浅谈 2020 年诺贝尔化学奖：通向未来的基因编辑

牛煦然，周卓，魏文胜*

北京大学生命科学学院，北京大学生物医学前沿创新中心，北京未来基因诊断高精尖创新中心，北京大学-清华大 学生命科学联合中心，蛋白质与植物基因研究国家重点实验室，北京 100871

摘要：2020 年诺贝尔化学奖授予了 Jennifer Doudna 和 Emmanuelle Charpentier 这两位女科学家，以表彰她们在 CRISPR 技术发明上所做出的重要贡献。CRISPR 系统通过向导 RNA 和核酸酶 Cas 蛋白在基因组上特定位点进行 序列编辑，有着高效、精准和可设计等特点，已经被广泛应用于基础生物学研究、基因治疗和动植物育种等诸多领 域，并引起了现代生物学领域的巨大技术变革。本文从基因编辑与 CRISPR 技术的发现和发展入手，对该技术和它 相关的科学故事进行简要总结和评论。

关键词：诺贝尔化学奖；CRISPR；基因编辑

中图分类号：G64；O6

A Brief Introduction to Nobel Prize in Chemistry 2020: Gene Editing for the Future

Xuran Niu, Zhuo Zhou, Wensheng Wei *

Biomedical Pioneering Innovation Center, Beijing Advanced Innovation Center for Genomics, Peking-Tsinghua Center for Life Sciences, School of Life Sciences, Peking University, Beijing 100871, P. R. China.

Abstract: The 2020 Nobel Prize in chemistry was awarded to two female scientists, Jennifer Doudna and Emmanuelle Charpentier, to recognize their seminal contribution to the invention of CRISPR technology for genome editing. CRISPR system enables new generation of gene editing through RNA-based recognition of double-stranded DNA. Empowered by its high efficiency, accuracy and programmability, CRISPR technology has revolutionized modern biology, and has been widely applied in basic research, gene therapy, animal and plant breeding. Here, we briefly introduce the discovery of CRISPR system and the scientific stories behind, and discuss the on-going development and future directions of many gene-editing related technologies.

Key Words: Nobel Prize in chemistry; CRISPR; Gene editing

2020 年 10 月 7 日下午 5 点 48 分，备受瞩目的诺贝尔自然科学奖的压轴项目——化学奖揭晓 了。瑞典皇家科学院常任秘书 Goran K. Hansson 宣布，2020 年诺贝尔化学奖授予美国加州大学伯克 利分校的 Jennifer Doudna 和现在德国柏林马克斯∙普朗克病原学研究室工作的法国科学家 Emmanuelle Charpentier (图 1)，用以表彰她们开发了一种新的基因组编辑方法：CRISPR/Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats/CRISPR-associated protein 9)。自 2012 年这 项振奋人心的技术正式诞生到它的发明人摘得诺贝尔奖桂冠，只用了 8 年时间，反映出这项工作的巨大意义与价值。我们希望用此文简要回顾 CRISPR 技术的发明和发展应用，试图说明该技术为何 在短时间内掀起了科学界的巨大变革，并深刻影响了现代生物科技与人类生活。

1 基因与基因编辑

1.1 与基因相关的几个重要科学问题

长久以来，人们一直在试图通过各种努力回答这样几个问题：基因是什么？我们能否读懂生命 的密码进而改写基因？如果可以对基因进行编辑，能为人类生命健康带来什么好处？ 伴随着萨顿、摩尔根、艾弗里、沃森和克里克等一系列先驱人物的探索与发现，我们已经知道 基因是具有遗传效应的 DNA 片段，而它的真正奥秘就蕴含在 A (腺嘌呤)、G (鸟嘌呤)、C (胞嘧啶) 和 T (胸腺嘧啶)这四种碱基的排列组合中。随着桑格测序法的诞生，读出基因序列已经不是难题； 在组学与生物信息学迅速发展的近 20 年来，读懂、注释并整理遗传信息的含义已经成为成熟的技术 体系。然而，真正实现对于生物本身基因的“编辑”，一直是多年来生物学家孜孜以求的目标。

