2016 年11 月30 日，一場題為“表觀遺傳及其在細胞命運決定中的作用”的學術(shù)辯論在北京大學上演。而引發(fā)這場辯論的是發(fā)表在《紐約客》上的一篇關(guān)于表觀遺傳學的報道文章。文章發(fā)表后，一些科學家指出其過度強調(diào)“組蛋白修飾和DNA甲基化的表觀調(diào)控”，而忽視了更為主要的調(diào)控因素“轉(zhuǎn)錄因子”。表觀因子相對于轉(zhuǎn)錄因子究竟有多重要，科學家論劍爭鋒，相持不下。

2016年11月30日下午1：00，北京大學的一間教室熱鬧非凡。北京大學生命科學學院教授饒毅和中國科學院生物物理研究所研究員朱冰就表觀遺傳在細胞命運決定中的重要性展開公開辯論。饒毅認為，細胞命運調(diào)控中，轉(zhuǎn)錄因子比表觀修飾重要。朱冰則不認同，他表示，對細胞命運來說，轉(zhuǎn)錄因子雖然重要，但是表觀修飾是不可缺少的幫手，因此二者同樣重要。饒毅還提及，表觀遺傳學領(lǐng)域的經(jīng)典教材《表觀遺傳學》（Epigenetics）本身具有很大的問題，這可能是很多表觀遺傳學家認識錯誤的“一個根源”。據(jù)悉，該書的作者之一，Danny Reinberg即為朱冰的博士后導師。

饒毅進一步指出，轉(zhuǎn)錄因子對于細胞命運起著必要、充分和特異作用，例如MyoD 可以使很多細胞變成肌肉細胞，Achete-Scute可以使非神經(jīng)細胞變成神經(jīng)細胞，而表觀遺傳因子可能是非常重要的助手或者打工仔。他說，“表觀遺傳在細胞命運里面，雖然是有作用，有些時候可能還有重要作用，常常其實作用不是那么大，是被研究表觀遺傳學的一些人高估了?！?/span>

而朱冰則認為，轉(zhuǎn)錄因子在任何一個條件下，都不是充分必要條件，而只是必要條件。他將表觀因子稱為“轉(zhuǎn)錄通行證的頒發(fā)者”，進一步舉例說明：如果用染色質(zhì)做模板，有轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合的地方，并不能做任何事情，因為染色質(zhì)天然是轉(zhuǎn)錄的阻礙者。同時，“轉(zhuǎn)錄的激活需要大量的轉(zhuǎn)錄共激活因子，沒有它們，靶向轉(zhuǎn)錄不能發(fā)生?！币蚨?，朱冰堅持認為，“轉(zhuǎn)錄因子永遠都是重要的，它和表觀因子一樣重要，不要小看它，但如果走到另一個極端，小看了表觀因子也是錯的?！?/span>

針對辯論中提到的觀點，中國臺灣“中央研究院”分子生物研究所助理研究員陳俊安評論說，朱冰沒有很好地回答成百上千的表觀遺傳調(diào)控因子如何識別整個基因組，以及?？吭谔囟ǖ谋碛^遺傳標志上。但毫無疑問的是，此時，這依然是個謎。清華大學醫(yī)學院教授李海濤認為，饒毅討論很深入，觀點也很經(jīng)典?！暗菍τ谵D(zhuǎn)錄因子的識別過于簡化了，現(xiàn)在對于表觀遺傳修飾、表觀遺傳學調(diào)控有一些新的分子機制正在被研究出來。在細胞命運決定這個過程中表觀遺傳調(diào)控特異性的角色和作用還有很多研究的空間，到那個時候我們會有更多證據(jù)證明表觀遺傳調(diào)控是如何參與基因的轉(zhuǎn)錄以及細胞命運決定的?！?/span>

