生物通報道：斯坦福大學(xué)的華人科學(xué)家齊磊（Lei (Stanley) Qi），近年來在CRISPR研究領(lǐng)域取得了一系列突破性進(jìn)展，在Cell、Nature Biotechnology、Nature Methods等雜志上接連發(fā)表了多篇研究論文。在2015年1月份，他帶領(lǐng)的研究小組開發(fā)了一種CRISPR支架RNA（scRNA）（華人學(xué)者Cell發(fā)表CRISPR重要成果）。scRNA編碼了靶位點和調(diào)控功能，能同時實現(xiàn)對不同基因的激活和抑制。這項研究發(fā)表在了國際權(quán)威雜志《Cell》。接下來，齊磊與Gladstone研究所資深研究員丁勝（Sheng Ding）博士合作，已經(jīng)找到了一種方法，通過導(dǎo)入幾個關(guān)鍵的化合物提高了CRISPR的效率。這一重要研究成果發(fā)表在2月5日的《細(xì)胞干細(xì)胞》（Cell stem cell）雜志（華人科學(xué)家Cell子刊發(fā)表CRISPR重要研究成果）。2015年12月份，齊磊博士和加州大學(xué)舊金山分校的Wendell A. Lim教授在Nature Reviews Molecular Cell Biology雜志上發(fā)表綜述文章，探討了CRISPR–Cas9在基因組編輯以外的技術(shù)發(fā)展和廣泛用途（華人學(xué)者Nature綜述：超越基因組編輯的CRISPR–Cas9）。

齊磊博士在清華大學(xué)獲得了他的第一學(xué)位——物理和數(shù)學(xué)。然后，他進(jìn)入加州大學(xué)伯克利分校Steven Chu（1997年諾貝爾物理獎得主）的實驗室工作，之后在Adam Arkin和Jennifer Doudna實驗室獲得生物工程學(xué)博士學(xué)位。齊磊的研究工作贏得了國家衛(wèi)生署署長的早期獨(dú)立獎，這讓他得以在加州大學(xué)舊金山分校開始了自己的實驗室，作為一位沒有博士后經(jīng)歷的系統(tǒng)生物學(xué)研究員。在2014年，他來到斯坦福大學(xué)，現(xiàn)在他是該校生物工程學(xué)、化學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)系的助理教授。他發(fā)明了將CRISPR-dcas9系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)錄調(diào)控和基因組成像。他目前的研究主要集中在，開發(fā)新的工具和技術(shù)用于基因組編輯和轉(zhuǎn)錄調(diào)制，操縱分子網(wǎng)絡(luò)，以了解生物學(xué)的基本原則，并設(shè)計細(xì)胞表現(xiàn)出預(yù)期的行為，如教免疫細(xì)胞識別和消除癌癥。

新年伊始，國際學(xué)術(shù)期刊《Journal of Cell Science》報道了對齊磊博士的訪問對話：

是什么促使你成為一名科學(xué)家？
這是諸多因素的組合。一是對世界充滿好奇，尤其是生命科學(xué)。本世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，我們已經(jīng)在其他學(xué)科取得了許多突破，但我們?nèi)匀粚ι�活中的許多細(xì)節(jié)了解甚少。二是我的個性。我喜歡科學(xué)家的生活方式，因為它給了我任意思考問題的自由。第三點是成就感——我發(fā)現(xiàn)自己能夠回答人們喜歡的問題，開發(fā)人們喜歡的技術(shù)，我深受鼓舞，我知道我可以做得很好。

你的背景是物理學(xué)，你是怎樣成為一名生物工程師的？
我在中國長大，在學(xué)校接觸了大量的科學(xué)知識，愛上了物理和數(shù)學(xué)。我喜歡它，因為它能讓我以一種理性的方式進(jìn)行思考，并簡化了解釋非常復(fù)雜事物的規(guī)則——這真的非常神奇！所以，當(dāng)我上大學(xué)的時候，我專修了物理學(xué)位，然后是數(shù)學(xué)。但是我覺得有限，因為中國研究生教育并不能像美國那樣提供自由，鼓勵學(xué)生探討。所以我來到伯克利。我參加了物理學(xué)項目，但在那一刻，我開始意識到，更大的突破必須是將物理與其他東西結(jié)合起來。我在伯克利的第一個導(dǎo)師是Steven Chu，他后來成為美國能源部的秘書。在他離開后，我需要換一個不同的實驗室，我也想嘗試一些不同的東西。我問Steve，他說：“有很多新的領(lǐng)域，有一個叫做合成生物學(xué)的領(lǐng)域”。直到那時我還沒有聽說過合成生物學(xué)。

