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【新智元简介】日前，美国一名57岁的男子成功接受了转基因猪心脏移植。这项技术的突破离不开一位36岁的中国女科学家的贡献。她被称为“基因剪刀手”，毕业于北京大学-哈佛。日前，美国马里兰大学医学中心完成了人类历史上首例人类心脏移植手术。

但是，这不是普通的猪心，而是通过转基因技术规避了器官移植的最大风险。

你知道吗？你知道吗？这项技术的突破离不开一位中国女科学家的贡献。

她就是杨鹿晗，被称为“基因剪刀手”，毕业于北大-哈佛。

CRISPR“切断”了小猪的致病基因。要知道，猪是人体器官移植捐赠者的最佳动物之一。

将猪的器官移植到人体内一直存在两大风险：

一方面，猪的基因携带内源性逆转录病毒(PERVs)，另一方面，猪的器官在人体内会产生排斥反应。

5年前，杨鹿晗带领的团队成功利用CRISPR-Cas9“基因剪刀”技术，使猪细胞中的致病基因失活。

这项研究“使用Crispr-Cas9灭活猪体内的猪内源性逆转录病毒”发表在2017年8月10日的《科学》杂志上。

论文链接：https://www.science.org/doi/abs/10.1126/science.aan4187

在以前的研究工作中，大多数基因修饰是在基因水平上进行的。杨鹿晗团队面临的科学难题是如何对猪的单个细胞中的62个基因进行改造，即内源性逆转录病毒(PERVs)。

更重要的是，我们必须确保基因组的完整性。

杨鹿晗使用CRISPR-Cas9基因编辑工具克服了这个问题，不仅大大提高了基因编辑的效率，还缩短了培育转基因猪的时间。

可以看出，所有的猪在mRNA基准水平上基本都达到了内源性逆转录病毒100%的清除率。

注：棕色为一日龄猪；蓝色为5-7日龄猪；格林是一只15-19天大的猪

在研究中，科学家们还在猪成纤维细胞的基因组中寻找PERVs，发现了25种。他们还利用CRISPR技术使这25种PERV的基因位点失活。

这是一只出生的PERV灭活猪，名字叫莱卡，照片是出生后第二天拍的。

是杨鹿晗团队的基因敲除技术CRISPR-Cas9的贡献，从根本上解决了猪器官移植到人体后病毒感染的风险。

但这位女神科学家的研究不止于此。我们知道，“石墨烯司机”曹原是一个自然狂人，杨鹿晗堪称科学和自然的狂人。

2周龄的PERV灭活猪

事实上，早在2013年，杨鹿晗就成功地将CRISPR系统应用于人类细胞基因编辑，也发表在国际期刊《科学》上。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.1232033

2015年，杨鹿晗以第一作者身份发表了关于CRISPR-Cas9在细胞内修饰基因的工作的论文。

2020年9月，在《自然》杂志上发表了一篇广泛的德国系猪基因组工程论文，成功研制出第一代异种移植原型“猪3.0”。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-020-00613-9

去年12月发表在国内核心期刊《器官移植》上，也能看到杨鹿晗的名字。作者身份为杭州启新生物科技有限公司。

对基因编辑猪在异种移植中的应用前景进行了研究和讨论。研究人员敲除了一种猪内源性逆转录病毒(PERV)，结合三种主要的异源抗原基因，将抑制补体激活、调节凝血障碍、抗炎症和吞噬作用的九种人源化基因转移到作为供体的猪(PERV-KO/3-KO/9-TG)体内，获取其心脏、肝脏和肾脏，分别移植到三种恒河猴受体体内，建立了临床前猪-猴异种移植。

结果表明，基因编辑猪(PERV-KO/3-KO/9-TG)在克服超急性排斥反应、缓解体液排斥反应和凝血障碍方面具有一定优势，但能否作为临床异种移植的潜在供体还需进一步评估。

