諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了加州大學(xué)伯克利分校教授詹妮弗·達(dá)德納和德國(guó)楓樹感染生物學(xué)研究所教授埃曼紐爾·薩皮蒂埃，他們開創(chuàng)了基因編輯技術(shù)的發(fā)現(xiàn)。

在他們的共同努力下，發(fā)現(xiàn)的基因編輯技術(shù)被稱為 CRISPR/Cas9，也就是說(shuō)，我們?cè)诩?xì)胞基因中找到了一套工具，可以完成切割、復(fù)制和粘貼、刪除不想要的基因片段、用期望的基因片段取代它們、然后修改動(dòng)物、植物、細(xì)菌和其他生物體的基因組成的任務(wù)。

現(xiàn)在，這套基因編輯技術(shù)穩(wěn)定而高效，已被世界各地的研究人員用于各種生物基因修復(fù)、基因改造和其他應(yīng)用。它自今天被發(fā)現(xiàn)和廣泛使用至今還不到 10 年，它一誕生就被認(rèn)為是 21 世紀(jì)最重要的生物發(fā)現(xiàn)之一。

可以說(shuō)，這次人類比普羅米修斯偷了更多的天火，而且有能力改造甚至創(chuàng)造新物種，比如傳說(shuō)中的上帝。這一次，與自然緩慢的生存和進(jìn)化相比，人類可以用基因剪刀改變包括我們?cè)趦?nèi)的許多物種的遺傳特征。

由于對(duì)科學(xué)持樂(lè)觀態(tài)度，我們很容易看到基因編輯技術(shù)在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和衛(wèi)生領(lǐng)域的巨大商業(yè)前景。然而，在理性樂(lè)觀的背后，我們不能不警惕基因編輯技術(shù)可能給人類帶來(lái)的巨大技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和倫理困境。

一般說(shuō)來(lái)，我們總是用 "凡事都有兩面性" 來(lái)解釋一切，但往往很難得到有用的信息，面對(duì)基因編輯技術(shù)這一新事物，我們不妨把問(wèn)題分門別類，看看它可能帶來(lái)的問(wèn)題，以便更好地決定如何發(fā)展這一技術(shù)。

CRISPR/Cas9：，一只 "尖" 基因剪刀手。

要完成基因編輯，只需三個(gè)步驟：1，找到 DNA；2，切斷它；3，安裝你想要使用的 DNA。

整個(gè)過(guò)程就這么簡(jiǎn)單。當(dāng)然，科學(xué)家們并沒有發(fā)明 "剪刀" 來(lái)修剪 DNA 分子，而是利用細(xì)胞中的特定蛋白酶和 RNA 分子來(lái)進(jìn)行 "編輯" 工作。

其中，CRISPR( 有規(guī)律地間隔較短的蒼白重復(fù)序列）是等待編輯的基因序列，Cas9 是科學(xué)家選擇的進(jìn)行 DNA 剪接的蛋白酶之一。

最初，兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)入侵細(xì)菌 CRISPR 基因序列中細(xì)菌的病毒的特殊 DNA 片段，這些 DNA 片段是由細(xì)菌用 DNA 剪切酶 Cas 切割病毒的 DNA 片段并將其插入序列中。" 該 DNA 片段是鑒定入侵病毒的遺傳標(biāo)記。一旦病毒再次入侵，細(xì)菌就可以利用所獲得的物質(zhì)（病毒 DNA) 產(chǎn)生一個(gè)與病毒序列互補(bǔ)的直接 RNA 片段，與 DNA 剪切酶 CA 一起鑒定病毒，并將其去除以防止病毒復(fù)制。

在這一過(guò)程的啟發(fā)下，CRISPR/Cas9 的操作浪潮是一本教科書手冊(cè)，研究人員旨在引導(dǎo) RNA，將其與細(xì)胞基因組中的特定位點(diǎn)結(jié)合，并將 CA 酶定位到基因位點(diǎn)進(jìn)行切割。DNA 切割后，它將引發(fā) DNA 修復(fù)，這樣研究人員就可以將他們想要使用的 DNA 片段 "粘貼" 到這個(gè)片段上，從而完成精確的編輯工作。