1.2 基因编辑与它的原理 近 10 年来，随着人工核酸酶技术的发展，对于基因的改造已经突破了基因重组及基因在个体/ 物种间转移，迈入了使用一把分子剪刀对基因进行高效且精准编辑的时代。 除了 CRISPR/Cas 系统之外，还有大范围核酸酶技术(meganuclease) 1，锌指核酸酶技术(zinc finger nuclease, ZFN) 2和转录激活因子样效应物核酸酶技术(transcription activator-like effector nuclease, TALEN) 3。这些人工核酸内切酶能够在基因组上精确诱导 DNA 发生双链断裂。因为 DNA 是一个双链结构，两条链的同时断裂意味着将这条储存着遗传信息的染色体一分为二，细胞必须迅 速对其进行修复。多数时候，细胞通过非同源末端连接的方式将断裂的 DNA 重新连接起来，在这一 修复过程中，重新连接的位置往往出现不同长度 DNA 片段的插入或删除，因而产生移码突变导致 基因表达出错和功能失活。如果此时细胞中存在与断裂位点附近序列同源的 DNA 模板，细胞有机 会利用同源重组的方式进行修复，从而实现对基因组上特定位点的精确插入、删除或者碱基替换4。 这就像对一本书进行编辑，我们既可以成段删除文字，加入新内容，也可以纠正一两个错别字或者 添加标点符号。而生物学家想要操纵的就是人类基因组这本大书，通过基因组编辑(genome editing) 技术实现对生命密码的精准修改或调控。

2 CRISPR 的前世今生

2.1 原核生物给我们的启迪 如上文所述，在 CRISPR 技术诞生之前，基于 ZFN、TALEN 等核酸酶系统的基因编辑技术已经 相继登场并在基础研究和临床医学之间搭起了桥梁。这两种技术的出现无一例外都是科学家从自然 界已有的生物系统中获得的启发。ZFN 技术中的核心元件——锌指蛋白是科学家从非洲爪蟾的转录因子中发现[5]，而 TALEN 技术中所用到的识别和结合基因组的元件最早来自于植物病原体黄单胞 菌属中发现的一种 avrBs3 蛋白[6]，后来被命名为转录激活因子样效应物[7]：TALE。这两种技术都启 示我们，在大自然中蕴藏着无数的生命奥秘，对这些自然奥秘的探究还将继续催生出无数造福人类 的新技术。

CRISPR 的历史也与原核生物机制研究密不可分。时光倒流到 1987 年，日本大阪大学的 Yoshizumi Ishino (石野良纯)等人很偶然地在大肠杆菌的基因组上发现，在一个名为 iap 的基因序列中 存在长度为 29 个碱基对(bp)的高度重复同源序列，且这些重复序列被长度为 32-bp 的序列间隔开[8]。 当时 Yoshizumi Ishino 和他的同事们并不知道这一现象的原理和生物学意义，因此在论文中给科学 界留下了一个悬念。两年之后，在西班牙阿里坎特大学读博士的年轻学生 Fransisco J. M. Mojica 在 对地中海嗜盐菌进行研究时，在其基因组上同样发现了类似的重复序列[9]。之后几年，Mojica 相继 在沃氏嗜盐富饶菌[10]、结核分枝杆菌、艰难梭菌及鼠疫杆菌等 20 余种不同的微生物类群中发现了 这一特征，并将这一重复序列命名为 Short Regularly Spaced Repeats (SRSRs) [11]。

