年6月28日，《Science》杂志在线发表了一篇论文：AProgrammableDual-RNA–GuidedDNAEndonucleaseinAdaptiveBacterialImmunity，[1]宣布了这一在生命科学领域和医学领域掀起基因编辑革命浪潮的CRISPR-Cas基因编辑技术横空出世。（图1）
此后的10年里，CRISPR-Cas基因编辑技术被全世界科学家不断地开发改良，并将其应用于疾病治疗、作物育种、功能基因组研究等多个领域。而该技术的两位先驱JENNIFERA.DOUDNA和EMMANUELLECHARPENTIER也于年获得了诺贝尔化学奖，以表彰她们在CRISPR-Cas基因编辑技术发现和研发上的卓越贡献。
图1：Science报道CRISPR基因编辑技术
今年是CRISPR-Cas基因编辑技术问世的第10年，那么这项技术到底给科学界和人类带来了哪些改变和应用呢？使用WebofScience工具检索CRISPR相关文献，我们发现在年以前只有零星关于细菌CRISPR序列的研究报道。
年以后，对CRISPR-Cas基因编辑技术的研究则是以井喷式的速度被各大期刊报道出来。这其中，加州大学系统、哈佛大学以及中国科学院名列对CRISPR基因编辑技术研究产出最大的研究机构前三甲。（图2）
图2：WebofScience检索CRISPR文献结果可视图
CRISPR-Cas基因编辑技术
随着生命科学研究尤其是基因测序技术的不断发展，基因编辑技术也逐渐成为了基础科学研究的有力工具。其中CRISPR-Cas9基因编辑技术的开发凭借其成本低廉、操作方便、效率高等优点，已逐渐成为继锌指核酸内切酶(ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)之后的第三代基因组编辑技术，被广泛地应用于基因编辑领域。
CRISPR-Cas系统最早在细菌和古细菌中被发现，是细菌长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御机制，用来对抗入侵的病毒及外源DNA。该系统其实早在年就被西班牙微生物学家FranciscoMojica发现。他提出在细菌和古菌当中广泛存在一种免疫机制，可在当时这一发现并没有吸引人们的注意力。于是，这项研究经历了漫长痛苦的拒稿后（从Nature、PNAS一直到NAR都被残忍拒稿），最终发表在《分子演化杂志》。而CRISPR（ClusteredRegularlyInterspacedShortPalindromicRepeats）也由此首次进入人们的视野。
图3：CRISPR-Cas研究时间线[2]
年2月15日，张锋等人将CRISPR-Cas9技术成功应用于哺乳动物和人类细胞的基因编辑。此后，也发生了张锋与DOUDNA和CHARPENTIER等人著名的专利权之争。最终结果在法律上张锋获得了CRISPR-Cas9技术的专利权。但三人在该技术上的贡献也都有目共睹，因此也被人成为“CRISPR三巨头”。
图4：CRISPR三巨头
而随着全世界科学家们的前赴后继研究，接连开发出了CRISPR-Cas9、CRISPR-Cas3、CRISPR-Cas12a等工具，也衍生出来刘如谦等人开发的先导编辑PrimeEditor等。其中以CRISPR-Cas9技术为代表的基因编辑技术逐渐发展出了各种功能，例如：DNA剪切、转录激活（CRISPRa）、转录抑制（CRISPRi）、DNA甲基化和去甲基化、组蛋白修饰、DNA碱基转编辑等等。正如图5所示，CRISPR-Cas9的多功能性就像一把分子生物学研究的“瑞士军刀”促进了各项基础科学研究。
图5：CRISPR-Cas9多功能性图示[3]
CRISPR基因编辑治疗人类疾病
《Nature》杂志曾评论说：“CRISPR基因编辑技术自问世以来，就一直被吹捧为治疗疾病的游戏规则改变者。”但要使这个梦想成为现实，最关键的就是如何将CRISPR-cas9工具成功导入人体，并保证其安全有效地编辑目标基因？
年6月，《NEJM》刊登的一篇文章：CRISPR-Cas9InVivoGeneEditingforTransthyretinAmyloidosis，[4]该研究进行人体内基因编辑临床试验，使用脂质纳米颗粒（LNP）递送CRISPR-Cas9并靶向肝细胞，使其特异性沉默TTR基因，从而治疗转甲状腺素淀粉样变性病。（图6）研究结果显示，所有的参与者畸形蛋白质水平都下降，其中两个接受了高剂量的蛋白质水平平均下降了87%。
图6：CRISPR-Cas9治疗转甲状腺素淀粉样变性病
值得注意的是，这是首个体内CRISPR基因编辑疗法的临床试验结果，大大扩展了CRISPR基因编辑疗法的应用范围，为许多遗传疾病的治疗开辟了新的途径。
除此之外，使用CRISPR-Cas9技术治疗艾滋病也成了众多科研人员
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