雖然我們大多數(shù)人看不到這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但令人驚奇的是，你可以通過(guò)這種描述來(lái)想象基因編輯的整個(gè)過(guò)程。

值得強(qiáng)調(diào)的是，經(jīng)過(guò)編輯的基因片段可以通過(guò)生物遺傳來(lái)延續(xù)這一特性。小細(xì)菌可以利用基因編輯特性，以便后代也可以識(shí)別和擊敗他們感染的病毒；人類也可以利用基因編輯來(lái)改善胚胎上的活基因，但也可以將這種改良基因傳遞給后代。

想想這是否很令人興奮，但這是個(gè)大問(wèn)題。

基因編輯技術(shù)：永遠(yuǎn) "追隨陰影" 摧毀名譽(yù)

CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)是 "非常有用的"。在 2012 年進(jìn)行基因編輯技術(shù)的試驗(yàn)之后，這種感覺也是一樣的。

2005 年，西班牙微生物學(xué)家弗朗西斯科·莫吉卡（FranciscoMojica) 首次在 "分子進(jìn)化" 雜志上發(fā)表了他的新發(fā)現(xiàn)。細(xì)菌和古細(xì)菌之間存在著一種廣泛的免疫機(jī)制，可以識(shí)別以前感染過(guò)它們的病毒的遺傳特征，而 CRISPR 一詞首次被提出，這是首次發(fā)現(xiàn)這種系統(tǒng)。

后來(lái)，在一種叫做化膿性鏈球菌的細(xì)菌中，Manuel Sharpentier 發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的分子 --tracrRNA-- 存在于它的免疫系統(tǒng) CRISPR/Cas 中，它可能通過(guò)切斷病毒的 DNA 分子而失效。

2011 年，Sharpentier 開始與生物化學(xué)家 Dudna 合作，Dudna 是一位擁有豐富 RNA 知識(shí)的生物化學(xué)家，他成功地實(shí)現(xiàn)了人類基因編輯的新階段，允許 Cas9 蛋白酶通過(guò)人工設(shè)計(jì)的引導(dǎo) RNA 來(lái)切割 DNA 序列的任何特定片段。

2012 年，他們的研究成果發(fā)表在 "科學(xué)"(Science) 雜志上，很快引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。最引人注目的是，幾個(gè)月后，麻省理工學(xué)院（MIT) 生物學(xué)教授張鳳也在 "科學(xué)"(Science) 雜志上發(fā)表了一篇文章，成為第一位將 CRISPR 基因編輯技術(shù)應(yīng)用于哺乳動(dòng)物細(xì)胞基因組的科學(xué)家，這給 CRISPR 技術(shù)的應(yīng)用帶來(lái)了 "風(fēng)暴"。

此后，有關(guān) CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)的研究和案例越來(lái)越多。一些科學(xué)家使用 CRISPR/Cas9 來(lái)提高水稻的抗蟲性，還有一些人利用基因編輯來(lái)修復(fù)成年小鼠的特定基因突變。

2014 年，一些研究人員使用 CRISPR/Cas9 改變了食蟹猴的基因組，并證實(shí)轉(zhuǎn)基因胚胎在它們的后代（包括卵子和精子）中攜帶了這一基因變化，這些胚胎是在植入母親后長(zhǎng)大的。

此時(shí)，杜德娜注意到，這項(xiàng)研究帶來(lái)了復(fù)雜的倫理問(wèn)題，猴和人類的遺傳學(xué)非常接近，可以說(shuō)基因編輯可以實(shí)現(xiàn)人類的遺傳變化。越來(lái)越多的人問(wèn)她，基因編輯是否能改變他們的致病基因缺陷。

閉門進(jìn)行科學(xué)研究是一回事，將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于臨床也是一回事。由于杜德娜面臨著越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和外界對(duì)基因編輯技術(shù)的關(guān)注，她認(rèn)為自己不得不站出來(lái)公開討論這項(xiàng)技術(shù)的后果，比如基因編輯工程將如何影響人類健康、農(nóng)業(yè)和自然環(huán)境，以及基因編輯能否對(duì)人類卵細(xì)胞、精子和其他生殖細(xì)胞進(jìn)行。