現(xiàn)在你實驗室的研究重點是什么？
現(xiàn)在我的實驗室工作集中在三個方面。首先是技術(shù)開發(fā)。我們開發(fā)了CRISPRi技術(shù)，來合理地設(shè)計轉(zhuǎn)錄過程，以及通過激活或抑制單個或多個基因，控制它們的表達(dá)。我們還開發(fā)了另一種方法，基于CRISPR對活細(xì)胞內(nèi)的基因組DNA進(jìn)行成像，現(xiàn)在我們正在研究新的技術(shù)，使它更容易在一個大的規(guī)模上對基因組中的每一部分進(jìn)行成像。第二個領(lǐng)域是，如何利用技術(shù)更好地了解生物學(xué)。我們可以使用工具來干擾基因表達(dá)，其他實驗室已經(jīng)開發(fā)了有力工具，來分析表達(dá)水平和它們之間的相互作用。我們可以把它們結(jié)合起來，并在一個類似發(fā)育的過程中，映射出轉(zhuǎn)錄控制的動態(tài)圖像。第三個領(lǐng)域是治療，我真的希望，也許五年或十年后，我們的工作將成為一個真正的世界改變者。整個CRISPR領(lǐng)域為基因治療開辟出了一個巨大的新領(lǐng)域。因此，我們現(xiàn)在正在考慮，如何利用我們的工具來實現(xiàn)新的治療方法，用于體內(nèi)基因治療或癌癥免疫治療。用細(xì)胞作為治療試劑，在某些類型癌癥的治療中，變得非常流行和有前途。我們希望，用我們的工程方法來制備這樣的細(xì)胞，如增加一個額外的安全級別，來調(diào)節(jié)它們的活性，因為這些細(xì)胞有時過于有效了。

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在你的研究中，面臨的最大的障礙是什么？
障礙發(fā)生在當(dāng)我們試圖思考如何使用技術(shù)來治療癌癥的時候。我的背景是物理學(xué)、合成生物學(xué)和生物工程，我其實不太了解癌癥。這需要一個學(xué)習(xí)過程，才能夠真正地與癌癥生物學(xué)家和醫(yī)生交談，以認(rèn)識到真正的問題是什么，什么問題值得探索以及下一個可行的目標(biāo)是什么。

你是怎么做到的？
我和不同的專家討論，并收集不同的意見，因為癌癥和癌癥治療是非常大的領(lǐng)域，并且對于每種特定的癌癥來說，都有一個完全不同的世界。我鼓勵我實驗室的成員，與其他實驗室的人緊密合作，這真的很有幫助，因為他們有想解決的問題，我們有工具，但我們想知道，我們可以在哪里使用它們。

你對建立良好合作的建議是什么？
我的建議是有效的溝通。這是顯而易見的，但也很難，因為很多時候人們并不知道別人在期待什么或者能提供什么。我通常都非常坦率地問：“你想讓我們做什么？”，我發(fā)現(xiàn)這種合作方式是更好的。

當(dāng)你建立自己的實驗室，你沒有預(yù)期到的是什么挑戰(zhàn)？
主要有兩個挑戰(zhàn)。首先，我只會使用“復(fù)雜”這個詞。一個實驗室真的要有所有的因素在一起。科學(xué)固然很重要，但也有人與人之間的協(xié)調(diào)也很重要。例如，人們的加入和離開，以及你如何把從年長者那里學(xué)到的知識傳遞給新手？在一開始并不容易想到這么多的因素。其次的挑戰(zhàn)是，我是那種總是希望事情更快地發(fā)生的人，但建立一個實驗室并不是那么快。我不能24小時不睡覺 的工作。我和資深教授們溝通過，他們總是告訴我“耐心點”。所以……準(zhǔn)備好了，對我來說，這是一個挑戰(zhàn)！

