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人类在过去一百年，在三个领域实现了重大跨越。一是物理学，在原子层面取得了突破，制造出了原子弹；二是计算机科学，令比特（也就是0/1）改变了世界；三是基因科学，连接化学和生物，探索生命的奥秘，在DNA/RNA的层面解码生命科学。
新冠疫情让人们惊喜地看到，在生命科学领域近几十年积累的进步突然协力迸发。大量数据、实验和见解对疫情，以及对医学的未来发展，产生了深远影响。这也是鼓舞人心的一幕。这一切的基础是把基因科学以系统且颠覆性的方式应用于医学，不仅用于探究病理，还用于追踪疾病的传播，以及治疗及预防疾病。
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一、基因科学三方面的发展
过去二十年，基因科学的发展体现在三方面，而这三方面的发展都在应对新冠疫情过程中得到了充分体现，也预示着未来生物化学领域内研究和应用将会迎来大发展期。
第一是基因测序的飞速发展。2007年读取人类基因组的DNA需要花费1000万美元，现在只需不到1000美元，耗时也大为缩短。新冠疫情也显现出基因测序技术的价值。世界要了解并抵御新冠病毒的危险变种，就必须细察它的变异过程。
第二是日益进步的基因合成和编辑方法，人类的聪明才智已能缔造近乎奇迹的成果。2020年，美国科学家詹妮弗·杜德纳（Jennifer Doudna）与法国科学家埃玛纽埃勒·沙尔庞捷（Emmanuelle Charpentier）共同获得了诺贝尔化学奖，因为她们开发了一种CRISPR基因编辑方法。杜德纳和沙尔庞捷研究的是细菌。CRISPR很多时候会被应用于更加复杂的生物，例如人类。麻省剑桥博德研究所（Broad Institute）的张锋是第一个在人类细胞上尝试这项技术的研究员。杜德纳和张锋在新冠期间都忙于如何利用CRISPR技术快速检测新冠病毒，更在探索如何利用CRISPR技术直接对病毒发起攻击。
第三则是在RNA领域研究带来的实际效果，新冠疫苗中的mRNA疫苗，是最好的案例。RNA和DNA与蛋白质被合起来称为生命三大分子，许多给人类带来痛苦的病毒的遗传物质都由RNA构成，包括新冠病毒。CRISPR编辑组合物也是由RNA分子引导到基因组的正确位置来实施编辑的。
简单科普一下全球已经获得批准的疫苗有哪些不同种类。
一种是常见的灭活或者减毒疫苗。先在实验室里制造已经减毒或灭活的目标病毒，也就是用少量杀死的病毒制成疫苗，帮助人体产生免疫反应，确保人体今后遇到类似病毒能免疫。
另一种是比较新颖的mRNA疫苗。比如莫德纳（Moderna）和辉瑞（Pfizer）就生产的那些。
二、RNA将在医疗领域的广泛应用
mRNA全称是信使RNA。RNA上有指导细胞复制DNA的指令，因此经常被用来作为信使。mRNA疫苗就是利用RNA作为信使的功能，选择新冠病毒表面的突刺上的基因碎片制作成mRNA，进入人体细胞之后让细胞大规模复制这种碎片基因，然后引发人体免疫功能的反应，让人体此后再碰到新冠的突刺，就能产生免疫保护的作用。顺便说下，这些突刺其实就是为什么新冠得名的原因。制作mRNA疫苗也有多种方式，这里就不详细介绍了。
德国马尔堡的生物新技术公司（BioNTech）正在生产信使RNA（mRNA）【图片来自视觉中国】
后新冠时代最重要的生化医学突破将会是RNA在医疗领域的广泛应用。以美国莫德纳（Moderna）和德国BioNTech研发的疫苗技术为例，它基于多年耐心且往往是默默无闻地研究RNA这种遗传信息储存物质之上。这种RNA疫苗印证了喜剧演员埃迪·康托尔（Eddie Cantor）的说法：一夜成名的背后是20年的苦功。
值得一提的是，新冠是运用RNA进行大规模治疗的首次。莫德纳的技术，其实就是靶向的技术。在许多癌症患者身上都进行了各种实验，从患者身上抽取癌症细胞，做基因测序，然后再培养靶向mRNA。因为有技术的基础，莫德纳只用了两天就为新冠表面突刺蛋白排序，38天就生产出实验疫苗。新冠只是把这种针对个人的定制快速规模化。
RNA医学实现了形式与功能的分离，未来潜力无穷。针对任何一种疾病的RNA疫苗都是以遗传密码写成的一段信息，未来无论是疟疾疫苗或某种癌症的疫苗可以使用与新冠疫苗相同的方式和设备制造。假如这项技术真的向它承诺的那样，那么医学将变得更强大也更个性化，针对罕见甚至极个别基因异常病例提供定制治疗方案将会成为常规操作，未来精准医疗和个性化医疗将变得更加普遍。
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