细菌不发危，你当我是“病菌”！
免疫系统这个词大家多多少少都听说过，也一定知道它是我们身体中一套涉及很多细胞和组织器官的复杂体系 。 如果说细菌也有免疫系统，你会不会觉得很诡异呢？甚至会觉得有点“贼喊抓贼”呢？但是，细菌的确也有敌人，所以也需要克制敌人的办法 。 而当前应用最广泛的基因编辑技术，就是从细菌这套克敌制胜的系统中来的 。
威胁细菌生存的是一种病毒，称为噬菌体 。 实验室里大量培养细菌时，天不怕，地不怕，就怕噬菌体 。 一旦噬菌体严重泛滥，整个实验室说不定都得关张，用化学药剂全面熏蒸消毒，才能清除噬菌体的危害 。
当噬菌体侵染细菌时，这些如同外星飞船一样的病毒会伸出几个“脚”抓在细菌表面上，然后用一个螺旋尾部刺穿细菌表面，再将病毒自己的DNA释放到细菌的细胞内部 。 由于细菌没有细胞核，所以这些进来的病毒DNA就会被当成细菌自己的遗传信息，用以生产蛋白质，合成出新的噬菌体来 。
为了对付侵害自己的病毒，细菌也进化出了一套本领 。 首先，它们的基因组中包含一些称为CRISPR的DNA序列，记录了之前侵染过它们的病毒的DNA片断，就像是警察电脑中的罪犯指纹库 。 然后，细菌的细胞内还有一种叫做Cas9的酶，能够依照CRISPR提供的序列去识别外来的DNA，一旦发现能够匹配的片段，就相当于警察在城市里发现了与罪犯指纹匹配的家伙 。 于是Cas9就会毫不客气地将这些外来的病毒DNA切碎，从而阻止了依照这些DNA来生产病毒蛋白 。
生物学家们就利用这套CRISPR/Cas9的系统，让进入动物细胞的Cas9通过序列匹配找到目标DNA，一“刀”下去，将其切断，从而起到了破坏特定基因的目的 。 当然了，实际应用中还有很多技术细节问题，包括如何利用这套系统来实现外来基因的整合等等 。
CRISPR/Cas9的基因编辑原理
开启一片新天地
虽然在CRISPR/Cas9之前也出现过一些其他的基因编辑技术，但都没有CRISPR/Cas9这样简单易行，周期短，效率高 。 因此，生物学家们可以很方便地应用CRISPR/Cas9技术来完成很多以前难于完成的实验 。
比如说，如果生物学家们想要研究某个基因的功能，一个重要的实验就是看看当细胞中没有这个基因时会发生什么事情 。 虽然有一些不必编辑基因组的方法，就能让一个基因沉默，但往往沉默的效果并不好，而最彻底，最可靠，最直接的方法，还是把那个基因破坏掉 。 而这正是CRISPR/Cas9所擅长的事情 。
有的时候，一个基因的作用并不能在细胞层面得到充分的展示 。 也就是说，只把体外培养的细胞中的基因破坏掉还不够，生物学家们希望看到没有这个基因的线虫、果蝇、小鼠、大鼠是怎么样的 。 这时，问题就来了：我们怎么能把一只小鼠全身所有细胞的基因组全都编辑一遍呢？
当然不能 。 所以一般采取的方法是，采集小鼠的受精卵，在胚胎尚且是一个细胞的阶段对其进行CRISPR/Cas9的基因编辑操作，那么编辑后的受精卵再复制扩增出来的其他细胞也就都带上一样的编辑过的基因了 。
实际上，利用CRISPR/Cas9进行细胞层面或实验动物层面的基因编辑，目前已经是比较成熟的技术了，在大多数细胞生物学或发育生物学实验室中就能完成，市面上还有很多生物技术公司能够为研究者提供这样的基因编辑细胞或基因编辑动物的制备服务 。
可以说，CRISPR/Cas9技术在基因编辑领域的广泛应用，为生物学家们打开了一片新天地，大大加快了对于基因功能的研究工作 。
短一截的感受器
毫无疑问，在CRISPR/Cas9技术已经广泛应用的这个时代，将其应用于人类胚胎的基因编辑并不存在显著的技术障碍 。 也就是说，深圳贺建奎团队所做的事情，在学术上并非是什么新技术的突破 。
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