你現(xiàn)在面臨的新挑戰(zhàn)是什么？
現(xiàn)在，實驗室的成員負(fù)責(zé)不同的項目，但作為一個PI，一件直接的事情是，想到科學(xué)的方向。這些項目解決了這個領(lǐng)域的問題嗎？這就是為什么隨著實驗室的建立，我確信我們是在做最重要的事情，因為我們的資源——我們從公眾獲得的資助和我們的時間是有限的。其次，科學(xué)發(fā)展的很快，所以問題不斷變化。面臨的挑戰(zhàn)是，將實驗室?guī)�入一個更為高效的階段，當(dāng)發(fā)生這些變化時，確保它是一個平穩(wěn)的過渡。

你收到的最好的建議是什么？
在加州大學(xué)伯克利分校，我和Donald Glaser教授共事了兩年。他是1960年的諾貝爾物理學(xué)獎得主，幾年前就去世了。我在其辦公室?guī)兔ψ鲆恍┕ぷ鳎�作為免費(fèi)公寓的交換。有一次我問他當(dāng)科學(xué)家的最大障礙是什么，他的回答是“別煩”。這很簡單，但如果你想想看，這真是普遍存在的，大多數(shù)人都會在科學(xué)上停止工作，是因為他們覺得無聊。另一個重要的忠告，來自于我的博士生導(dǎo)師Adam Arkin。我真的想擁有自己的實驗室，我問他什么是重要的？他說：“你必須定義一個問題，你將對此將有二十年的激情。想想你在一段時間內(nèi)不可能成功的大目標(biāo)，你就會發(fā)現(xiàn)，自己總是在不斷前進(jìn)和進(jìn)步。”對于我來說，當(dāng)一個科學(xué)家意味著做一個夢想家，并夢想擁有一些非常迷人的東西，即使它可能永遠(yuǎn)無法完成。

參加科學(xué)會議對你來說有多重要？
首先，它們提供了一個全新的環(huán)境來思考問題。不是被關(guān)在辦公室里，每天都看同一臺筆記本電腦，而是去一個新地方，結(jié)識新朋友，聽新的想法，有時會是很不相干但很刺激的想法。我認(rèn)為，在科學(xué)會議上產(chǎn)生的許多想法，都是絕妙的。第二個原因是，在一次科學(xué)會議上你可以進(jìn)行會話，你知道有什么期望，但最終卻聽到了新的東西。例如，我進(jìn)入了CRISPR領(lǐng)域的原因，是通過2010年的一個短會，當(dāng)時大多數(shù)人甚至不知道CRISPR是什么。我參加了一次叫“Bay area RNA meeting”的會議。你會預(yù)期所有種類的RNA對話，內(nèi)容大約都關(guān)于RNA結(jié)構(gòu)、非編碼RNA、調(diào)控RNA、tRNA，但有，Jennifer Doudna的學(xué)生進(jìn)行了關(guān)于CRISPR的演講，這是一種RNA相關(guān)的系統(tǒng)，當(dāng)時我想，這是一件非常了不起的事情，我應(yīng)該調(diào)查一下它。

你跟科學(xué)無關(guān)的業(yè)余愛好是什么？
我的愛好是花一些時間什么都不做。只是想感覺像是我沒有目標(biāo)，我這樣做是因為我覺得這是產(chǎn)生一些想法和理念的最好方式，讓我明白為什么我在做某些事。科學(xué)意味著有這么多的目的，有那么多的目標(biāo)，但它只是生活的一個方面，有這么多的事情，你不需要對此有一個目的，我只是僅僅通過做一些隨機(jī)的事情，來嘗試探索其中的一部分。

（生物通：王英）

生物通推薦原文：
Cell scientist to watch – Lei Stanley Qi. J Cell Sci 2016 129: 243-244; doi: 10.1242/jcs.182196