這些問(wèn)題不僅引起了杜德納的關(guān)注，這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)成為整個(gè)學(xué)術(shù)界要回答的問(wèn)題。就在他們提出并敦促 "全球科學(xué)界避免使用任何基因編輯工具在現(xiàn)階段將人類胚胎轉(zhuǎn)化為臨床研究" 之后，第一個(gè)人類基因編輯嬰兒于 2018 年末誕生。

這個(gè)故事對(duì)我們來(lái)說(shuō)并不陌生。第一個(gè)基因編輯嬰兒在中國(guó)深圳出生。南方科技大學(xué)副教授何建奎和他的研究團(tuán)隊(duì)利用 CRISPR 技術(shù)，編輯了一對(duì)艾滋病病毒攜帶者雙胞胎女孩的胚胎基因，并敲除了一個(gè)能輔助艾滋病病毒反應(yīng)的 CCR5 基因，使嬰兒出生時(shí)就具有了艾滋病免疫體質(zhì)。

當(dāng)然，這一成果發(fā)表后，立即在學(xué)界引起軒然大波，相關(guān)醫(yī)療監(jiān)管和司法部門也隨即展開調(diào)查。眾所周知，何建奎因“非法行醫(yī)”被判刑三年。首先，這種行為沒有法律支持。其背后更深層次的問(wèn)題在于對(duì)人類生殖倫理的挑戰(zhàn)。

如果我們回到當(dāng)時(shí)的情況，這項(xiàng)研究在一開始就被報(bào)道為一項(xiàng)重大的科研突破。可見，媒體和公眾對(duì)這種臨床應(yīng)用的巨大風(fēng)險(xiǎn)并沒有意識(shí)到。現(xiàn)在，有了諾貝爾獎(jiǎng)，CRISPR/cas9 技術(shù)的發(fā)現(xiàn)者將更快地普及，其背后的倫理困境也將更加突出。

“轉(zhuǎn)基因人”：改寫生命密碼的技術(shù)倫理困境基因編輯技術(shù)賦予人類重寫生命密碼的“神力”。

正如諾貝爾委員會(huì)的官方演講中提到的：“通過(guò)這些技術(shù)，研究人員可以非常精確地改變動(dòng)植物和微生物的 DNA。CRISPR/cas9 基因剪子徹底改變了分子生命科學(xué)，為植物育種帶來(lái)了新的機(jī)遇，有望推動(dòng)創(chuàng)新的癌癥治療，有望實(shí)現(xiàn)治愈遺傳病的夢(mèng)想，CRISPR/cas9 技術(shù)自誕生以來(lái)就成為許多實(shí)驗(yàn)室的研究和應(yīng)用方向，其應(yīng)用前景十分誘人。開發(fā)新的癌癥治療方法，解決遺傳疾病，培育動(dòng)植物的新特性，可能成為一個(gè)具有巨大商業(yè)價(jià)值的產(chǎn)業(yè)。

現(xiàn)在，基因治療相關(guān)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)大規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)，無(wú)數(shù)熱錢正涌入這些基因公司。然而，這些科研機(jī)構(gòu)和商業(yè)機(jī)構(gòu)都面臨著基因編輯技術(shù)的應(yīng)用邊界問(wèn)題。

那么，基因編輯技術(shù)會(huì)帶來(lái)什么危害呢？

從技術(shù)層面看，基因編輯技術(shù)本身并沒有真正成熟，人類還沒有做好基因編輯后果的準(zhǔn)備。在生命的基因序列中有一個(gè)巨大而復(fù)雜的因果鏈。人類很難預(yù)測(cè)在隨后的遺傳過(guò)程中，人為修飾的基因會(huì)造成什么樣的風(fēng)險(xiǎn)。正如一項(xiàng)研究所顯示的那樣，基因被何建奎的研究小組編輯過(guò)的雙胞胎可能壽命更短。