2002 年，荷兰乌得勒支大学的 Ruud Jansen 课题组利用生物信息学分析工具对一系列古菌和细 菌的重复序列进行了鉴定，并与 Mojica 一同为这类重复序列起了新名字：Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats，也就是我们现在所熟知的 CRISPR [12]。经过众多科学家的持续研究 (表 1)，我们终于知道 CRISPR 本质上是一种原核生物抵御外界病毒入侵的免疫系统。聪明的原核生 物将外界入侵的病毒(如噬菌体)核酸序列留下一部分片段插入到自己的基因组，作为终生“记忆”的 蓝本；而 Cas (CRISPR-associated proteins)核酸酶，即是原核生物在病毒再次入侵后切割病毒核酸的 工具剪刀(图 2)。原核生物用这种方法保护了自己，也给科学家打开了探索基因编辑技术的新思路。

2011 年 8 月，立陶宛维尔纽斯大学的 Virginijus Siksnys 在 Nucleic Acids Research 杂志上发表了 首次在远缘细菌物种内重建 CRISPR 的研究论文。在这项研究中，Siksnys 课题组将嗜热链球菌的整个 CRISPR 基因位点转入到大肠杆菌内，发现这种重建的 CRISPR 系统仍然可以实现对质粒和噬菌 体 DNA 的靶向干扰。在这项工作中，Siksnys 还证明了 Cas9 是原核生物进行外源 DNA 干扰活动唯 一必需的蛋白，而它的 RuvC 和 HNH 核酸酶结构域对其活性不可或缺[19]。

2.2 CRISPR 的诞生

20 年来，前人积累的知识让工具化的 CRISPR/Cas 系统呼之欲出。从表 1 中可以看出，截止到 2011 年，我们现如今所需的 CRISPR/Cas9 系统的三个必要元件：crRNA、tracrRNA 和 Cas9 已经全 部被发现，它们各自的重要功能也得到证实。CRISPR/Cas 系统的诞生，只差把这三样重要元件组合 在一起并使其发挥基因编辑的功能。

2012 年 8 月，加州大学伯克利分校的 Doudna 与当时还在瑞典 Umeå大学工作的法国科学家 Charpentier 两个团队合作在 Science 上发表了一篇利用 CRISPR/Cas9 系统在体外对 DNA 进行精确 切割的论文[20]。他们在文章中所使用的(也是目前为止应用最广泛的)是一种来源于酿脓链球菌 (Streptococcus pyogenes)的 Cas9 (SpCas9)蛋白。在这篇文章中，她们还将天然介导 Cas9 进行 DNA 切 割的引导 RNA：crRNA 与 tracrRNA 合并成一条单链 RNA——这也是目前广泛应用的 sgRNA。至 此，CRISPR 作为一项在概念上被证明的基因编辑技术正式诞生了。

需要指出的是，Siksnys 课题组几乎同时发现并报道了类似结果。他们利用在大肠杆菌里建立的 异源表达系统，使用链酶亲和素标记物标记 Cas9 来纯化嗜热链球菌的 Cas9-crRNA 复合体，并在试 管内同样观察到了复合物对 DNA 的切割。同时他们还对 Cas9 的 RuvC 结构域以及 HNH 结构域结 合的 DNA 链进行了研究[21]。很遗憾，Siksnys 于 2012 年 4 月 6 日向 Cell 杂志提交的论文被拒稿， 这篇工作最终于 2012 年 9 月发表在 PNAS。通过这项工作，Siksnys 同样清楚地表明：“这些发现为 构造普遍可设计的 RNA 引导的 DNA 核酸内切酶铺平了道路。”

2013 年的 1 月 3 日，两篇 Science 论文登上了历史舞台。一项工作来自 MIT Broad 研究所的张 锋团队，第一次实现了 CRISPR 系统在人源细胞系中的基因组编辑[22]。另一项工作来自于哈佛大学 医学院的 George M. Church 团队。Church 团队将 crRNA-tracrRNA 的结合物命名为 gRNA (guide RNA)，并对人的诱导多能干细胞进行了编辑[23]。随后的 1 月 29 日，Doudna 团队在 eLife 杂志报道 了使用 spCas9 系统对人源细胞系进行基因组编辑的研究成果[24]。上述工作的完成，标志着 CRISPR/Cas 技术真正成为了一项可以在真核细胞中操作的基因编辑工具(图 3)。这个新系统利用小 巧精短的 RNA (长度通常为 20-nt)介导序列定位，避免了 ZFN 和 TALEN 系统蛋白组装困扰。同时 该系统根据目标 DNA 序列直接设计向导 RNA，极大降低了基因编辑的操作门槛。短时间内，这项 新技术火遍了全球，成为生物学家的“宠儿”。