在别人眼里，80后的杨鹿晗是土生土长的四川人。

1986年，她出生在巴蜀，一个风景秀丽的小县城。她父亲是公务员，母亲是会计。

鹿晗从小就是我们父母常说的“别人家的孩子”。自律和努力是她的标签。

“没有天才，只是比别人多一份努力。杨鹿晗的成功也没有捷径。

杨鹿晗曾经说过，

小时候父母很忙，妈妈身体也还不好。我从小就不想让他们担心，我也很努力。我也不学习。

15岁那年，她以峨眉山市中考第一名的成绩考入成都七中。

从高二开始，她加入生物竞赛队伍，用一年时间把所有生物系本科生和研究生的课程都学完，她基本上靠自学。

那时的杨璐菡经常跑去四川大学旁听，她表示几乎听不懂。

「看两三遍就会懂了。」这样的自学对一位高中生而言实在考验自律性和自学能力。

功夫不负有心人，璐菡用天赋和努力克服了重重困难，顺利地参加了国际生物奥林匹克竞赛。

2004年，璐菡代表中国在第15届国际生物奥林匹克竞赛中荣获金牌。

顺理成章地，她被招入北京大学生命科学学院继续学习。

2008年，拿到生命科学和心理学双学士学位后，璐菡前往哈佛大学深造，在那里继续攻读硕士和博士学位，及开展博士后研究工作。

从此，这位青年女科学家踏上了一条与基因难解难分的科研之路。

俗话说，名师出高徒，杨璐菡在基因研究上取得的进步离不开导师的正确指导。

她的导师George Church博士是有「合成生物学之父」美誉的哈佛医学院遗传学系教授，也是美国科学院和工程院双料院士。

研究领域包括基因组测序及数据分析、合成生物学、基因组工程、个人基因组学等。

George Church教授曾被预言有望获诺贝尔奖，此前，他已获得富兰克林·鲍尔科学成就，2017年，他还被《时代》杂志评选为世界上最具影响力的100个人之一。

早在1984年，George Church以第一作者，导师Walter Gilbert第二作者，发表了首个直接基因组测序方法。

在2017年的一次采访中，谈及基因科学下一个重大突破会是什么时，George Church 教授认为，是「编写」DNA，而非「编辑」DNA。

George Church 教授认为，「编写DNA」包括添加基因、删除基因（或降低基因表达）以及精准编辑，最终能在任何想要的地方，写入想要的基因。

添加基因时，基因能插入到染色体的任何一个位置。删除或是降低基因时，要么引入一个干扰分子，要么直接攻击这个基因，把它弄成一团糟，几乎没有什么办法能彻底移除一个基因。

早在2015年，杨璐菡就开启了创业历程，和导师George Church共同创办了名为eGenesis的生物技术公司。

这是一家致力于推动异种器官移植临床应用，她也是eGenesis的首席科学执行员。

2017年回到国内，杨璐菡正式出任了杭州启函生物科技有限公司的CEO。

同年，杨璐菡入选达沃斯世界经济论坛（World Economic Forum）评出的2017年度「全球青年领袖」。2020年9月，入选《财富》（Fortune）2020年度「全球40位40岁以下商界精英」榜单。

人们看到的是，杨璐菡所取得的成功与身上的光环，但人们可能不知道，她差点没从哈佛大学毕业。

2018年4月，加拿大温哥华，杨璐菡在TED2018的后台进行排练

在高中读书时，杨璐菡因忙于生物奥赛而耽误了英语学习，导致她的英语成绩一直不给力。

在异国求学，因为语言困难，她很难进行深入的专业学习，连哈佛大学的资格考试都显得力不从心。

因此，她被要求参加为期一年的语言班学习，才能继续留在哈佛。

在英语水平提高之前，她无法在实验室「浪费」一分一秒。

幸运的是，George Church教授表示，自己可以理解杨璐菡想要表达的内容。

作为导师，George Church教授不会让自己的学生把时间浪费在语言上。

在整个研究生阶段，几乎每周，杨璐菡都会和导师进行学术讨论，也会交流科学、文化和社会各种话题。

「是George Church教授重建了我的信心！」回首过往，杨璐菡深深感慨。

George Church教授教给她的远不只是学术，还教会她如何成为一个真正伟大的领导者。

参考资料：

https://www.nature.com/articles/d41586-021-02732-y

http://www.takungpao.com/news/232111/2022/0112/676355.html

https://baike.baidu.com/item/杨璐菡/18717352

https://wenhui.whb.cn/third/yidian/202011/04/378048.html

https://www.sciencenews.org/article/luhan-yang-sn-10-scientists-to-watch

https://kns.cnki.net/kcms/detail/detail.aspx?dbcode=CJFD&dbname=CJFDLAST2021&filename=QGYZ202101008&uniplatform=NZKPT&v=LWy3PuhixRUfFA1ym2FoLxJWUqvZhuTW8t-djhaTAiwQOTt11HXjMzV2eKNxkgNv

https://www.sohu.com/a/169340019_282570