近年在诺贝尔医学奖公布前夕，“CRISPR”始终都是炙手可热的关键字。诺贝尔奖到底什么时候会奖落“CRISPR”，一直都是大家猜也猜不腻的热门话题。虽然 CRISPR 2016年又跟桂冠擦身而过，但 CRISPR 在生医领域狂卷的革命，已无庸置疑成就了划时代的贡献，得奖只是时间早晚的势在必得。而 CRISPR 身为2016年唐奖生技医药奖的得主，更是让人心悦臣服的实至名归。那倒底，CRISPR 是何方神圣？
说到近五年生医界最受人瞩目的巨星，“CRISPR”当之无愧。CRISPR 厉害之处在哪里？这个新技术的成熟，像是人造航天飞机问世后让人终于能勇敢作梦登陆月球一样，让科学家开始觉得以“修正基因”为目标的治疗策略，不再远如天边浮云般遥不可及。研究人员利用 CRISPR 技术，可以很有效率地在有兴趣的基因上，将基因序列做出改变。
利用 CRISPR 新技术来改造动物细胞株、或是老鼠胚胎的基因序列，像是去巷口的小七买方便面回来当晚餐一样。 现在，要建立一只新的基因剔除老鼠，CRISPR 几乎是所有实验室会想到的第一选择;和传统方法比较起来，CRISPR 不仅简单、效率高，更是又快、又便宜、又好上手。
在 CRISPR 技术出现前，想要如神之手般改变老鼠体内基因，虽不容易却可行;但对于养在培养皿内的细胞株，想要在基因的层次上，对基因序列做出改变，简直是痴人说梦。当 CRISPR 技术被有系统的建立起来之后，不论是想改造老鼠身上的特定基因，还是想应用在细胞株上，科学家都如虎添翼般，更能够比以往更能随心所欲地对基因序列做出想要的改变。两年前，也有实验室成功利用 CRISPR 技术，建立出基因剔除的猴子，显示 CRISPR 的神奇魔力在灵长类动物身上，一样可行。2016年夏天，中国与美国也都各自有以 CRISPR 为基础的临床实验设计被核准通过，预计用以治疗癌症病人。
CRISPR 技术的普及，让科学家摇身一变，变成基因魔术师。那为什么一直到二十一世纪，我们才发现 CRISPR 这个新大陆呢？找到 CRISPR 的哥伦布，又是如何发现它的呢？
CRISPR 是很长一段英文的缩写，“clustered， regularly interspaced short palindromic repeats”，平铺直叙却直接了当的解释了 CRISPR 的身世之谜。CRISPR 就是许多一小段、一小段的基因序列，像图书馆内的索引卡一样，好好地被细菌与古细菌保存在菌体内。细菌与古细菌为什么想要保存这些小片段的基因呢？这些小片段基因，最初又是属于谁呢？
让科学家稍微瞠目结舌的是，这些被细菌与古细菌所保存在体内的小片段基因，是细菌与古细菌的免疫防卫系统！当细菌与古细菌碰到天敌噬菌体或病毒的时候，除了被动的把入侵者挡在家门外，阻止入侵者附着在菌体上，或是防备入侵者把遗传基因物质注入菌体外，也会出其意表地采取主动出击的“CRISPR”策略。
细菌与古细菌把入侵的噬菌体 DNA 分解成小片段的序列，然后再极有次序的把这些 DNA 片段收集起来。这些小片段 DNA 就像噬菌体的指纹档案一样，当下一次再和同类的噬菌体狭路相逢时，细菌就有“过目不忘”的本事，能够启动体内的免疫系统，让警铃大响。而且这些噬菌体的指纹档案，不单是冷冰冰的目录档而已;而是不容小觑、凶狠的小李飞刀。细菌把这些噬菌体的 DNA 片段(又称做spacers)，保存在 CRISPR 的重复序列(repeats)之间;当细菌把这些DNA序列档转译、修饰为成熟的 CRISPR RNA(crRNA)后，可以和 Cas 蛋白质组合成稳定的核糖核蛋白复合物。带有 crRNA 的 Cas 蛋白质，像是警犬一样，能够“闻出”符合该指纹档案的噬菌体。一旦有跟 crRNA 档案符合的噬菌体 DNA 被发现，细菌就可以启动防御机制把该段入侵的 DNA 分解掉。
CRISPR 和 Cas 蛋白所联手的防御机制，就像是细菌与古细菌的适应性免疫系统(adaptive immunity)，拥有极大的“可能性”。适应性免疫系统不同于先天免疫系统的地方在于，先天免疫系统在漫长的演化里，发展出几套“有限”、“既定”的受体去侦测可能的外来入侵者的“共同特征”。以哺乳类动物为例，有些先天免疫系统的受体专门侦查细菌细胞壁糖蛋白，有些专门辨认双股 RNA。但适应性免疫系统让生物体在与病原菌的大战里，不用受限于演化过程里给了生物体一套怎样的“牌”，而能借由基因重组也好、或是其他类似机制，产生出“无限种可能”的受体专一性，应付成千上万种可能的入侵者。
细菌与古细菌应付噬菌体的 CRISPR 防御机制，有点像是“誓不贰过”的收集癖。把每一个曾经入侵过的噬菌体DNA都好好收集起来，登录在黑名单上。借由 CRISPR 机制，细菌与古细菌就能够对曾经感染过的噬菌体，启动极为“专一性”的“免疫记忆”反应，这也就构成了符合适应性免疫的要件。细菌也有适应性免疫系统的假说，在2005年的时候第一次被提出来，但一直到2007年，才由加州柏克莱大学的 Doudna 博士，和当时在瑞典优密欧大学的 Charpentier 博士，两个实验室联手证明出来。
当 CRISPR 被发现之后，又是如何席卷整个生医研究领域，造成最近十年来最大的生技革命呢？让我们下回分晓吧！