2.3 CRISPR 系统的进一步发展与应用

在 CRISPR/Cas 技术问世后，张锋研究组开发出了一系列拓展工具，比如发现更小的、方便腺 病毒载体组装的 SaCas9 [25]，产生粘性末端切割的 Cas12a (亦称为 Cpf1) [26]和具有更高特异性的突变 体 eSpCas9 [27]。同时，他也进一步发现了识别和结合 RNA 的 Cas13 [28]，将基于 CRISPR/Cas 的编 辑领域从 DNA 拓展到 RNA。

而张锋在 Broad 研究所的同事 David R. Liu 等人则从另一个角度拓展了 CRISPR 编辑系统。他 们将失去切割活性的 dCas9 (dead Cas9)或者产生单链切口的 nCas9 (nickase Cas9)与胞嘧啶脱氨酶(如 APOBEC1) [29]或他们进化得到的腺嘌呤脱氨酶 TadA* [30]结合，实现了可以将 C 突变成 T 或 A 突变 成 G 的单碱基编辑器。单碱基编辑技术避免了 CRISPR/Cas 切割造成的 DNA 的双链断裂，且不依 赖于易错的非同源末端链接修复或低效的同源重组修复机制，避免了内源修复机制所带来的诸多弊端。

和其他多种工具酶的融合使用也是 CRISPR 系统的重要拓展。比如张锋等将转座酶与 CRISPR 系统结合，开发出了 CAST (CRISPR-associated transposase)系统，可以在基因组上精确插入较大片 段[31]；David R. Liu 将逆转录酶引入 CRISPR 系统，新设计的 PE (prime editor)系统有望实现包括插 入、删除、碱基转换和颠换在内的全部编辑操作[32]。

在不影响基因组序列的前提下，CRISPR 系统可以用来调控基因表达。比如将转录抑制元件(如 KRAB)与 dCas9 结合，就可以得到抑制基因表达的 CRISPRi (CRISPR interference)系统[33]；将转录 激活元件(如 VP64)与 dCas9 结合，就可以得到激活基因表达的 CRISPRa (CRISPR activation)系统[34]。

而 CRISPR/Cas9 系统和高通量筛选和测序技术的结合，催生出高通量功能基因组学技术，不仅 可以实现蛋白编码基因的功能性筛选[35–38]，还可以实现非编码 RNA 的功能性筛选[39–41]。同时，由 于它能有效进行基因的敲除，大大缩短了动物模型构建的时间[42]。CRISPR 高效的基因操作能力也 为遗传疾病的基因治疗提供了强大工具，它简洁的系统相比于 ZFN 和 TALEN 更适宜腺相关病毒的 包装[43]。在核酸检测[44]、动植物育种等方面[45,46]，CRISPR 的身影同样活跃。这项技术全方位影响 和促进了现代生物学研究的几乎所有领域。

