韩春雨的基因剪刀又复活了？
根据美国冷泉港实验室在bioRxiv网站上发表的一篇论文，普渡大学的研究人员发现了一种叫做NgAgo的蛋白质，它可以切割脱氧核糖核酸(DNA)，提高大肠杆菌中基因同源重组的效率。BioRxiv是一个生物学家免费预印的文档库。换句话说，上面发表的文章是尚未接受同行评审的作者的原始手稿。
在基因编辑过程中，同源重组被认为是一种常见的细胞修复方法。基因剪刀破坏DNA链的行为将刺激同源重组的发生。如果再次提供外国捐赠者，就可以完成DNA序列的交换。三个月前，华中农业大学农业微生物国家重点实验室的研究团队也在国际期刊《核酸研究》上发表了一篇论文。它还说，NgAgo可以促进几个细菌的基因同源重组，可以被视为一个潜在的基因编辑工具。
两年多前，河北科技大学副教授韩春雨被卷入了舆论漩涡。现在，随着两篇新论文的发表，由韩春雨首次发现并命名的NgAgo能否作为基因编辑的新剪刀再次成为人们关注的焦点。
说NgAgo不能去韩春雨
《自然》杂志的副刊《自然生物技术》发表了一篇题为“脱氧核糖核酸引导的NgAgo蛋白可用作基因编辑工具”的文章。作者是河北科技大学韩春雨团队。这是第一次有人提出NgAgo。文章指出，NgAgo可以在导向DNA的指导下有效地切割目标基因，可用于人类细胞的基因编辑。
这篇文章发表后，受到各种外部因素的推动，立即在中国引起轰动。一些国内专家和媒体称之为“诺贝尔奖”的发现。同时，NgAgo被认为是一种新的基因编辑技术，可以与世界上应用最广泛的基因编辑工具CRISPR/Cas9相媲美。
基因编辑是指有目的地修饰DNA片段，包括插入和删除基因，以改变它们的序列。基因编辑类似于在计算机上编辑文档，只是它的操作对象是——DNA，直接影响生物特征的终极代码。一般来说，基因编辑分为两个步骤:切割和修复。因此，要编辑基因，首先必须有一把好剪刀。
目前，科学家们使用的最方便的基因剪刀是CRISPR/Cas9，由麻省理工学院的中国科学家张峰和加州大学伯克利分校的珍妮弗·杜德纳教授开发。事实上，CRISPR/Cas9最初是细菌抵御外来敌人的防御系统:当病毒或外来DNA第一次入侵时，CRISPR/Cas9会切割出一段带有入侵者身份的DNA(核糖核酸)并记录下来。当外国敌人再次入侵时，CRISPR/Cas9会转录一段核糖核酸，根据先前记录的脱氧核糖核酸信息发挥指导作用，引导自己准确识别和打击入侵的敌人。这种系统被科学家用作基因编辑的工具。
然而，CRISPR/Cas9也有一些缺点:它的剪切点必须位于PAM序列某一段的上游特定位置，这意味着CRISPR/Cas9不能在没有死角和全覆盖的情况下工作。然而，指导切割的核糖核酸具有易转化的特点，这也会影响切割的准确性。因此，开发更可靠、更准确的新型剪刀成为科学家的目标。在这种背景下，一个名为Argonaute (Ago)的蛋白质家族开始相继出现。
与CRISPR/Cas9相似，agoprotein也是生物体的防御系统。首先发现真核生物中的Ago蛋白可以降解外源核糖核酸，然后发现原核生物中的Ago蛋白可以消除入侵的脱氧核糖核酸。形态学上，原核生物和真核生物的区别在于细胞核是否有核膜。原核生物是指被核膜包围的一类原始单细胞生物，而真核生物则包括所有生物，如动物和植物，包括人类。
2014年，荷兰瓦赫宁大学的约翰·范德奥尔斯特教授在原核生物Ago蛋白家族中发现了一种叫做TT Ago的蛋白，它可以与具有导向功能的DNA结合，在65℃条件下切割感兴趣的DNA。然而，很明显，高温限制了它发挥更大作用的潜力。
