DNA聚合酶作为遗传信息准确传递的最重要分子，也是PCR、DNA测序等技术的核心工具。之前一直认为DNA聚合酶不能仅以核苷酸底物从头合成DNA，必须要在一段特定长度的DNA或RNA引物末端开始聚合DNA。
而这项研究发现一种独特的DNA聚合酶，与任何已知DNA聚合酶都没有同源性，却能识别特定的模版序列，在没有引物的情况下专一性的从头合成DNA, 颠覆了传统认知。解螺旋有幸与朱教授取得了联系，并请他对该聚合酶的性能及应用前景做了更深入的沟通。
解螺旋：这项发现是否和“基因剪刀”CRISPR类似？能否认为，CRISPR主要是对基因做了减法，而您的这个发现是能够对基因做加法？
朱斌教授：CRISPR的核心之一是一个能切割DNA的核酸内切酶（endonuclease），比如Cas9。如果把这个“DNA一切为二的过程”比作减法，那么对应的加法过程应该是两段DNA的连接，执行这个过程的酶叫做连接酶（ligase），是由我的博士后导师哈佛大学医学院Charles C. Richardson发现的。
我们这项工作是关于一个DNA聚合酶（polymerase）也就是合成DNA的酶。打比方的话，核酸内切酶是DNA的剪刀，连接酶是胶水，DNA聚合酶就是DNA的复印机。
解螺旋：那您认为其今后的研究潜力能否比肩CRISPR？
朱斌教授：该研究现在要与CRISPR比较的话现在还远不是时候。第一篇关于CRISPR的工作远远没有受到重视，投稿顶级杂志直接被忽视，后来经过多年众多科学家把它的性质研究得很清楚之后才有了被应用的可能，这里面仅仅是参与有获诺奖可能讨论的就有十余人之多。其它生物技术中的重要工具酶也是一样，从最早发现到投入应用，没有几年好几篇研究论文的工作把它的功能细节搞清楚是不可能的。
就这项工作来说，目前只是报道了关于酶功能的初步定性，很多在DNA聚合酶应用中的重要性能参数，如专一性和延伸性等都还在研究当中。结构生物学的研究也在开展，这对了解酶的工作机理和酶的改造是十分必要的。
当然，最终能得到向CRISPR那样广泛深入的应用是可遇不可求的。但对科学工作者来说最重要的是把一个未知的事物弄清楚，不能在研究初期就有太多的期待（最早研究CRISPR的科学家绝对没料到CRISPR的今天），这样才能有全新的发现，也才有可能产生下一个CRISPR级别的成果。
解螺旋：这种DNA 聚合酶是在海底火山病毒中发现的，是否可以成为PCR中新的耐热DNA聚合酶？
朱斌教授：在目前的反应体系中它的最适合温度是50摄氏度，可耐受到70摄氏度，尚达不到PCR反应的要求。
解螺旋：那这个发现是否可以简化现在的PCR实验呢？
朱斌教授：在目前酶学性质未完全研究清楚的情况下很难回答这个问题，DNA的合成也有很多不同要求的应用，对DNA聚合酶有不同的要求，有时需要合成得长，有时需要合成得快，有时要合成得准。如果实在要展望的话，这个酶可能非常古老因此它的专一性较低，可能对合成带修饰的DNA有利。
另外一个可展望的用途是用于DNA测序，它不需要引物的特点可能消除使用引物带来的某些缺点。
解螺旋：请问现在这个DNA聚合酶对特异性起始DNA合成的模版序列的识别专一性如何？
朱斌教授：这是第一个需要特异性起始模版序列的DNA聚合酶，其它DNA聚合酶都是识别一个带引物的模版结构起始合成。但是自然界中另外两大类聚合酶，引发酶（primase）和DNA依赖的RNA聚合酶（RNA polymerase）则是识别特异性模版序列起始核酸合成的，引发酶识别序列很短，一般3、4个核苷酸，专一性较低；而RNA聚合酶的启动子长度则一般在15个核苷酸以上，专一性较高。我们发现的这个从头合成DNA的DNA聚合酶识别一个8核苷酸序列，专一性介于二者之间。
DNA聚合酶与引发酶
DNA聚合酶从头聚合几个最初的核苷酸并将其稳定在DNA模版上不解离，这需要其与模版的强结合，但是对于已经和模版DNA结合稳定的新生DNA链，它的快速延伸却不能有如此强的结合。这两者对于一个酶活性中心来说是矛盾的。
为了解决矛盾，自然设计了两类聚合酶（DNA聚合酶、引发酶）。其中，DNA聚合酶具有很强的延伸性、却不能从头合成，而引发酶可以从头合成但是延伸性较差、反应慢。
所以，两个酶分工合作：引发酶负责合成最初的几个到十几个核苷酸（引物），DNA聚合酶负责后续的延伸。而在体外，因为缺乏引发酶，所以我们需要自己动手合成引物，供DNA聚合酶“享用”。
朱斌教授，2007年于中科院上海生化细胞所取得生物化学与分子生物学博士学位，师承王恩多院士。随后，他进入哈佛大学Charles C. Richardson教授实验室开展博士后研究。2016年回国在华中科技大学任职（博导、教授），并入选当年的“千人计划”青年人才。
朱教授主要致力于发现新颖奇特的微生物核酸代谢酶并开发相关的核酸生物技术和工具酶。尤其关注海洋中的新颖微生物及其核酸代谢酶，课题视角独特，自由度大，基础与应用并重。
近年的科研项目、专著与论文、专利、获奖
2016年入选第十二批“千人计划”青年项目
2016年国家自然科学基金 31670175 新颖噬菌体转录体系的解析及应用
2015年国际专利 WO 2015024017 RNA polymerase, methods of purification and methods of use
2015年科技部教育部春晖杯海外留学人员创新创业大赛一等奖
2006年IUBMB青年科学家奖
近五年代表性论文
Zhu B*, Wang L, Mitsunobu H, et al. Deep-sea vent phage DNA polymerase specifically initiates DNA synthesis in the absence of primers[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2017: 201700280. (*Corresponding author)
Zhu B*, Hernandez A, Tan M, Wollenhaupt J, Tabor S, Richardson CC. Synthesis of 2'-Fluoro RNA by Syn5 RNA polymerase. Nucleic Acids Res, 2015, 43(14): e94. (*Corresponding author)
Zhu B*, Tabor S, Richardson CC. Syn5 RNA polymerase synthesizes precise run-off RNA products. Nucleic Acids Res，2014, 42(5): e33. (*Corresponding author)
Zhu B*. Bacteriophage T7 DNA polymerase - sequenase. Front Microbiol, 2014, 5:181. (*Corresponding author)
Zhu B*, Tabor S, Raytcheva DA, Hernandez A, King JA, Richardson CC*. The RNA polymerase of marine cyanophage Syn5. J Biol Chem, 2013, 288(5): 3545-3552. (*Corresponding author)
Zhu B*, Lee SJ, Tan M, Wang ED, Richardson CC*. Gene 5.5 protein of bacteriophage T7 in complex with Escherichia coli nucleoid protein H-NS and transfer RNA masks transfer RNA priming in T7 DNA replication. Proc Natl Acad Sci USA, 2012, 109(21): 8050-8055. (*Corresponding author)
