許多科學雜誌每年年關皆會揭示當年的重大科學研究、突破與事件，本文整理兩大國際權威期刊，《Nature》與《Science》於2015年評選出的十大科學突破。其中，CRISPR基因組編輯技術同時入圍《Nature》與《Science》前十大，被形容是一個「前所未有的選擇」。

文/陳欣儀

令人矚目的CRISPR基因組編輯技術再次入圍2015年度《Nature》與《Science》的前十大，且多項前瞻性研究讓《Science》封其為最佳突破項目，其雜誌執行新聞編輯Robert Coontz表示，這是一個「前所未有的選擇」。

除CRISPR外，同樣入圍這2本重量級期刊的前十大科學事件還有：伊波拉及瘧疾疫苗的新試驗突破、最新的史前古人種考古發現、中樞神經系統內隱形的淋巴管、冥王星探索等吸睛的科學進展。

從氣候變化、基因編輯倫理至精準醫療，2015年度科學家解決了許多棘手的問題，甚至有必須改寫教科書的重大發現，世界政府也紛紛發布及簽訂有實質效力的計畫與協議，這些努力與發現都將有助於未來人類醫療與生活品質的提升。

以下本篇將針對與生物領域相關的研究與事件，進行重點整理。

1. CRISPR魔法編輯基因

CRISPR在2012及2013曾兩度入選《Science》年度十大突破，《Science》與《Nature》皆認為2015年是此項科學技術大躍進的重要突破年度。

2012年，科學家在細菌內發現CRISPR/Cas9能辨認外來的目標DNA，並加以切割降解。科學家利用這項發現，使CRISPR/Cas9成為一種可高效、精確、程式化地編輯細胞基因組的工具。

《Science》指出，CRISPR有著精確、成本低及操作簡便等優勢，許多科研機構開始熱衷於此項技術的研發與應用，這勢必「對研究產生革命性影響」。

短短3年，CRISPR便成為科學家對癌症治療和其他疾病的重要發展工具。

例如造成鐮狀細胞病(sickle cell disease, SCD)的遺傳缺陷，能使用CRISPR編輯為SCD和其他的血紅蛋白疾病提供一個可能的治療方向。

研究人員一次性地編輯了62個可能引發豬源性疾病的致病基因，此舉將有助於異種器官移植領域的發展；利用編輯瘧蚊生殖細胞基因組，培育出無法傳播致病源的基改蚊子。未來，也可能透過這種方式阻止外來物種入侵。

另外，研究人員也利用此技術來製造如肌肉強健的豬、抗病毒豬、抗真菌小麥、不易腐爛的西紅柿和不會過敏的花生等基因工程動植物。

但CRISPR技術最大限制在於它有偏離目標，造成編輯錯誤的風險。因此美國麻省理工學院(MIT)和哈佛大學的研究小組持續改造CRISPR/Cas9系統，試圖強化其能力並提高效率，目前研究已能透過改變Cas9酶中的胺基酸結構，達到較精準的效果。

使用CRISPR操作基因，引發許多生物學新進展，也造成基因編輯時代的流行。但CRISPR編輯基因的使用尚具爭議，2015年12月於美國華盛頓舉行的人類基因編輯國際峰會上，針對該技術是否能用於人類胚胎甚至是基礎研究進行討論，最後主辦方聲明：「這些工具尚未作好被用於編輯人類胚胎基因組的準備」，但此聲明並未呼籲直接禁止相關基礎研究。

2. 全效保護性的伊波拉疫苗

伊波拉疫情自2013年12月爆發以來，據世界衛生組織(WHO)統計，有近3萬人受感染，已奪走至少1萬條性命，病毒蔓延了9個國家。2014年8月，WHO宣告伊波拉疫情為全球衛生緊急事件，同年12月，幾內亞爆發史上最大規模的伊波拉疫情。

加拿大公共衛生局及默沙東(Merck, Sharp & Dohme)成功開發出能對抗伊波拉病毒的rVSV-ZEBOV疫苗。

rVSV-ZEBOV為活性減毒疫苗，利用基因工程改造水泡性口炎病毒(vesicular stomatitis virus, VSV)，使其攜帶伊波拉病毒表面醣蛋白基因。從獼猴的體內試驗發現，rVSV-ZEBOV能誘導個體產生保護性免疫反應。

此疫苗於2015年3月在幾內亞進行人體試驗，以評估rVSV-ZEBOV的功效和安全性。疫苗以「環狀接種」策略，近100名感染者與4,000多名與病患密切接觸者(包含病醫護人員)自願參加試驗，但由於缺乏有效安全數據，此項試驗排除兒童、青少年和孕婦。測試結果顯示，rVSV-ZEBOV對抗伊波拉病毒可發揮達100%的保護作用。

WHO對此疫苗保有高度期許，並預告有效的伊波拉疫苗即將出現。但WHO也表示，此疫苗還需要更完整的測試數據，要確定疫苗具有「群體免疫」成效。有鑒於此，幾內亞政府已批准繼續進行人體測試，疫苗試驗施打的對象將擴大至13到17歲的青年，或6到12歲孩童。

目前，荷蘭葛蘭素史克(GSK)與美國嬌生(Johnson & Johnson)藥廠皆正在研發伊波拉疫苗。

但令人興奮的是，WHO於2015年12月29日宣佈，幾內亞共和國的伊波拉疫情已成功受到到控制。

3. 不完美瘧疾疫苗將進行試點試驗

近30年的醞釀，全球首支瘧疾疫苗RTS,S在2015年10月獲得來自WHO免疫戰略諮詢專家和瘧疾政策諮詢委員會聯合建議，應在非洲進行有限的試點專案，以瞭解如何最有效的使用對瘧疾病童帶來保護的疫苗。

瘧疾每年可能導致50萬名生活在撒哈拉以南的兒童死亡。由GlaxoSmithKline製造的RTS,S疫苗是一種重組抗原，由RTS(環子孢子蛋白，惡性瘧原蟲表面抗原成分)和S(為B肝病毒表面抗原)2種蛋白質組合而成，主要針對惡性瘧原蟲(Plasmodium falciparum)，它是全球最為致命的瘧疾寄生蟲，且在非洲最為流行。但此疫苗對在非洲以外流行的間日瘧原蟲(Plasmodium vivax)並無保護作用。

2015年4月，對1.5萬餘名兒童展開一系列共4次施打疫苗的試驗，前三次接種間隔一個月，第四次接種需間隔18個月，發現必須有第四次接種RTS,S才能提供對抗瘧疾的更多保護，此方法僅使青少年兒童和嬰...