10月7日，2024年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉。因發現微小核糖核酸（microRNA）及其在轉錄后基因調控中的作用，科學家維克托·安布羅斯和加裡·魯夫坎獲獎。

什麼是microRNA？它的發現帶來了什麼？為什麼此次生理學或醫學獎既讓人意想不到，又稱得上實至名歸？就這些問題，科技日報記者連線採訪了相關領域研究人員。

開拓藥物研發全新領域

每年諾獎揭曉前，都有不同的預測。今年諾獎預測的“風向標”，包括脂質代謝遺傳學、大腦神經等領域重磅成果。

相較於這些領域，microRNA領域近年來發展不算火熱，最早的相關研究可追溯到30多年前。“微小RNA的發現為生命科學研究提供了得心應手的工具，其重要程度堪比大名鼎鼎的基因編輯工具‘CRISPR’（2020年獲得諾貝爾化學獎）。”北京大學藥學院化學生物學系教授張力勤告訴記者，microRNA這麼多年后才獲得諾獎，讓人有些意想不到。

北京大學生命科學學院教授陸劍也認為，微小RNA的發現雖然應該獲獎，但在今年獲獎卻出乎意料。他介紹，這個領域雖然前些年發展迅猛，但近年來“流量”和“關注度”有所下降，不屬於科學研究和應用轉化的大熱門。此外，2006年諾貝爾生理學或醫學獎頒給了RNA干擾，二者屬於同一領域，但RNA干擾從主要論文發表到獲獎僅用時8年。

“在microRNA被發現參與基因調控之前，人們進行藥物研發，主要針對蛋白質的調控。有了microRNA，人們意識到調控體內生命活動，可以‘提前’到蛋白質形成之前。”張力勤說，這提供了一種全新的藥物類別，為藥物研發開拓了新領域，其獲獎可謂實至名歸。

催生一系列生物研究工具

根據中心法則，生物的遺傳信息從DNA傳遞給RNA，再從RNA傳遞給蛋白質，完成遺傳信息的轉錄和翻譯過程。這個過程沒有提到的microRNA到底起什麼作用呢？

“microRNA是一類小的、非編碼RNA分子，長度為20—24個核苷酸。”陸劍解釋，此次諾獎成果發現microRNA通過與傳遞信息的RNA結合，“阻止”它的翻譯，進而在細胞生長、發育、分化及應激反應中發揮重要調節功能。

正是這種調節功能的發現，讓科學家如獲至寶。“人們最初認為，RNA承擔信使、轉運、裝配工廠等任務。但隨著生物技術的發展，越來越多不知道功能的RNA被發現，這些RNA被稱為非編碼RNA。”張力勤說，由於microRNA的發現，人們對RNA功能的認知實現了“破冰”，並發現大量非編碼RNA執行著更重要的生命任務。

“microRNA調控還解釋了基因調控網絡的復雜性。”陸劍說，一個microRNA分子能夠靶向數百個信使RNA，而一個信使RNA分子又能被多個microRNA識別，調控網絡的復雜性確保了生命活動的精准有序。后來人們還發現，microRNA與癌症、神經退行性疾病等多種疾病有著密切關聯。

微小RNA的發現讓很多學術研究領域從無到有。“microRNA開創了精准靶向治療的先河，讓人們擁有了精確調控信使RNA的能力。”張力勤說，microRNA讓實驗室的研究工具更加豐富，催生出一系列轉錄后調控的工具，進一步助力生命科學和生物醫藥相關研究。

“microRNA有物種特異性的特點，即不同物種間有很大差異。有一小部分microRNA序列及表達方式在進化中是保守的（在不同物種間保持基本不變），而物種間不保守（存在較大差異）的microRNA當前理解較少。”陸劍介紹，基於這一特點，對不保守microRNA進行分析可以揭示microRNA的起源、演化及與靶基因的共進化等規律，有可能從物種演化的歷史長河中發現生物性狀創新的機制，進一步理解生命本源。

如果把生命科學研究比作探索宇宙，那麼microRNA就如某個次元空間的“傳送門”，因為打開了它，人類得以刷新認知，研究得以開疆拓土。

“隨著信息科學的發展，當前結合生物信息學工具對microRNA與靶基因相互作用進行預測的研究仍在繼續。”陸劍說，雖然microRNA的功能已經可以准確驗証，但非常費工費時，要弄清microRNA背后的龐大網絡，還需要龐大的計算能力和數據支持。

（記者 張佳星）

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