最近，科學(xué)家們正在開(kāi)一個(gè)會(huì)，一個(gè)非常高大上的頂尖科學(xué)會(huì)議，普通人基本聽(tīng)不懂。但是，會(huì)議的內(nèi)容與全世界每個(gè)人都密切相關(guān)，因?yàn)樗P(guān)系到整個(gè)人類(lèi)未來(lái)的命運(yùn)。
這個(gè)會(huì)議由美國(guó)國(guó)家科學(xué)院、美國(guó)國(guó)家醫(yī)學(xué)院、中國(guó)科學(xué)院和英國(guó)皇家學(xué)會(huì)聯(lián)合組織召集，名為“人類(lèi)基因組編輯國(guó)際峰會(huì)”，開(kāi)會(huì)地點(diǎn)在華盛頓。參加會(huì)議的主要是科學(xué)家和倫理學(xué)家，會(huì)上討論的是有關(guān)使用新的基因編輯技術(shù)修改人類(lèi)卵子、精子與胚胎的話(huà)題，爭(zhēng)論十分激烈。這種基因編輯技術(shù)，能夠改變未出生嬰兒的DNA，使用該技術(shù)可以大大改善人類(lèi)的健康，然而同時(shí)可能會(huì)帶來(lái)明顯的道德、法律和社會(huì)問(wèn)題。這種基因組編輯技術(shù)被稱(chēng)為CRISPR-Cas9。
通過(guò)它，人類(lèi)能自主改變DNA
CRISPR是“成簇的規(guī)律性間隔的短回文重復(fù)序列”的縮寫(xiě)。CRISPR-Cas9能夠?qū)蚪M進(jìn)行特異性定點(diǎn)改造，對(duì)細(xì)胞乃至整個(gè)生物體進(jìn)行基因組改造。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是科學(xué)家可以利用這套工具，改變他們想要修飾的DNA序列。目前科學(xué)家已經(jīng)利用這種技術(shù)對(duì)細(xì)菌、人體細(xì)胞以及斑馬魚(yú)進(jìn)行過(guò)成功的遺傳學(xué)改造工作。
如果你想聽(tīng)更專(zhuān)業(yè)的說(shuō)法，那么聽(tīng)聽(tīng)在基因編輯領(lǐng)域大放光彩的80后華人科學(xué)家、麻省理工學(xué)院Broad研究所張鋒的解釋?zhuān)?span style="BOX-SIZING: border-box !important; LINE-HEIGHT: 25px; MAX-WIDTH: 100%; WORD-WRAP: break-word !important">CRISPR技術(shù)是以細(xì)菌保護(hù)自身不受病毒感染的系統(tǒng)為基礎(chǔ)。當(dāng)細(xì)菌檢測(cè)到病毒的DNA時(shí)，它會(huì)生產(chǎn)出兩種較短的RNA。其中一種RNA包含與入侵病毒相對(duì)應(yīng)的片段。這兩種RNA與一個(gè)蛋白質(zhì)一起組成了一個(gè)復(fù)合體，叫做Cas9。Cas9是一種核酸酶，這是一種酶能夠切斷DNA。當(dāng)相符的片段，也就是所謂的向?qū)NA，在病毒體內(nèi)找到它的目標(biāo)時(shí)，Cas9就會(huì)切下目標(biāo)DNA，消滅病毒。
聽(tīng)懂了嗎？CRISPR就是細(xì)菌的“武器”，它能“搗碎”入侵細(xì)菌的病毒的DNA，辦法是通過(guò)采用一個(gè)通用酶——Cas9來(lái)執(zhí)行剪切。當(dāng)人體內(nèi)出現(xiàn)病毒細(xì)菌后，CRISPR-Cas9會(huì)把它“咔嚓”掉，那么理論上說(shuō)，人體就不會(huì)再生病。天，簡(jiǎn)直不敢相信！
不僅如此，CRISPR用起來(lái)還簡(jiǎn)便，用途廣泛，有了它，科學(xué)家能比以往更輕松地對(duì)基因序列進(jìn)行特定的修改。這項(xiàng)技術(shù)有望為遭受遺傳病折磨的家族譜系消除遺傳缺陷，以前所未見(jiàn)的方式治療癌癥、通過(guò)改變精子細(xì)胞治愈男性不育問(wèn)題，在豬身上培育可移植的人體器官。有位研究人員甚至提議修改大象基因組，來(lái)復(fù)活滅絕已久的耐寒長(zhǎng)毛猛犸象。
最近，美國(guó)科學(xué)院院刊（PNAS）上還刊登了一項(xiàng)研究，美國(guó)科研人員利用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)，對(duì)蚊子的基因進(jìn)行改造，使其攜帶一種抗瘧疾的基因，從而對(duì)瘧原蟲(chóng)產(chǎn)生抑制，進(jìn)而遏制瘧疾的傳播。
在攻克艾滋病上，CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)也大有可為，美國(guó)坦普爾大學(xué)研究人員利用基因組剪輯技術(shù)的精確剪切，將艾滋病毒從艾滋病患者的細(xì)胞基因組中剔除。坦普爾大學(xué)的 Kamel Khalili等研究人員采用了該技術(shù)，針對(duì)艾滋病病毒潛伏的多種細(xì)胞模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，比如小膠質(zhì)細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，艾滋病病毒均被清除。也就是說(shuō)，這種方法可以徹底治愈艾滋病。
