“設計嬰兒”時代，真的來了？

holiso

許多科幻作品常提到“設計嬰兒”概念，比如科學狂人想要控制世界，他們開始從胎兒抓起，為胎兒提供超能力特征，于是帶著量身定制超能力的嬰兒們就降臨于世。從某種程度上來說，這些曾經是天方夜譚的事情，如今已經變成了現實。

2018年11月26日，中國深圳南方科技大學的賀建奎團隊在第二屆國際人類基因組編輯峰會召開前一日，突然宣布一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒已經于11月在中國健康誕生。這對雙胞胎的一個基因經過CRISPR/Cas9技術修改，使她們出生后即能天然抵抗艾滋病。消息不脛而走，世界一片嘩然。

盡管人為修改人類DNA在現實中也早就不是一件新鮮事，但從沒有一項技術能夠像CRISPR/Cas9這樣精準和高效地完成改變人類的DNA這件事。其實，CRISPR已有數億年的歷史了。它起初是細菌抵御病毒的一種機制。病毒這種不速之客懶得構造自己的復制系統，喜歡把它們的遺傳基因片段插入細菌的細胞內。當細菌受到病毒的感染時就會進行反擊，用一段DNA片段包住入侵的病毒DNA片段，然后將這段病毒DNA片段從自己的基因序列上切出去。雖然細菌進化出這種聰明的反擊機制的歷史如此悠久，但直到最近才被人類知曉。

酸奶中的科學發現

2002年，丹麥的一家酸奶公司研究人員發現，他們的酸奶變得特別酸的原因，是其中的益生菌正在利用CRIS尸R機制抗擊入侵的病毒。雖然酸奶做砸了，但這個發現對科學家來說卻是異乎尋常的重要。經過10年的研究，杜德娜和卡爾龐捷在2012年優化了CRISPR系統，使它更標準、更方便，而且證明了不僅僅是細菌，任何來源的DNA都可以進行CRIS尸R操作，這是一項真正的顛覆性技術，使遺傳學一夜被改寫。研究人員可以利用這個新工具對任何基因組進行前所未有的操作：刪除、添加，甚至插入幾組全新的DNA片段。自從1953年沃森和克里克發現DNA的結構之后，科學家一直試圖操縱植物、動物甚至人類的DNA。但是改變基因，尤其是用一種精巧且有目的性的方式改變基因，從來都不是一件簡單的事。

美國賓夕法尼亞州立大學卡爾·朱恩博士正在做一項雄心勃勃的研究項目：用頗具爭議的CRISPR基因編輯工具治療18位晚期癌癥患者。像許多癌癥患者一樣，這些患者嘗試了各種治療方法，已經沒有治愈的希望。朱恩說：“早期的基因修補嘗試就像在黑暗中飛翔。有了CRISPR之后，我決定在人體上嘗試一下。”在治療中，他將對患者的細胞進行基因編輯，使它們具備抵御癌癥的能力。朱恩的小組將提取患者的免疫丁細胞，然后用CRISPR技術改變這些細胞的3個基因，把細胞們轉化成抗擊癌癥的超級戰士。然后，他們把這些基因編輯過的抗癌丁細胞重新融合到體內，看這些細胞是否能夠找到并摧毀腫瘤，人們對此寄予了厚望。無論是否成功，這一嘗試都將為如何正確改寫人類基因編碼提供重要信息。朱恩的研究可能會證實，CRISPR不僅對癌癥，還可以對諸如鐮刀型細胞貧血癥、囊性纖維化等基因缺陷型疾病，以及Ⅱ型糖尿病、阿爾茲海默病等慢性疾病提供革命性新療法。聽起來還有點遙遠，但這樣的研究是邁向這一目標了不起的第一步。

分子層面上修改生命

在基因編輯這個江湖上，有誰曾獨領風騷，誰又曇花一現？而誰，會是終極霸王呢戶沒人反對將CRISPR用于治療晚期癌癥病患，但是在人體中應用CRISPR仍有巨大爭議，部分原因在于這一技術非常簡單。科學家既然可以高效編輯癌細胞的基因，就可以改變發色基因、肥胖基因、數學能力基因等。倫理學家擔心，如果這一技術被別有用心的人利用，后果將不堪設想。最受爭議的，或許就是人類可以利用基因編輯技術進行非治療性的人體強化，比如通過改造基因來增加肌肉質量、身高或智力，創造出小說中才有的“設計嬰兒”。

隨著技術的應用日益廣泛，深層次的倫理道德問題也隨之出現。誰來決定CRISPR的使用界限？美國國家衛生研究院作為世界上最大的研究基金提供者，尚未聲明支持人類胚胎的CRISPR研究。美國國家衛生研究院同時也反對在所有種細胞（如卵細胞、精子或胚胎細胞）中使用該技術，因為這樣的基因改變是永久的和可遺傳的。但沒人反對將CRISPR用于治療晚期癌癥病患，所以朱恩的實驗得到了美國國家衛生研究院開出的綠燈。

2016年，杜德娜邀請了一些遺傳學的領軍人物參加一個峰會，討論了應用CRISPR編輯人類基因所引發的憂慮和恐慌。大家達成共識，自愿暫時中止利用CRISPR編輯人類胚胎基因的研究，因為這樣的胚胎可以被植入母體并孕育出來，而其后果還未可知。

未來，CRISPR還能做什么？

現在，CRISPR技術為科學研究和實際應用帶來了更多便利。CRISPR已經制造出了第一種無法變褐的蘑菇，第一批由DNA增強型細胞產生的有漫畫里一樣強壯肌肉的狗，還有一系列正待走向市場的優質農作物。有人甚至利用CRISPR技術培育了可以抵抗瘧疾和寨卡病毒的蛟子。

搬好小板凳，一起來看看吧！科學家利用CRISPR使蘑菇變成褐色的基因失效。由于只有雌蚊叮人，一些科學家改寫了蚊子的基因組，讓它們更多地產生雄蚊。還有科學家編輯了蚊子的DNA，使它們可以抵御瘧疾;高溫加熱時，馬鈴薯會釋放出一種致癌物質，科學家重新編輯了相關基因，使馬鈴薯在烹飪時不會危及人體健康;大豆是易于種植的作物，但是它會產生大量不健康的反式脂肪，科學家編輯了大豆的基因組，使它可以產生像橄欖油一樣營養豐富的油脂。用最低的成本生產出最多的肉，這個畜牧業與生俱來的目標，現在已經可以通過精確編輯哺乳動物肌肉細胞生長的基因變異，讓它們長出大量瘦肉來實現。科學家通過CRISPR技術創造出了超級肌肉狗、肌肉牛和肌肉豬。這種肌肉強壯的大塊頭家畜會是CRISPR創造體壇明星的前奏嗎，任何基因工程技術都有令人擔憂的風險，比如創造了健康嬰孩、有強健肌肉的警犬、農場里的無角牛，就會涉及到倫理和動物福利問題;而在提高植物的抗旱性、耐鹽性或生長速度的同時，植物將開始蔓延，成為入侵雜草，帶來各種各樣的生態問題。