3 再评

2020 年化学诺奖 早在 CRISPR/Cas 正式诞生还不到 3 年的时候，大家就开始对这一技术的发明者能否获得诺奖 议论纷纷。对这项技术的发明，Doudna 和 Charpentier 无疑做出了最为关键的工作，第一次证明了 CRISPR/Cas 系统可以用于基因编辑，获得今年诺贝尔化学奖是实至名归。她们的工作是纯生物化学 研究，更贴合化学奖这一主题。此外，Charpentier 最早发现了 tracrRNA [18]，作为结构生物学家的 Doudna 也对 Cas9 及其复合物的复杂晶体结构进行了深入解析(图 4) [47–49]。她们二人也分享过 2014 年的生命科学突破奖(The Breakthrough Prizes of Life Sciences)，2015 年西班牙的阿斯图里亚斯女亲 王奖(Premios Princesa de Asturias)中的科学技术奖项和 2017 年的 Japan Prize，这都充分说明两位科 学家的杰出工作获得了广泛、高度的认可。 诺贝尔奖花落谁家，是人们津津乐道的话题。由于单项诺贝尔奖获得者的人数限定为三人，经 常会有遗珠之憾。Siksnys 与 Doudna 和 Charpentier 完成了类似的工作，可能是因为论文发表的滞后 导致他没有能够获奖。同样，CRISPR 的诞生与之后的发展也有以张锋为代表的无数科学家的努力， 不管得奖与否，所有为这一重要技术发明做出过贡献的科学家都值得铭记。

4 展望未来

回到关于基因的三个科学问题，伴随它们逐一获得解决，展示了现代生物学与生命医学发展的 一段重要里程。作为基因编辑明星技术，CRISPR 编辑系统的发明极大推动了生命科学研究领域的 发展，它的未来十分值得关注和期待。

CRISPR 系统并非完美无缺，其中最关键的是脱靶问题。科学家们为此提出了很多方案，比如改 良出精度更高的 Cas 蛋白变体[50,51]，但是对脱靶的预测性和规避性仍然没有降到最低。此外，CRISPR 还有进一步拓展的空间，比如挖掘具有不同编辑特性的新型 Cas 系统。当然，这项技术在基因治疗 方面的推广应用也十分重要。CRISPR 的主要发明者纷纷成立了基因治疗公司(如张锋的 Editas Medicines，Charpentier 的 CRISPR Therapeutics，Doudna 的 Intellia Therapeutics，Church 的 Poseida Therapeutics 等)。展望未来，毫无疑问还会有各种更为强大的生物技术被发明出来，有可能包括新 型基因编辑工具，就像 CRISPR 的发明一样革命性地推动生命科学研究和疾病治疗，为人们的生活 与健康带来更多的福音。

1 Marcaida, M. J.; Prieto, J.; Redondo, P. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105 (44), 16888.

2 Carroll, D. Genetics 2011, 188 (4), 773.

3 Bedell, V. M.; Wang, Y.; Campbell, J. M.; Poshusta, T. L.; Starker, C. G.; Krug, R. G., 2nd; Tan, W.; Penheiter, S. G.; Ma, A. C.; Leung, A. Y.; et al. Nature 2012, 491 (7422), 114.

4 Takata, M.; Sasaki, M. S.; Sonoda, E.; Morrison, C.; Hashimoto, M.; Utsumi, H.; Yamaguchi-Iwai, Y.; Shinohara, A.; Takeda, S. EMBO J. 1998, 17 (18), 5497.

[5] Mani, M.; Kandavelou, K.; Dy, F. J.; Durai, S.; Chandrasegaran, S. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005, 335 (2), 447.

[6] Bonas, U.; Stall, R. E.; Staskawicz, B. Mol. Gen. Genet. 1989, 218 (1), 127.

[7] Kay, S.; Hahn, S.; Marois, E.; Hause, G.; Bonas, U. Science 2007, 318 (5850), 648.

[8] Ishino, Y.; Shinagawa, H.; Makino, K.; Amemura, M.; Nakata, A. J. Bacteriol. 1987, 169 (12), 5429.

[9] Mojica, F. J.; Juez, G.; Rodríguez-Valera, F. Mol. Microbiol. 1993, 9 (3), 613.

[10] Mojica, F. J.; Ferrer, C.; Juez, G.; Rodríguez-Valera, F. Mol. Microbiol. 1995, 17 (1), 85.

[11] Mojica, F. J.; Díez-Villaseñor, C.; Soria, E.; Juez, G. Mol. Microbiol. 2000, 36 (1), 244.

