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發明「DNA橡皮擦與鉛筆」!這位台裔天才 是科學家也是賭徒

2018-08-31 09:08天下雜誌

【文/彭子珊;圖片來源/劉如謙提供】

哈佛大學畢業,就交出博士論文等級的畢業作品,在1600人中拿下第一名;博士班一畢業,就拿到哈佛教職;他曾經一天花15小時玩21點,還因為贏太多錢,被拉斯維加斯賭場列入黑名單。他是台裔美籍科學家劉如謙,基因醫學界裡眾所期待的一顆明星。

劉如謙(中)的一場演講讓高德莉(右)拋下以往研究成果,投身鹼基編輯器的世界,今年...
劉如謙(中)的一場演講讓高德莉(右)拋下以往研究成果,投身鹼基編輯器的世界,今年加入基因新創公司Beam Therapeutics。 圖片來源:劉如謙提供
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距離美國哈佛大學、麻省理工學院(MIT)開車不到十分鐘的博德研究所(Broad Institute)大樓,是基因編輯技術CRISPR萌芽、升級的發源地。

從起初的DNA「剪刀」,變形為CRISPR 2.0的「鉛筆與橡皮擦」的祕密,就在三樓的哈佛大學化學與化學生物學教授劉如謙(David R. Liu)的辦公室。

CRISPR2.0教父,把剪刀變成鉛筆+橡皮擦

華人面孔,有著中文名字的他,其實是台裔美籍、從小在加州出生長大的道地美國人。一口流利的英文,「很不幸,我的中文表達非常有限,」他對《天下》說。

這位45歲的台裔美籍科學家,是當前基因領域最有影響力的人之一,獲選為權威期刊《自然》2017年全球十大科學人物。

去年,中國中山大學生命科學院副院長兼教授黃軍就宣布,成功修復人類胚胎裡的地中海型貧血,用的工具「鹼基編輯器」(base editor)就是劉如謙實驗室的研發成果。

CRISPR第一代的「剪刀」,指的是用CRISPR搭配Cas9酵素,剪開DNA雙股螺旋來做基因編輯;鹼基編輯器則是直接改寫DNA中ATCG四個鹼基的新工具,因而有了「鉛筆和橡皮擦」的比喻。

在所有單一鹼基突變造成的三萬兩千多種遺傳性疾病當中,只要把A換成G,就能解決48%,而C換成T也能解決14%。

CRISPR的進化,為的是降低剪完之後,細胞修復時的副作用及未知數。

儘管鹼基編輯器只是劉如謙實驗室的三大研究主軸之一,但已經把劉如謙推上CRISPR的浪尖。諾華研究基金會基因組學研究所主任喬伊斯(Gerald Joyce)也看好劉如謙的貢獻,認為「他將成為CRISPR 2.0教父,」喬伊斯對《化學與工程》期刊說。

不起眼的問題,總有新答案

只是,劉如謙的辦公室,活潑得不像是CRISPR 2.0的出生地。牆上一排寶石收藏品,就是他熱情十足的眾多嗜好之一,也見證了他催生CRISPR 2.0的無形力量。

他總用一雙好奇的眼睛觀察世界,把不起眼的老問題,配上全新答案。

出生在書香門第的劉如謙,從小就喜歡在後院觀察昆蟲,或是混合家裡的小蘇打、醋等,看能不能玩出「火花」。

劉如謙的父母都是台灣移民,父親在加州的航太研究機構Aerospace Corporation擔任航太工程師,母親在加州大學河濱分校擔任物理學教授。

但他坦言,父母沒有逼他走上科學的路,只有與生俱來的好奇心,就是想在生活中嘗試各種實驗。

這股動力也讓他在16歲那年,就拿下素有「青少年科學界的超級盃」之稱的西屋科學獎(Westinghouse Science Talent Search,現改名為Regeneron Science Talent Search)第二名。

當時,在劉如謙就讀的河濱理工高中(Riverside Polytechnic High School)指導他出賽的導師黑林(Marjorie Herring)就曾對《洛杉磯時報》形容,「他很優秀。我們都同意,以後我們一定會聽到很多關於他的故事。」

同年,劉如謙也入選參與諾貝爾獎頒獎典禮的五位美國學生代表之一。諾貝爾化學獎得主兼哈佛教授柯瑞(E.J. Corey)致詞結束後,劉如謙立刻上前表明自己想加入他的實驗室。

柯瑞的演講讓劉如謙大受鼓勵,這才發現原來化學家操控分子,可以跟堆疊樂高積木一樣,自由發揮。

他熱愛科學的心不變,發展廣泛興趣的毅力也有增無減。在哈佛的日子,他迷上玩21點。他研究背後的數學原理、寫電腦程式,甚至開班授課,教人怎麼玩。

結業那年,劉如謙不只拿到哈佛同年級全班1600人中的第一名,更交出博士論文級、絲毫不用修改的畢業作品。柯瑞立刻放行,臨別前建議他不要在研究所花太多時間。

光是今年,劉如謙實驗室已有七篇論文登上《自然》、《科學》兩大期刊。(劉如謙提供)
光是今年,劉如謙實驗室已有七篇論文登上《自然》、《科學》兩大期刊。(劉如謙提供)
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【全文未完,完整內容請見《天下雜誌》655期;訂天下雜誌電子版

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