在哈佛大學醫(yī)學院教授石雨江看來，重要的不是辯論的輸贏。表觀遺傳學將解釋很多經(jīng)典遺傳學及發(fā)育生物學所不能解釋的遺傳發(fā)育現(xiàn)象及機理?！爱斀竦谋碛^遺傳學說是研究現(xiàn)代生物進化論急待發(fā)展所需的一個重要工具，必然亮點和應(yīng)時而生的新事物。5～10年后，隨著表觀遺傳學說的不斷發(fā)展完善，它的重要性毫無疑問將顯現(xiàn)。”

中國科學院生物物理研究所研究員李國紅在談到2種因子的重要性時指出，“其實轉(zhuǎn)錄因子和表觀因子沒有誰比誰更重要這一點，細胞轉(zhuǎn)分化也好，細胞重編程也好，都是在特定的環(huán)境和條件下才能實現(xiàn)，目前有200多種細胞，但只有少數(shù)幾種能實現(xiàn)轉(zhuǎn)分化，是否是因為在一定的表觀的環(huán)境下才能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)錄因子對細胞命運的轉(zhuǎn)變呢？”

引發(fā)上述辯論的“導火索”正是哥倫比亞大學醫(yī)學院助理教授Siddhartha Mukherjee的一篇題為《Same butdifferent——How epigenetics can blur the line between nature and nurture》的文章。文章中闡述了染色質(zhì)和DNA上的修飾如何在不改變基因序列的前提下改變基因活性。

此文發(fā)表后，引發(fā)多位科學家的質(zhì)疑，他們中的大多數(shù)認為Mukherjee忽視了調(diào)控過程中序列特性的調(diào)控原件。福瑞德·哈金森腫瘤研究中心教授Steve Henikoff 提到，轉(zhuǎn)錄因子在表觀遺傳領(lǐng)域應(yīng)該處于首要位置，組蛋白修飾在整個過程中最多充當了齒輪。也有部分人擔心這篇發(fā)表在通俗雜志上的文章，有可能會誤導沒有專業(yè)背景知識的人。Steve Henikoff認為文章中科學性的錯誤有可能會讓大眾對這個很有前景的領(lǐng)域產(chǎn)生誤解。隨后，盡管Mukherjee對質(zhì)疑進行了回應(yīng)，但是應(yīng)該如何界定轉(zhuǎn)錄因子和表觀因子在細胞命運決定中的作用，科學界仍在熱議。

表觀遺傳源于科學界對于生物個體發(fā)生和形態(tài)建成基本原理的思考。1942年，英國生物學家Conrad Hal Waddington首次提出了表觀遺傳的概念，用來描述基因型向表型轉(zhuǎn)化過程中的影響因素。饒毅認為表觀遺傳可以定義為：在生物體中不是因為DNA序列的改變，而造成的可以遺傳的變化。得益于基因編輯技術(shù)的發(fā)展，半個多世紀的時間里，表觀遺傳學研究取得了突破性的進步。根據(jù)發(fā)表在《Nature》的一篇綜述：研究人員“發(fā)現(xiàn)揭示了染色質(zhì)，這一組蛋白-DNARNA復合物，在基因表達調(diào)控中的重要作用。染色質(zhì)修飾在不同發(fā)育階段、不同組織類型以及不同疾病的細胞中具有區(qū)別顯著的特征，而通過對表觀遺傳譜進行分析，我們不斷發(fā)現(xiàn)染色質(zhì)特征與基因功能乃至細胞狀態(tài)、發(fā)育、衰老、疾病等存在重要的關(guān)聯(lián)。”但是，從表觀遺傳學修飾到基因調(diào)控和其他生物學過程，這一過程的具體機制仍然沒有得到完整的揭示。

辯論或許并不能夠解決疑惑，但是一定可以引發(fā)思考?；蛟S正如德國癌癥研究中心終身研究員劉海坤所說，此次的辯論不應(yīng)該被認為是對表觀遺傳學重要性的疑慮或否定，而是對重要生物學問題來龍去脈的梳理和思辯。