珍妮弗·道德纳

珍妮弗·安妮·道德纳（Jennifer Anne Doudna，1964年2月19日），美国生物学家，美国加州大学伯克利分校的化学及生物学教授；自1997年以来，也担任霍华德·休斯医学研究所（HHMI）的研究员。她与法国科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷一同获得2020年诺贝尔化学奖。

道德纳在夏威夷州希洛长大。她于1985年毕业于波莫纳学院，并于1989年从哈佛医学院毕业获得博士学位。除了她在加州大学伯克利分校的教授职位之外，她还是创新基因组学研究所（Innovative Genomics Institute）的主席兼董事会主席，劳伦斯伯克利国家实验室的教职科学家，格拉德斯通研究所的高级研究员，以及加利福尼亚大学旧金山分校的细胞和分子药理学教授。

2012年，道德纳和埃玛纽埃勒·沙尔庞捷率先提出CRISPR-Cas9（来自细菌的酶，可控制微生物免疫）可用于基因组的可程式编辑，这被称为生物学史上最重大的发现之一。自此之后，道德纳因其在开发CRISPR媒介基因组编辑方面的基础工作和领导地位，成为被称为“CRISPR革命”的领导人物。

## 早年生活与求学经历

珍妮弗·道德纳出生于美国华盛顿特区，母亲Dorothy Jane拥有教育硕士学位是位全职母亲，父亲Martin Kirk Doudna于密歇根大学取得博士学位。

道德纳七岁时全家搬至夏威夷，父亲于夏威夷大学希洛分校教授美国文学，母亲于该校取得第二个亚洲历史硕士学位，并于当地社区学校教授历史。道德纳在希洛 (夏威夷州)成长，开始对于岛上美好的环境及动植物感到着迷，培养出好奇心并渴望了解生命背后所牵涉的生物学机制。

与父母在家中鼓励知识追求的氛围相结合，她的父亲喜欢阅读科学书籍，并在家里摆满许多科普书籍，在道德纳小学六年级时，父亲送她一本詹姆斯·杜威·沃森于1968年出版书籍双螺旋：发现DNA结构的故事，书中描述华生如何发现DNA结构，这本书带给道德纳重要启发。

求学期间也培养了她对科学和数学的兴趣，在希洛高中就读时，化学老师Jeanette Wong激发她对科学的好奇心；一位研究癌细胞领域的访问学者进一步鼓励她将科学作为职业选择；她在夏威夷大学希洛分校著名真菌学家 Don Hemmes 实验室工作了一个夏天，并于 1981 年从希洛高中毕业。

进入大学后，道德纳于波莫纳学院就读生物化学，在她大一时，曾在学习普通化学时质疑自己是否有足够能力以科学作为志业，并考虑在大二时将主修改为法语，然而她的法语老师建议她坚持下去。

在波莫纳学院就读期间，她遇到几位对她研究生涯产生深远影响的人，包含化学教授Fred Grieman、Corwin Hansch以及导师Sharon Panasenko。道德纳在Sharon Panasenko的实验室开始进第一项科学研究，从Sharon Panasenko身上，她看到女性也能在较常被视为由男性主导的学术界取得成功，在职业生涯初期有这样的女性榜样，对她受益良多。

她在1985年取得生物化学学士学位，而后前往哈佛医学院攻读博士，于1989年取得生物化学和分子药理学博士学位。她的博士学位论文是关于设计一个提高RNA自我复制效率的系统。

## 研究成果

<image>

取得博士学位后，道德纳获得麻省总医院分子生物学研究奖学金，以及哈佛医学院的遗传学研究奖学金。1991至1994年，她在科罗拉多大学波德分校生物医学领域担任博士后研究员，与托马斯·切赫共事。截至2022年，道德纳的H指数以Google Scholar查询为141，以Scopus查询为111。

### 核酶结构与功能研究

在科学生涯早期，道德纳致力于揭示RNA酶或核酶的结构和生物学功能。道德纳将自我剪切的四膜虫第一群催化内含子重新设计，使其成为一种真正能够复制RNA模板的催化核酶，她专注于设计核酶并理解其基本机制，但却发现无法看到核酶的分子机制是主要的问题，于是前往科罗拉多大学波德分校的托马斯·切赫实验室，透过将一种核酶的三维结构结晶化，以便比较核酶与催化蛋白质的结构差异。她在1991年开始这项研究，并于1996年在耶鲁大学完成该项目。