业内人士一度认为，韩春雨的研究突破性地解决了这一弊端。通过比较筛选，他从格氏嗜盐菌中发现了另一种Ago蛋白，并将其命名为NgAgo。实验证明，该蛋白在37℃常温下可以与导向DNA结合，实现基因编辑。这意味着NgAgo将在人类疾病治疗、生物制药等领域具有广阔的应用前景。与CRISPR/Cas9相比，NgAgo具有一系列优点，如不专门依赖PAM序列，以DNA为指导避免失败和错过目标，容错率低，效率高等。
2016年5月8日，新媒体平台“知识分子”以“韩春雨:中国科学家以惊人的声音发明世界级新技术”为题，报道了韩春雨及其研究。《知识分子》在文章的“特写”前加了一条编者按，写道:“让中国人兴奋的是，韩春雨在河北科技大学条件差、经费少、人员少的条件下所做的研究优于世界一流的麻省理工学院、哈佛大学和斯坦福大学。《知识分子》主编、北京大学教授饶毅向编辑部介绍了韩春雨，并在此专门发表了一篇读者专访
此后，国内媒体蜂拥报道韩春雨的研究成果。2016年，韩春雨先后被评为河北省科协副主席、河北省最美教师、全国“中青年科技创新领军人才”候选人、“长江学者奖励计划”候选人和享受*特殊津贴人员。2016年8月，河北省发展和改革委员会还批准并“原则同意”河北科技大学基因编辑技术研究中心的工程建设项目，项目总概算为2.24亿元。
怀疑和赞扬几乎同时出现。在他的论文发表不到20天之后，结构生物学家颜宁首次在微博上提出了韩春雨论文结果的可重复性问题。他目前是普林斯顿大学分子生物学系的教授，当时在清华大学任教。
从那以后，类似的问题出现在空间、智虎和百度贴吧等匿名论坛上。2016年9月，中国科学院院士饶毅和邵峰联名致信河北科技大学校长，表示“韩春雨及其研究成果应慎重对待”，并建议成立专家委员会对韩春雨的研究成果进行验证。同年10月，包括北京大学科学院教授危文胜在内的13名国内生物学家在媒体上公开了他们的声音，称他们不能重复实验结果。他们希望韩春雨能披露所有原始数据，并呼吁学校和相关方介入调查。
2016年11月，《自然生物技术》编辑部表示正在调查该论文。后来，韩春雨向《自然生物技术》编辑部添加了相关实验数据。
2017年1月，国家知识产权局撤销了以阿戈为核心的团队的基因编辑技术专利。据报道，目前，该团队已经以国际专利的形式重新提交了申请，并处于开放状态。同年8月，韩春雨团队撤回了论文，因为实验结果没有被重复。《自然生物技术》编辑部发表的一篇社论说:“我们现在确信，韩春雨撤回手稿的决定是保持已发表科学研究记录完整性的最佳方式。”该编辑部发表了《是时候讨论数据了》
之后，韩春雨团队继续寻找论文结果不能重复的原因。一年后，河北科技大学发布了一份文件，称韩春雨团队没有主观欺诈行为。但根据相关规定，韩春雨获得的荣誉称号被取消，韩春雨团队承担的科研项目被终止，科研经费被收回。韩春雨团队回应说，实验设计中存在缺陷，研究过程中也存在问题。
基因剪刀的两个新发现和未来
尽管“韩春雨事件”已经结束，但他首次提出的NgAgo是否可以用作基因编辑工具，仍然没有定论。
早在2016年11月，南通大学神经发生重点实验室副教授刘东和复旦大学生命科学学院研究员王永明就在《自然》杂志的子期刊《细胞研究》上发表了国内第二篇关于NgAgo的文章。根据这篇文章，NgAgo可以“击倒”斑马鱼基因，导致眼睛发育缺陷。然而，由于“基因敲除”只减少基因表达而不改变基因序列，所以它不是“编辑”。然而，由于研究对象不同，刘东等人表示，他们的研究“不能证实或证伪韩春雨以前的结论”。