[12] Jansen, R.; Embden, J. D.; Gaastra, W.; Schouls, L. M. Mol. Microbiol. 2002, 43 (6), 1565.

[13] Mojica, F. J.; Díez-Villaseñor, C.; García-Martínez, J.; Soria, E. J. Mol. Evol. 2005, 60 (2), 174.

[14] Barrangou, R.; Fremaux, C.; Deveau, H.; Richards, M.; Boyaval, P.; Moineau, S.; Romero, D. A.; Horvath, P. Science 2007, 315 (5819), 1709.

[15] Brouns, S. J.; Jore, M. M.; Lundgren, M.; Westra, E. R.; Slijkhuis, R. J.; Snijders, A. P.; Dickman, M. J.; Makarova, K. S.; Koonin, E, V,; van der Oost, J. Science 2008, 321 (5891), 960.

[16] Marraffini, L. A.; Sontheimer, E. J. Science 2008, 322 (5909), 1843.

[17] Garneau, J. E.; Dupuis, M. È.; Villion, M.; Romero, D. A.; Barrangou, R.; Boyaval, P.; Fremaux, C.; Horvath, P.; Magadán, A. H.; Moineau, S. Nature 2010, 468 (7320), 67.

[18] Deltcheva, E.; Chylinski, K.; Sharma, C. M.; Gonzales, K.; Chao, Y.; Pirzada, Z. A.; Eckert, M. R.; Vogel, J.; Charpentier, E. Nature 2011, 471 (7340), 602.

[19] Sapranauskas, R.; Gasiunas, G.; Fremaux, C.; Barrangou, R.; Horvath, P.; Siksnys, V. Nucleic Acids Res. 2011, 39 (21), 9275.

[20] Jinek, M.; Chylinski, K.; Fonfara, I.; Hauer, M.; Doudna, J. A.; Charpentier, E. Science 2012, 337 (6096), 816.

[21] Gasiunas, G.; Barrangou, R.; Horvath, P.; Siksnys, V. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2012, 109 (39), E2579.

[22] Cong, L.; Ran, F. A.; Cox, D.; Lin, S.; Barretto, R.; Habib, N.; Hsu, P. D.; Wu, X.; Jiang, W.; Marraffini, L. A.; et al. Science 2013, 339 (6121), 819.

[23] Mali, P.; Yang, L.; Esvelt, K. M.; Aach, J.; Guell, M.; DiCarlo, J. E.; Norville, J. E.; Church, G. M. Science 2013, 339 (6121), 823.

[24] Jinek, M.; East, A.; Cheng, A.; Lin, S.; Ma, E.; Doudna, J. Elife 2013, 2, e00471.

[25] Ran, F. A.; Cong. L.; Yan, W. X.; Scott, D. A.; Gootenberg, J. S.; Kriz, A. J.; Zetsche, B.; Shalem, O.; Wu, X.; Makarova, K. S.; et al. Nature 2015, 520 (7546), 186.

[26] Zetsche, B.; Gootenberg, J. S.; Abudayyeh, O. O.; Slaymaker, I. M.; Makarova, K. S.; Essletzbichler, P.; Volz, S. E.; Joung, J.; van der Oost, J.; Regev, A.; et al. Cell 2015, 163 (3), 759.

[27] Slaymaker, I. M.; Gao, L.; Zetsche, B.; Scott, D. A.; Yan, W. X.; Zhang, F. Science 2018, 361 (6408), 1259.

[28] Cox, D. B. T.; Gootenberg, J. S; Abudayyeh, O. O.; Franklin, B.; Kellner, M. J.; Joung, J.; Zhang, F. Science 2016, 351 (6268), 84.

[29] Komor, A. C.; Kim, Y. B.; Packer, M. S.; Zuris, J. A.; Liu, D. R. Nature 2016, 533 (7603), 420.

[30] Gaudelli, N. M.; Komor, A. C.; Rees, H. A.; Packer, M. S.; Badran, A. H.; Bryson, D. I.; Liu, D. R. Nature 2017, 551 (7681), 464.