### 于耶鲁大学，透过X射线绕射技术了解核酶活性位点结构

<image>

1994年道德纳以助理教授身份加入耶鲁大学分子生物物理和生物化学系。她的团队解决了四膜虫第一群核酶催化核心的三维结构问题，根据研究成果显示，在核酶P4-P6区域中，五个镁离子聚集在一个区域形成疏水核心，周围的结构可以围绕它折叠。这与蛋白质通常拥有一个疏水性氨基酸核心的方式相似，但在化学上有所不同。她的团队也晶化了其他核酶，包括D型肝炎病毒核酶。这项研究初步解决大型RNA结构的问题，并进一步引领“内部核糖体进入位点（IRES）”及“蛋白质-RNA复合体（如：信号识别颗粒）”的结构研究。

道德纳于2000年晋升为耶鲁大学分子生物物理学与生物化学的亨利·福特二世教授，于2000年至2001年，她曾担任哈佛大学的罗伯特·伯恩斯·伍德沃德访问化学教授。

### 赴加州大学柏克莱分校任教

2002年，她加入丈夫Jamie Cate任职的加州大学柏克莱分校，接受其提供的生物化学和分子生物学教授职位。她还获得了使用劳伦斯伯克利国家实验室同步加速器进行高能X射线衍射实验的机会。

2009年，她向学校请假，前往基因泰克公司领导发现研究。两个月后，她在同事Michael Marletta的帮助下离开基因泰克公司回到学校，并取消了所有相关义务，专注研究CRISPR。

截至2023年，道德纳仍在加州大学伯克利分校任职，负责领导创新基因组研究所。该研究所由道德纳创立，为加州大学柏克莱分校和加州大学旧金山分校合作成立的单位，旨在开发基因组编辑技术并将其应用于人类健康、农业和气候变化等社会重大议题。

### CRISPR-Cas9基因组编辑发现

2006 年，吉莉安·班菲尔德 (Jillian Banfield) 向道德纳介绍了CRISPR，她透过谷歌搜寻找到了道德纳。她在浏览器中输入了“RNAi和加州大学伯克利分校”，道德纳的名字就排在了清单的首位。2012年，道德纳和她的同事们取得了一项新发现，减少了编辑基因组DNA所需的时间和工作量。他们的发现依赖链球菌细菌“CRISPR”免疫系统中发现的一种名为Cas9的蛋白质，它与引导RNA合作，起到剪刀的作用。这种蛋白质会攻击它的猎物——病毒的DNA，并将其切碎，从而阻止其感染细菌。该系统最早由石野良纯（Yoshizumi Ishino）及其同事于1987年发现，后来由弗朗西斯科·莫吉卡（Francisco Mojica）对其进行了描述，但道德纳和埃玛纽埃勒·沙尔庞捷（Emmanuelle Charpentier）首次首次展示了他们可以使用不同的RNA来编程，以切割和编辑不同的DNA。

随着CRISPR越来越多地用于编辑多细胞生物，道德纳继续被要求担任使用CRISPR技术改变生物体功能的伦理方面的思想领袖。此后，他们的发现得到许多研究小组的进一步发展，应用于从基础细胞生物学、植物和动物研究到镰刀型红血球疾病、囊肿性纤维化、亨廷顿舞蹈症和艾滋病毒等疾病的治疗。道德纳和其他几位顶尖生物学家呼吁全球暂停任何使用CRISPR进行基因编辑的临床应用。道德纳支持使用CRISPR进行体细胞基因编辑，这种基因改变不会传递给下一代，但不支持进行种系基因编辑。

### 猛犸生物科学公司

2017年，道德纳与他人共同创立了位于旧金山的生物工程科技新创公司猛犸生物科学公司 (Mammoth Biosciences)。初始融资$2,300万美元，2020年B轮融资$4,500万美元。该公司致力于改善生物感测测试的取得途径，以解决“医疗保健、农业、环境监测、生物防御等领域的挑战”。