從倫理的角度來(lái)看，基因編輯技術(shù)自然會(huì)涉及到從人類胚胎中選擇 "顯性人"，即人類從基因編輯開始就有可能改變嬰兒基因片段，人為地切斷或增加某些性狀的特征，從而可能出現(xiàn)所謂的 "超級(jí)轉(zhuǎn)化人"。

這就像打開潘多拉的盒子，把人類置于非常危險(xiǎn)的分裂狀態(tài)和巨大的倫理困境中。

首先，人類是否有能力決定后代的遺傳特征，選擇為后代消除某些遺傳缺陷，還是增加某些顯性遺傳特征，盡管我們通常出于善意和善意，但這很可能會(huì)使后代陷入困境。

第二，人類應(yīng)該對(duì)這些完成了 "基因改造" 的新人類做些什么？如果這些改造者在智力、體力和壽命的各個(gè)方面都優(yōu)于普通人，從而導(dǎo)致對(duì)技術(shù)和財(cái)富的強(qiáng)大和特殊壟斷，那么世界就可能分裂。如果這些人日后會(huì)因基因編輯而患上各種疾病和痛苦，我們又如何保障他們結(jié)婚生子的權(quán)利呢？就像被切去 CCR 5 基因的雙胞胎一樣，他們長(zhǎng)大后會(huì)結(jié)婚生子嗎？這意味著他們的基因會(huì)被混合到人類遺傳圖譜中去傳播，如果將來(lái)出現(xiàn)更嚴(yán)重的家庭遺傳疾病或免疫缺陷，又如何解決這些問(wèn)題呢？

因?yàn)?CRISPR/Cas9 技術(shù)沒有一個(gè)高的研究門檻，一些有生物醫(yī)學(xué)背景的人已經(jīng)可以在家里編輯基因，比如名為 Josiah Zayena 的 "生物黑客"，他利用 CRISPR 技術(shù)在家里敲除肌肉產(chǎn)生抑制素基因，希望能增強(qiáng)肌肉，成為第一個(gè)基因改造自己的人。

可以想象，面對(duì)如此巨大的利益和誘人的基因改造前景，一些以利益為導(dǎo)向的醫(yī)療機(jī)構(gòu)和魯莽的家庭可能會(huì)悄悄地進(jìn)行更多的基因修飾實(shí)驗(yàn)，將他們的后代轉(zhuǎn)化為基因編輯實(shí)驗(yàn)，但人類未來(lái)可能面臨的遺傳風(fēng)險(xiǎn)和倫理災(zāi)難可能是全人類的責(zé)任。

這是一個(gè)必須在生物研究領(lǐng)域以及在全球醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和有關(guān)國(guó)家部門密切防止的問(wèn)題。基因編輯技術(shù)一旦突破這一界限，雜亂無(wú)章的基因編輯技術(shù)就會(huì)直接破壞生物技術(shù)本身可能帶來(lái)的積極影響，使之在公共學(xué)術(shù)層面上被禁止，并在地下工業(yè)中推廣，從而給人類帶來(lái)巨大的分裂和爭(zhēng)議，人類將在民族、宗教、民族等問(wèn)題上產(chǎn)生重大爭(zhēng)議。添加另一個(gè)巨大的問(wèn)題 "轉(zhuǎn)化人"。

當(dāng)然，人類也有可能真的破解了基因的全部真相，可以毫不留情地進(jìn)行基因改造實(shí)驗(yàn)，屆時(shí)所有人類都將成為轉(zhuǎn)基因或轉(zhuǎn)基因人的后代，呈現(xiàn)出類似于驚奇宇宙中各種變種人的情況。但想象一下，結(jié)果有點(diǎn)令人毛骨悚然。

回到現(xiàn)實(shí)中，正如我們對(duì)克隆人保持高度警惕和嚴(yán)格禁止一樣，各國(guó)、國(guó)際組織和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)也應(yīng)盡快制定相應(yīng)的基因編輯技術(shù)應(yīng)用范圍的措施和立法，并在可預(yù)見的一段時(shí)間內(nèi)保護(hù)生命科學(xué)探索的一些限制性領(lǐng)域，為人類尊嚴(yán)和自由預(yù)留緩沖時(shí)間。