相比之下，最近发表的两项关于NgAgo的新研究似乎给了人们更多的希望。
在美国普渡大学的一项研究中，首次证明NgAgo具有在体外实验中切割DNA的能力。此外，研究人员发现NgAgo的两个部分PIWI和里巴可以独立切割DNA。然而，与韩春雨的结论不同的是，恩加戈并没有与指导DNA结合，而指导DNA在切割由普渡大学进行的体外实验时应该是成对的。负责这项研究的普渡大学农业和生物工程助理教授凯文·所罗门在接受《中国新闻周刊》采访时推测，恩加戈以前可能结合了DNA复制过程中产生的其他DNA片段作为指导。
在大肠杆菌的体内实验中，已经证明NgAgo能够结合导向DNA并依靠其切割能力来提高大肠杆菌的同源重组效率。今年1月，华中农业大学的一项研究也证明，NgAgo可以提高巴氏杆菌和大肠杆菌的基因同源重组效率。然而，与普渡大学和韩春雨进行的研究不同，这篇论文的作者，华中农业大学动物科学与技术研究所和农业微生物国家重点实验室的教授张安定和金梅林，观察到NgAgo通过NgAgo的PIWI位点和RecA(一种促进同源重组的酶)之间的相互作用促进同源重组。"当然，我们不排除它的两个原则都起作用."张安定在接受《中国新闻周刊》采访时说。
然而，值得注意的是，华中农业大学和普渡大学目前的研究集中在原核生物中NgAgo的切割。“我们不打算重复韩春雨论文中的研究结论，即在哺乳动物细胞中进行基因编辑。”所罗门说，“现在说NgAgo是否可以应用于人类细胞的基因编辑还为时过早。我们可以说，这是另一种工具，可以增强细菌的基因编辑，并在生物燃料生产、制药等领域发挥作用。”
事实上，在韩春雨论文发表之初，中国曾一度掀起一股后续研究的热潮。据一位不愿透露姓名的知情人士透露，国内六七家在这一领域实力较强的科研机构之前都对NgAgo感兴趣。然而，在韩春雨的论文受到热烈欢迎和强烈质疑后，这些研究者逐渐退出了研究领域。相比之下，全球范围内对NgAgo甚至更广泛的Ago蛋白家族的研究仍在进行中。
今年2月，加州理工学院生物工程系教授阿列克谢·阿拉文(Alexei Aravin)发表了一篇关于bioRxiv的论文，称来源于酪酸梭菌的CbAgo具有高活性，可用于在中等温度下切割单链和双链DNA。Aravin进一步指出，CbAgo在37℃时可能在真核细胞中具有活性。荷兰瓦赫宁大学教授范德尔斯特(Van der Orst)在前面提到过，他最近在bioRxiv上发表了类似的研究结果。然而，他回复《中国新闻周刊》:“到目前为止，我们还没有使用CbAgo来编辑人类细胞基因组。如果应用它，需要更多的优化。”
一位在中国一家权威研究机构长期研究Ago蛋白家族的研究员表示，起初，韩春雨的研究只是该领域众多科研成果中的一项，即使文章的结论成立，也没有什么值得特别关注的。他的研究引起轰动的原因主要是媒体炒作。在她看来，目前，Ago蛋白并不适合作为基因编辑工具，“就像拿一把非常钝的刀来切肉一样”，“但这并不排除用什么样的方法来对蛋白质进行非常大的修饰或者两三种蛋白质一起工作，研究人员应该想出一些更有用的方法。一旦基础研究有了突破，应用方面的突破很快就会到来。那么突破在哪里呢？我认为我们必须给予更多的时间。”
上述不愿透露姓名的知情人士表示，根据国内外最新研究成果，NgAgo有其科研价值，“显示出许多值得研究的效果”。他认为，与国外不断跟进的情况相比，如果国内*因为韩春雨被“杀害”而停止关注这一研究，那么它在这一领域将处于落后和被动的地位。