microRNA是“车间主任”？2024年诺贝尔奖解读来了

程才

湖北日报全媒记者 张歆

日前，2024年诺贝尔生理学或医学奖被授予Victor Ambros和Gary Ruvkun，表彰他们发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用。

如何理解microRNA？这项在1993年就有的发现，为何时隔三十多年后才获得诺贝尔奖？湖北日报全媒记者采访华中科技大学医学院附属同济医院主任医师程才，请他解读。

DNA是图书馆 RNA搞生产 microRNA当“车间主任”

人体的任何细胞都包含了全套的DNA遗传信息，但对于具体的细胞而言，绝大多数遗传信息都“用不上”，DNA需要转录为RNA才能实现特定功能的细胞生产，转录过程的调控者就是microRNA。

“DNA相当于一个图书馆，RNA按照《肝脏生产指南》的要求去生产肝脏，生产过程需要监督，microRNA就好比车间主任，对RNA的工作内容和进度进行调控。”程才打比方说道。

1993年，Victor Ambros和Gary Ruvkun在线虫中发现了第一个microRNA，但并未引起关注。直到2000年，第二个microRNA才被发现。随后几年里，科学家们在各种物种中发现了成千上万个microRNA，一片全新的科学领域被开辟。

“诺贝尔奖颁发给基础科学的研究者，但进入应用后，人们才能认识并肯定基础理论的价值，从理论到临床的过程可能非常漫长。”程才介绍，癌症的治疗是microRNA最受期待的应用前景之一，人类有致癌基因，也有抑癌基因，解密了癌症基因的调控机制，就可以激活抑癌基因，遏制致癌基因。此外，由于基因不同，不同人对药物的反应也不一样， microRNA技术能够为患者提供个性化、精准化的治疗方式。

“AI”带来革命性变革

2024年诺贝尔化学奖在生物化学领域产生，颁发给David Baker、Demis Hassabis和John Jumper，表彰他们在蛋白质结构设计和蛋白质结构预测方面做出的贡献。这一奖项因为AI（人工智能）在蛋白质结构预测上的应用获得广泛的关注。

蛋白质是生命体内最重要的化学物质，不同的蛋白质之所以有着不同的功能，主要原因就是它们的三维结构有所不同。

程才介绍，科学家们确定蛋白质的结构通常要先预测，而后再验证，验证工作相对机械，研究生可以完成，但精准预测需要高水平科学家，期间还伴随着反复，从预测到成功验证的周期长达一年。

“但在人工智能的加持下，AI完成了高水平科学家的工作，能实现非常精准的蛋白质结构预测。”程才解释道，在AlphaFold（蛋白质结构预测的AI软件）中，预测一个蛋白质结构仅需要2分钟，大大缩短了蛋白质结构的研究时间，这对该领域的科研是革命性的变革。

事实上，AI在医学领域已有应用，如通过胸部CT区分患者是普通肺炎还是新冠肺炎，将数以千计的胸部CT交给AI深度学习，AI的判断效率和准确度比经验丰富的医生还要高。

“对于具体的科研方向来说，AI是挑战，但是对于全人类来说，AI给人们带来便利，给疾病的治愈带来希望。”程才说。