為什么可怕？
對(duì)CRISPR最大的擔(dān)憂(yōu)之一是，通過(guò)這種技術(shù)，可以制造出能在生物群落中以超乎自然的速度傳播的基因突變。這種技術(shù)可以永久性地改變?nèi)祟?lèi)的基因，并且會(huì)世代相傳下去，將來(lái)可能會(huì)出現(xiàn)意料不到的后果。
今年4月，中國(guó)中山大學(xué)科學(xué)家宣布將通過(guò)CRISPR-Cas9技術(shù)修飾人類(lèi)三原核受精卵（不能正常發(fā)育的受精卵），盡管中山大學(xué)已經(jīng)表示不會(huì)孕育出嬰兒胚胎，但還是引發(fā)了軒然大波。
與醫(yī)療治療不同，該技術(shù)最大的倫理問(wèn)題在于“生殖編輯”?；蚓庉嫾夹g(shù)如果普遍推廣，也意味著可能存在操縱生殖細(xì)胞：通過(guò)改變精子、卵子或者胚胎，來(lái)改變后代的基因。今后是否人們可以通過(guò)付費(fèi)來(lái)選擇孩子的基因呢？
針對(duì)坊間已經(jīng)有人用精確的基因編輯技術(shù)改寫(xiě)了人類(lèi)胚胎的DNA，美國(guó)再生醫(yī)學(xué)聯(lián)盟的主席Edward Lanphier聯(lián)合4位學(xué)者在3月12日的Nature雜志上發(fā)表評(píng)論文章，號(hào)召研究者們暫時(shí)不要對(duì)人類(lèi)生殖細(xì)胞進(jìn)行基因編輯。因?yàn)?span style="COLOR: rgb(64,118,0)">用現(xiàn)有技術(shù)對(duì)人類(lèi)胚胎進(jìn)行基因編輯，可能對(duì)后代產(chǎn)生無(wú)法預(yù)測(cè)的后果，尤其是萬(wàn)一改造出了具有“黑暗超能力的嬰兒”時(shí)，人類(lèi)或?qū)o(wú)法控制局面。
更要看到的是，CRISPR廉價(jià)、迅速且便于操作，因此它迅速席卷了全世界的實(shí)驗(yàn)室。在實(shí)驗(yàn)室，獲取這種能力相當(dāng)容易——你無(wú)需十分昂貴的設(shè)備，人員也無(wú)需經(jīng)過(guò)多年訓(xùn)練。目前業(yè)余生物愛(ài)好者正非常樂(lè)于嘗試用CRISPR技術(shù)改寫(xiě)基因。尤其是被稱(chēng)為“生物黑客”的生物發(fā)燒友，似乎更為活躍。
“生物黑客”是一個(gè)逐漸壯大起來(lái)的業(yè)余科學(xué)家團(tuán)體，常常在社區(qū)實(shí)驗(yàn)室工作。在創(chuàng)新精神驅(qū)使下，這些業(yè)余愛(ài)好者們改造酵母以調(diào)整啤酒的風(fēng)味，用細(xì)菌制造藝術(shù)品，或者探究嚴(yán)肅的基礎(chǔ)研究問(wèn)題，現(xiàn)在他們則迫不及待地想要嘗試CRISPR技術(shù)。“它是有史以來(lái)最神奇的工具，” 安德列亞斯·斯特姆是都柏林的一位生物黑客和企業(yè)家，對(duì)于CRISPR，她說(shuō)：“你在自己家里就能操作它?！倍?/span>這會(huì)不會(huì)帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)，值得考量。
不同的國(guó)家對(duì)人類(lèi)生殖細(xì)胞基因編輯態(tài)度不同。根據(jù)2014年一項(xiàng)研究顯示，在全球39個(gè)國(guó)家的調(diào)查中，有25個(gè)國(guó)家反對(duì)人類(lèi)生殖細(xì)胞基因的修飾，并通過(guò)法律來(lái)執(zhí)行這項(xiàng)禁令，其中包括了加拿大、澳大利亞、英國(guó)以及法國(guó)等。另有4個(gè)國(guó)家已通過(guò)文件禁止這類(lèi)研究進(jìn)行，但未立法，這其中包括中國(guó)（下圖粉色部分）。而俄羅斯在內(nèi)的9個(gè)國(guó)家對(duì)人類(lèi)生殖細(xì)胞基因修飾的態(tài)度左右搖擺、飄忽不定（下圖深灰色部分）。對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，人類(lèi)生殖細(xì)胞基因修飾仍被限制，這是橫亙?cè)诤芏嘌芯空叩拿媲暗囊粭l紅線(xiàn)：人類(lèi)生殖細(xì)胞不允許進(jìn)行基因修飾（下圖灰色部分）。
如果使用Crispr-Cas9基因編輯技術(shù)被證明是安全的，倫理是不是要進(jìn)行改變？也是科學(xué)家們無(wú)法避開(kāi)的一個(gè)問(wèn)題。
還有，美國(guó)一家醫(yī)療公司近日表示，到2017年，通過(guò)修改基因的方法，可以幫助治療人類(lèi)的眼部疾病。如果該預(yù)想實(shí)現(xiàn)，意味著兩年內(nèi)將出現(xiàn)人類(lèi)歷史上首位轉(zhuǎn)基因人。那么，究竟人類(lèi)在基因改造上應(yīng)該走多遠(yuǎn)？正如本次峰會(huì)主持人加州理工大學(xué)病毒學(xué)家戴維·巴蒂摩爾在會(huì)上說(shuō)：“我們已經(jīng)無(wú)限接近于改變?nèi)祟?lèi)遺傳基因，有太多令人不安的問(wèn)題，我們得給這個(gè)世界把控下溫度?！?/p>
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