生命现象依赖于三大关键分子，即脱氧核糖核酸（DNA）、核糖核酸（RNA）和蛋白质。作为“DNA到RNA到蛋白质”这一中心法则的中心分子，RNA自然具备影响生命活动的功能，也就意味着人类可以通过操控RNA产生推动医药及农业发展的新技术。2023年10月26日晚，北京大学生命科学学院院长陈雪梅教授受邀主讲才斋讲堂，从DNA和RNA的区别切入，围绕“mRNA作为药物”“RNA作为药物靶标”和“小RNA作为药物”三大主题，深入浅出地为大家讲解了RNA生物技术原理及其在生物医药和先进农业领域的应用实践。

　　陈雪梅教授主讲才斋讲堂第255讲

　　陈雪梅教授首先从发现DNA的故事讲起，指出DNA作为遗传物质，其起源最早可以追溯到19世纪奥地利僧侣孟德尔的豌豆杂交实验。孟德尔通过将紫色花和白色花豌豆杂交，观察杂交后的第一代和第二代豌豆花性状，发现豌豆花性状是由遗传决定，并指出生物的遗传因子是成对出现，其中有显性因子和隐性因子。而孟德尔的这一发现在当时被忽视，直到20世纪上半叶才被科学家证明并重视，并通过Rosalind Franklin的X光衍射实验及Watson and Crick的推理将DNA的结构弄清楚。遗憾的是，Rosalind Franklin这位女科学家英年早逝，且在当时男性占主导地位的科学界被埋没，未获得应有的荣誉。

　　DNA作为遗传物质，其双螺旋结构分子内蕴含生命的遗传信息，因此被称为生命的密码。在这生命密码中，带有遗传信息的DNA片段即基因自我复制传代并产生相应的蛋白质以支持生命活动。而基因突变就可能带来疾病，癌症就是积累了足够多的基因突变而成。在这一原理的基础上，科学家正在利用基因编辑技术修复基因突变从而达到治疗癌症及其它疾病的目标。　　

讲座现场

　　紧接着陈雪梅教授指出，基因编辑可能出现不精准而产生脱靶效应的问题，由此科学家们也关注了信使RNA（mRNA）。根据“DNA到RNA到蛋白质”这一“中心法则”，mRNA在三者中承上启下，承担着将DNA中的生命密码传递给执行生命过程的蛋白质的重要任务。另外，mRNA只是细胞中众多种类的RNA的一小部分，大量的非编码蛋白质的RNA具有调控生命活动的功能，也是新型生物技术中重要的效应子或靶点。而科学家就此可以通过将mRNA当做药物靶点，从而把mRNA里所含有的错误信息纠正过来，以达到治疗疾病的目的。这一原理促进了生物领域多种治疗疾病的药物开发，且取得了极大的成功。新冠疫情中mRNA疫苗就是众所周知的代表。

　　讲座尾声，陈雪梅教授结合自身研究，简单介绍了小RNA（miRNA）作为当前RNA生物技术前沿在医药领域和农业领域的应用现状，并指出很多具有重大突破的所谓“从0到1”的研究是一个探索过程，在取得1的突破之前，并不知道0之所在，很多1的突破是无数基础研究的日积月累产生的“意外之喜”，而这就是坚持基础研究的意义所在。

　　最后，针对同学们关于DNA起源、mRNA作为药物还是生物武器的法律伦理等问题，陈教授进行了耐心细致的解答。讲座在同学们热烈的掌声中结束。

撰稿：谢操‍‍‍

摄影：林凤仪