12月10日下午，书院“从游沙龙”系列第5讲，由探微书院主办的“诺奖解读”系列活动在南区学生地下活动中心举行。本期沙龙邀请到生命学院刘俊杰、化工系张翀、环境学院周小红、生物医学工程系杜亚楠等作专业报告。沙龙由探微-化01的国一嘉同学主持，探微书院院长刘铮、副院长卢滇楠，导师兼班主任杨睿、陆韻、李春出席。
首先，刘俊杰老师为同学们介绍了CRISPR技术的基础知识，包括CRISPR的原理、发展历史以及如何作为“免疫系统”在原核和古核生物当中发挥作用。刘老师作为今年诺贝尔化学奖得主Jennifer Doudna的学生，向同学们分享了学生时代和老师之间的温情故事。报告的最后，刘老师谈了一些基于CRISPR基因编辑技术应对全球暖化危机的思考，例如帮助人类应对冰川融化后可能释放出的远古细菌病毒，以及研制用于积累生物脂类和提供人类所需能源的高脂类海草等。
刘俊杰作报告
来自探微书院四个衔接工科专业方向的老师分别从不同的专业视角出发，为同学们介绍了CRISPR技术在化工、环境、生医和药学方面的应用。
张翀老师首先为同学们带来了关于CRISPR技术工程化应用的介绍，他首先从传统四大工科说起，指出除了化学工程、机械工程、土木工程和电子工程之外，“生命工程”很可能会成为第五大母系工科，也即是利用工程手段设计和创造有用之生命体。张老师从早期的基因工程实现人胰岛素微生物细胞工厂的构建说起，指出CRISPR技术使得人类拥有了更强大的基因操作的能力，如今能够利用大规模基因组工程技术创造密码子缩减的细菌，在下一代微生物细胞工厂构建和生物防控方面具有重要的应用潜力；进一步，还与同学们一起展望未来通过基因改造手段创造“太空细胞工厂”帮助人类实现火星移民的可能行。张老师最后还鼓励同学们：“与其期待未来，不如自己创造”，用工程造物实现自己的梦想。
张翀作报告
周小红老师之前一直在做水中微量污染物快速检测技术研究，疫情之后，周老师开始研究基于CRISPR的病毒现场快速检测技术。周老师讲到，空气、水、土壤等环境介质都可能成为病毒的传播中介，因此对环境介质中的病毒检测非常重要。一些传统的病毒检测技术往往在时效性、成本、适用场景等方面有所不足，周老师以三篇Science文章介绍了张锋课题组研发的SHERLOCK技术，即基于CRISPR的病毒现场快速检测技术，可以在现场快速检测出病毒核酸，在疫情防控中有望发挥重大作用。
周小红作报告
杜亚楠老师从“CRISPR-Chip”、“CRISPR-Cell”和“CRISPR-Pig”三个方面，为同学们介绍了CRISPR在生物医学工程领域的相关应用。“CRISPR-Chip”是一种将CRISPR技术和石墨烯材料相结合的检测目标DNA序列的手段，这项技术突破了传统检测方法需要进行扩增的限制，可以在非实验室环境中进行检测；“CRISPR-Cell”是指通过CRISPR对自身的异常细胞进行基因编辑，将其转变为正常细胞，从而达到治疗疾病的目的；“CRISPR-Pig”则是指通过CRISPR进行猪体细胞的基因编辑，从而减少异种器官移植时可能发生的免疫排斥以及去除供体中可能含有的病毒基因。
杜亚楠作报告
主讲报告之后是panel discussion环节。现场的同学们积极提问，主讲报告老师对同学们的问题进行了一一解答，使同学们对CRISPR技术有了更加深入的了解和思考。
最后，刘铮老师作总结发言。刘老师对到场的老师表达了衷心感谢，感谢他们带来的既是当今科学前沿，又与生活息息相关的报告。同时，刘老师也对同学们表达了期许，希望同学们能够珍惜现在良好的学习生活环境，打消对自己的怀疑，努力成为明天的栋梁之才，成为历史的创造者。