## 个人生活

道德纳的第一次婚姻是在1988年，她与哈佛大学的研究生同学汤姆·格里芬 (Tom Griffin) 结婚，但格里芬的兴趣比杜德娜更广泛，而且不太注重研究，几年后两人离婚了。格里芬想搬到科罗拉多州的博尔德，道德纳也对在那里与托马斯·切赫一起工作感兴趣。在科罗拉多大学担任博士后研究员期间，道德纳认识了当时还是研究生的杰米·‧凯特 (Jamie Cate)。他们共同合作进行项目，以结晶并确定四膜虫第一组内含子P4-P6催化区的结构。杜德娜带着凯特来到耶鲁大学，两人于2000年在夏威夷结婚。凯特后来成为麻省理工学院的教授，杜德娜则跟随他去了波士顿的哈佛大学，但在2002年，他们都接受了伯克利大学的教职并一起搬到了那里；凯特早期在加州大学圣克鲁兹分校和劳伦斯伯克利国家实验室的经历让他更喜欢西海岸不太正式的环境，而道德纳则喜欢伯克利是一所公立大学。凯特是伯克利大学的教授，致力于基因编辑酵母以增加其纤维素发酵，从而生产生质燃料。道德纳和凯特的儿子出生于2002年，就读于加州大学伯克利大学，学习电机工程和电脑科学。他们住在伯克利。

## 荣誉

- 1996年：贝克曼青年研究者奖
- 1999年：NAS Award for Initiatives in Research
- 2000年：艾伦·沃特曼奖
- 2001年：Eli Lilly Award in Biological Chemistry
- 2013年：Mildred Cohn Award in Biological Chemistry（首届）
- 2014年：Jacob Heskel Gabbay Award（共同得奖的有张锋和埃玛纽埃勒·沙尔庞捷）
- 2014年：Lurie Prize in Biomedical Sciences
- 2014年：保罗・杨森博士生物医学研究奖 （与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷共同得奖）
- 2015年：生命科学突破奖（与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷共同得奖）
- 2015年：马斯利奖(与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷及菲利普·霍瓦特共同得奖)
- 2015年：阿斯图里亚斯亲王奖（共同得奖的有埃玛纽埃勒·沙尔庞捷）
- 2015年：格鲁伯遗传学奖Gruber Prize in Genetics（与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷共同得奖）
- 2016年：盖尔德纳国际奖（共同得奖的有埃玛纽埃勒·沙尔庞捷、张锋、菲利普·霍瓦特、鲁道夫·巴兰古）
- 2016年：Warren Alpert Foundation Prize(与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷、鲁道夫·巴兰古、菲利普·霍瓦特及维尔吉尼尤斯·希克什尼斯共同得奖)
- 2016年：保罗·埃尔利希和路德维希·达姆施泰特奖（与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷共同得奖）
- 2016年：海尼根奖
- 2016年：唐奖生技医药奖
- 2016年：HFSP Nakasone Award（与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷共同得奖）
- 2016年：BBVA基金会前沿知识奖（与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷及Francisco Mojica共同得奖）
- 2016年：世界杰出女科学家成就奖（与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷共同得奖）
- 2020年：沃尔夫医学奖（共同得奖的有埃玛纽埃勒·沙尔庞捷）
- 2020年：诺贝尔化学奖（共同得奖的有埃玛纽埃勒·沙尔庞捷）
- 2023年：国家发明家名人堂
- 2025年：国家技术与创新奖章

2015年，《时代》杂志将珍妮弗·道德纳评选为全球100位最具影响力的人物之一（与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷）。

## 基本资料

- 原文名：Jennifer Doudna
- 原文名：en
- 出生：Jennifer Anne Doudna
- 出生日期：1964年2月19日
- 出生地：美国华盛顿哥伦比亚特区
- 研究领域：生物化学
- 机构：加州大学柏克莱分校、耶鲁大学
- 母校：波莫纳学院（BA）、哈佛大学（PhD）、科罗拉多大学博尔德分校（PostDoc）
- 论文：Towards the design of an RNA replicase

- 论文：1989
- 博士导师：杰克·绍斯塔克
- academic_advisors：托马斯·切赫
- 知名于：RNA干扰、CRISPR/Cas 系统
- 获奖：Alan T. Waterman Award、Eli Lilly Award in Biological Chemistry、盖尔德纳国际奖、唐奖、诺贝尔化学奖