出很多個孫悟空。噬菌體的基因被剪碎之後，就難以進行自我複製了。就這樣，細菌有效地抵禦了噬菌體的入侵。
打造基因剪刀
石野良純發現細菌中的CRISPR序列後，並沒有進一步研究它的實用價值。不過，很快其他科學家注意到了這個發現，其中包括兩位女科學家。她們是法國生物學家沙爾龐捷和美國生物學家道德納，她們一直夢想著成為厲害的基因“裁縫”。
沙爾龐捷與道德納
不過，怎麼利用這把基因剪刀是個大難題，她們總不能驅使一堆細菌為她們幹活吧？於是，兩位女科學家一起合作，在實驗室裡利用先進的基因工程技術，打造出鋒利的基因剪刀。通常，科學家將這個過程稱為重建。在進一步的研究中，她們簡化了基因剪刀的分子組成。
基因剪刀
這把基因剪刀被重建、簡化後，用起來特別得心應手，非常受生物學家的歡迎。就是因為這項了不起的成就，沙爾龐捷和道德納獲得了2020年諾貝爾化學獎。由於這把基因剪刀是去剪我們看不見的基因，所以只能在電子顯微鏡下看見它。科學家要用它來剪基因片段，也必須在電子顯微鏡下操作，不然剪錯了可麻煩啦！
修改生命密碼有啥用？
我們知道，剪刀可以裁剪衣服，還可以剪出美麗的窗花。那麼，基因剪刀有什麼用途呢？它的用途就是我們開頭提到的：修改生命密碼。修改生命密碼對我們有什麼用處呢？我們知道，人類有不少疾病是遺傳病，也就是基因出了問題。科學家可以用基因剪刀，將多餘的基因剪掉，或者將錯誤的基因改正過來。這樣一來，遺傳病患者就可以逐漸康復了。基因剪刀還可以幫我們修改其他生物的基因，比如剪掉農作物的一些基因，培育出不怕蟲子的香蕉、不畏嚴寒的水稻、產量更高的大豆，等等。
基因剪刀可以幫助人類培育優質農作物、水果
對我們喜歡的動物來說，基因剪刀也可以幫助它們遠離遺傳病，或是變得更強壯。總之，基因剪刀開啟了生命科學研究的新時代，正在許多方面越來越多地造福人類……
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