說起aptamer,得從1989年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?wù)f起，上世紀(jì)80年代初，University of Colorado的Thomas Cech和Yale的Sydney Altman分別發(fā)現(xiàn)四膜蟲第一類內(nèi)含子和RNase P的RNA部分具有催化活性，從而證明了RNA不僅僅是DNA到蛋白質(zhì)的信號(hào)員，而且也可以像蛋白質(zhì)一樣催化化學(xué)反應(yīng)，并因此獲得了1989年的Nobel化學(xué)獎(jiǎng)。這就引出了RNA是否參與了生命的起源的問題，那么RNA到底是不是生命的起源呢？幾億年前的事情很難找到直接的證據(jù)，但是，有幾件事可以支持RNA為生命起源這個(gè)假說：一、如果我們能找到完全或者主要依賴RNA進(jìn)行生命活動(dòng)的生物；二、如果在現(xiàn)存生物的基因組里找到負(fù)責(zé)基本生命活動(dòng)的功能性RNA的"痕跡"；三、如果我們能夠從隨機(jī)RNA序列庫中篩選到能夠完成基本生命活動(dòng)的RNA序列。兩件事比較難，我了解的也不多，這里就不說了?，F(xiàn)在主要說說第三個(gè)。就拿30個(gè)堿基長(zhǎng)度的RNA來說，理論上的序列就有十的八次方個(gè)，從這么多的隨機(jī)序列中找出具有特定功能的序列實(shí)非易事。人們當(dāng)然從最簡(jiǎn)單的事情做起。什么生物學(xué)功能最簡(jiǎn)單呢？--Binding! 如果對(duì)于任意給定的粒子（包括離子、生物小分子、寡肽、蛋白質(zhì)等），如果我們都能找出一個(gè)有相當(dāng)強(qiáng)親和性和特異性的RNA序列，那我們就向證明"RNA起源說"邁出了一步。90年代開始，許多人用不同分子作為 target 篩選了和它們特異性結(jié)合的RNA分子，并把這種RNA叫做aptamer。比較著名的是90年science雜志和Nature雜志幾乎同時(shí)發(fā)表的兩篇文章（1Tuerk C, Gold L. 1990. Systematic evolution of ligands by exponential enrichment: RNA ligands to bacteriophage T4 DNA polymerase. Science 249:505–10；

2 Ellington AD, Szostak JW. 1990. In vitro selection of RNA molecules that bind specific
ligands. Nature 346:818–22）它們用T4 DNA polymerase與幾種有機(jī)染料做靶分別篩選出了aptamer。緊接著，在92年Ellington和Szostak又用相似的方法篩選出了可以和靶分子特異性結(jié)合的單鏈DNA分子，從而證明了單鏈DNA也可以折疊成特殊的三維結(jié)構(gòu)，并暗示DNA可能也會(huì)具有催化活性。到目前為止人們已經(jīng)篩選出了多種具有催化活性的DNA分子。而這種篩選Aptamer的方法叫做SELEX或in vitro selection。

在DNA和RNA的篩選工作得已發(fā)明之后，科學(xué)家們看到了其巨大的應(yīng)用背景，比如說，首先想到的就是aptamer可以做為抗體的替代品，因?yàn)閍ptamer是經(jīng)過層層篩選，且與配體高度特異結(jié)合。因?yàn)閍ptamer就是一段核酸序列，所以比較抗體來優(yōu)勢(shì)明顯，那就是合成簡(jiǎn)單，廉價(jià)，穩(wěn)定性好等。aptamer另外一個(gè)潛在的用途就是可以作為一種核酸藥物來治療疾病，因?yàn)樘禺愋缘腶ptamer可以bind到靶蛋白上而抑制其功能。90年代篩選出了HIV病毒蛋白的aptamer，讓科學(xué)界興奮了一陣子，以為愛滋病的治療有望解決，但最后的治療效果顯然并不理想，一個(gè)問題就是HIV病毒的變異速度非常之快，而aptamer是特異性的，對(duì)變異后的蛋白并不起作用。

到今天，aptamer的發(fā)明已經(jīng)有了17年了，其研究領(lǐng)域仍然十分紅火，只不過紅火的不是生物化學(xué)家，而是化學(xué)生物領(lǐng)域的分析家。盡管2005年的醫(yī)學(xué)年鑒發(fā)表了題為APTAMERS: AN EMERGING CLASS OF THERAPEUTICS（.Annu. Rev. Med. 2005. 56:555–83）的文章，闡述了這十幾年來aptamer 在醫(yī)學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)展，但是起發(fā)展仍然困難重重，基因療法（包括RNA干擾）的前景仍然一片陰影，今年美國(guó)的幾次因?yàn)榛蛑委煻鴮?dǎo)致病人致死的事件更導(dǎo)致了人們重新考慮是否還應(yīng)該繼續(xù)支持此類的研究。

相反，化學(xué)生物學(xué)家們則把a(bǔ)ptamer捧的非常紅火，因?yàn)閍ptamer應(yīng)用于檢測(cè)，診斷領(lǐng)域潛力無窮，于是，各種基于aptamer的分析方法，傳感器不斷報(bào)道出來，各大主流刊物如JACS，ANAL.CHEM，Angew. Chem. Int. Ed,，Nucleic Acids Research，PNAS，NATRUE METHODS，NATRUE BIOTECHENOLOGY，以及ELSVIER期下一些雜志更是不遺余力，接收了大量的關(guān)于aptamer在分析領(lǐng)域的論文， 國(guó)際排名第一的分析化學(xué)雜志Anaytical  chemistry幾乎每期都有關(guān)于aptamer的文章出來。aptamer的發(fā)明者之一，大牛人Andrew Ellington在Annual Reviews系列中的新刊分析化學(xué)年鑒（2008年7月出版）早早就被邀請(qǐng)拽文，題目為Analytical Applications of Aptamers(Andrew D. Ellington .Annual Review of Analytical Chemistry (2008). Volume 1, Jul 2008).

我在2005年曾經(jīng)做過關(guān)于aptamer的課題，但是由于當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)室老板的研究興趣不在于此，且課題遇到一些小麻煩，老板已經(jīng)沒有耐心給出時(shí)間和資助，所以就不了了之。去年到今年國(guó)內(nèi)的幾個(gè)小組研究aptamer非?；钴S，最好的屬于中科院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)所，湖南大學(xué)生物計(jì)量學(xué)實(shí)驗(yàn)室，華東師范大學(xué)，陜西師范大學(xué)的電化學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及此前華中科技大學(xué)徐順青教授和軍事醫(yī)學(xué)院的一些小組，基本上也都屬于分析化學(xué)的范圍。