[31] Strecker, J.; Ladha, A.; Gardner, Z.; Schmid-Burgk, J. L.; Makarova, K. S.; Koonin, E. V.; Zhang, F. Science 2019, 365 (6448), 48.

[32] Anzalone, A. V.; Randolph, P. B.; Davis, J. R.; Sousa, A. A.; Koblan, L. W.; Levy, J. M.; Chen, P. J.; Wilson, C.; Newby, G. A.; Raguram, A.; et al. Nature 2019, 576 (7785), 149.

[33] Gilbert, L. A.; Larson, M. H.; Morsut, L.; Liu, Z.; Brar, G. A.; Torres, S. E.; Stern-Ginossar, N.; Brandman, O.; Whitehead, E. H.; Doudna, J. A.; et al. Cell 2013, 154 (2), 442.

[34] Maeder, M. L.; Linder, S. J.; Cascio, V. M.; Fu, Y.; Ho, Q. H.; Joung, J. K. Nat. Methods 2013, 10 (10), 977.

[35] Zhou, Y.; Zhu, S.; Cai, C.; Yuan, P.; Li, C.; Huang, Y.; Wei, W. Nature 2014, 509 (7501), 487.

[36] Koike-Yusa, H.; Li, Y.; Tan, E. P.; Velasco-Herrera Mdel C.; Yusa, K. Nat. Biotechnol. 2014, 32 (3), 267.

[37] Shalem, O.; Sanjana, N. E.; Hartenian, E.; Shi, X.; Scott, D. A.; Mikkelson, T.; Heckl, D.; Ebert, B. L.; Root, D. E.; Doench, J. G.; et al. Science 2014, 343 (6166), 84.

[38] Wang, T.; Wei, J. J.; Sabatini, D. M.; Lander, E. S. Science 2014, 343 (6166), 80.

[39] Zhu, S.; Li, W.; Liu, J.; Chen, C. H.; Liao, Q.; Xu, P.; Xu, H.; Xiao, T.; Cao, Z.; Peng, J.; et al. Nat. Biotechnol. 2016, 34 (12), 1279.

[40] Liu, S. J.; Horlbeck, M. A.; Cho, S. W.; Birk, H. S.; Malatesta, M.; He, D.; Attenello, F. J.; Villalta, J. E.; Cho, M. Y.; Chen, Y.; et al. Science 2017, 355 (6320), aah7111.

[41] Liu, Y.; Cao, Z.; Wang, Y.; Guo, Y.; Xu, P.; Yuan, P.; Liu, Z.; He, Y.; Wei, W. Nat. Biotechnol. 2018, 36, 1203.

[42] Li, D.; Qiu, Z.; Shao, Y.; Chen, Y.; Guan, Y.; Liu, M.; Li, Y.; Gao, N.; Wang, L.; Lu, X.; et al. Nat. Biotechnol. 2013, 31 (8), 681.

[43] Mansilla-Soto, J.; Riviere, I.; Boulad, F.; Sadelain, M. Hum. Gene Ther. 2016, 27 (4), 295.

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• 关于 甘特图 语法，参考 这儿,

UML 图表

可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图：

张三 李四 王五 你好！李四, 最近怎么样? 你最近怎么样，王五？ 我很好，谢谢! 我很好，谢谢! 李四想了很长时间, 文字太长了 不适合放在一行. 打量着王五... 很好... 王五, 你怎么样? 张三 李四 王五

这将产生一个流程图。:

链接

长方形

圆

圆角长方形

菱形

• 关于 Mermaid 语法，参考 这儿,

FLowchart流程图

我们依旧会支持flowchart的流程图：

Created with Raphaël 2.2.0 开始 我的操作 确认？ 结束 yes no

• 关于 Flowchart流程图 语法，参考 这儿.

导出与导入

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1. mermaid语法说明 ↩︎

2. 注脚的解释 ↩︎