刘铮总结发言
活动现场氛围热烈，老师们生动活泼的讲述引来阵阵笑声，同学们听得津津有味、活动结束后依然意犹未尽。活动收获了普遍好评，有同学表示：“感觉这次活动非常有意思，不仅学到了新知识，还见识到了年轻科学家的风采。刘俊杰老师独特的save the world rather than save human的观点让我印象深刻，他的科研环境、与诺奖大师共同成长的生活令我有些神往。希望书院请来更多有国际视野的年轻有为的科学家，他们身上的科学家气质和能量对我很有感染力！”
“探微书院诺奖解读”系列基于学生自身兴趣和学术前沿研究，通过来自不同领域的老师对诺贝尔奖的解读，旨在进一步提升探微书院同学的专业认知与志趣，促进师生互动与学科交叉，激发书院内不同专业方向同学们的思维碰撞，进而对感兴趣的问题有更深入的思考、更充分的讨论和更充分的表达。
活动现场欢声笑语中的同学们
精彩问答
Q1
CRISPR相关的科学伦理准则是如何制定的？
张翀老师：回答这个问题我们有必要看看基因重组技术诞生的历史，1973年第一篇基因重组技术文章发表的时候引起了极大的轰动，同时也带来了社会的不安。为此，1975年专门召开会议，讨论基因工程的技术和伦理规范，而如今，基因工程已经造福了人类，造就了基因泰克这样的公司，在很多生物学实验室都可以开展基因重组实验。今天针对CRISPR技术的讨论，我们不妨回头看看历史，伦理准则会随着科学和技术的发展而变化，让时间来证明一切。但是在包容的同时，也一定不能逾越法律的边界。
刘俊杰老师：本质其实是应用靶标可不可控的问题，全球从事CRISPR基因编辑技术开发和应用的科学家每年都会就此开展协商，同学们可以去多多关注，当然这些伦理问题都是以“人”为中心。我个人比较担心的是，科技和医疗的极速发展，人口爆炸式的增长，人类寿命越来越长，无节制地消耗着自然资源，引发了越来越多的环境问题，这其实才是最大的伦理问题——“地球伦理”。
周小红老师：尝试新鲜事物起初是没有边界的，但慢慢总会有边界。从科研的角度来说，应当尽可能发掘技术有益于人体的作用。随着实际应用的增多，伦理问题也会越来越突出。希望此项技术能为人类带来更多的益处。
杜亚楠老师：技术创新一往直前，不应有忧虑，但是应用的时候要谨慎。CRISPR可能会造成人类基因组的污染，可能出现超人，会加剧人的不平等或同质化。但是技术无罪，只是应用的时候要有边界。个人的经验智慧是有限的，我建议可以提交伦理委员会，经过伦理委员会的审批。
Q2
基因编辑只能对已有基因进行复制粘贴吗？如果人们想要像敲代码一样创造完全由自己设计出来的基因怎么办？基因编辑到化工生产的距离有多大？
杜亚楠老师：合成天然没有的氨基酸，创造新的生命。真正从工厂到应用，化工品的稳定性是个问题。
周小红老师：检测对精度的要求很高，然而生物各批次的稳定性不一，试剂检测不一定每次会出现一样的结果。如何获得大量稳定的生物试剂是亟待解决的问题。
刘俊杰老师：CRISPR只能产生核酸断裂，不能复制粘贴核酸。目前，科学家们已经可以敲代码一样的合成基因，基因的从头合成是现代分子生物学的常用技术。化工生产我不熟悉，但CRISPR的大规模应用其实已经很多，尤其是农业育种。
张翀老师：我们已经有能力做超越自然法则的人工生命体的创造工作，比如密码子删减的微生物。人造生命体理性设计的本质还是基因序列和功能，目前我们在基因读、写和编辑方面已经取得重要突破，难点还是在设计蓝图。从应用角度来看，CRISPR技术最先或者已经广泛应用在作物、动物和微生物的育种，应用于医药领域还需要一段时间的验证。
