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(IC Photo)苏婉/文在****,****检测技术的商品化已经极大地拉近了人们对****科学的认知。这种认知不再只是停留在《生物》课本中的克隆羊多莉和杂交水稻,如今

(IC Photo)

苏婉/文

在****,****检测技术的商品化已经极大地拉近了人们对****科学的认知。这种认知不再只是停留在《生物》课本中的克隆羊多莉和杂交水稻,如今,普通人只需要向****技术公司寄去一份口水样本,就能够解锁一项新的自体认知权限,在极微观的****层面上重新认识自己。

想象一下,如果检测报告显示,某个位点的****与长期折磨你的慢性失眠极度相关,此时你可以获得一个替换掉这个****的机会,无需开刀手术,可能只需一剂注射,你会选择从根本上成为一个“更好的自己”吗,

********的开端

从****科学的角度上说,生命是一套信息。在现代人类出现的10多万年来,这套信息的组成和表达一直被两种不可左右的强大力量所塑造:随机突变和自然选择。自从2001年人类****组计划完成以来,科学家已经精确鉴定出4000多个会导致遗传病的突变位点。今天,科学家已经完全有能力与这两种自然之力对抗,通过强大的生物技术工具来修饰活细胞里的DNA,不仅能够改造地球上所有物种的遗传密码,还能改造人类自己及其后代的****,从而实现某种意义上的逆“天”改“命”。

《破天机:****编辑的惊人力量》(A Crack in Creation :Gene Editing and the Unthinkable Power to Control Evolution)介绍的正是这些工具中最尖端的成果,CRISPR技术(clustered regularly interspaced shortpalindromicrepeats,“规律间隔成簇短回文重复序列”,简称为“CRISPR”)。2020年,两名杰出的生物化学家,珍妮佛·杜德娜与埃玛纽埃勒·沙尔庞捷,凭借CRISPR-Cas9****剪刀为****组编辑领域做出的变革性贡献,共获诺贝尔化学奖。 她们也是首次同时获得诺奖的女性科学家。《破天机》正是由珍妮佛·杜德娜和她的学生塞缪尔·斯滕伯格在2016年共同完成的科普读物,他们面向大众,将CRISPR复杂的技术原理、发展历程、伦理难题,以故事的方式展现给读者,他们的初衷是为了促进科学界与公众领域的沟通。《众病之王》的作者、普利策奖得住悉达多·穆克吉曾评价,“如果你想理解生命的未来,请阅读本书。”

CRISPR-Cas9改编自细菌中天然存在的****组编辑系统。细菌能够从****的****中捕获DN***段,并利用它们来创建被称为CRISPR阵列的DN***段,使细菌能够“记住”这些****的特征。如果****再次发动****,CRISPR阵列就会产生RN***段,同时,Cas9或类似的酶能切割****DNA,使其“毒性”失效。这项发现启发了生物化学家利用类似的原理,从细菌中分离出的Cas9蛋白质,并构建出特定RNA帮助Cas9精确锁定DNA序列,切开双链。其中,RNA的功能就像GPS,精确制导,Cas9是火力系统,实施最后打击,从而实现对****的增加、替换或敲除。

CRISPR之所以意义非凡,是因为它能够更快、更经济、更有效地实现****组编辑,这种堪称飞跃性的进步,不仅能够普惠科学界的各项相关研究,同时更为****遗传病、癌症、******等重大疾病的治愈带来希望。CRISPR技术可以用于治疗的疾病清淡越来越长:软骨发育不全症、阿兹海默症、肌萎缩侧索硬化、糖尿病等,理论上所有跟突变或者DNA缺陷有关的病理现象,CRISPR技术都可以对任何相关的DNA序列进行精确定位并修复,把缺陷****替换成健康版本。

不过,CRISPR也并不是万能且完美的。对心脏病等受到环境因素等外部作用较大的疾病,****编辑的作用可能不大。并且,如同所有药物一样,CRISPR也会有脱靶效应,就像化疗在****癌细胞时也会****健康细胞。脱靶效应如果未能及时发现将会非常危险,因为细胞会不断增殖复制,不可逆转地导致整个生物体的灾难。

CRISPR技术的诺贝尔奖虽然只颁发给了两名主要的科学家,但这项成就的取得则是通过跨学科间切实的交流和合作完成的。就像众人一起拼拼图,每个人的工作都要依赖前人的工作,并贡献自己找到的那块拼图。CRISPR技术的关键进展得益于不同学科间的知识流动与成果共享。杜德娜并不是CRISPR的首位发现者,事实上,她第一次听说CRISPR是在2006年,一位地质微生物学家跟她共享了这个信息。

十多年间,CRISPR研究报告之所以能从寥寥无几的几篇迅速进入井喷期,也是得益于成果的共享。全世界的研究者都可以通过非营利组织爱得****(Addgene)获取含有CRISPR的质粒,而每个科学家也都贡献出自己构建出的CRISPR质粒,每份质粒不到100美元,2015年时就有80多个国家的科研人员从那里获得了60000份质粒。这不仅对于科学界来说是一个普惠规则,甚至也将CRISPR带向民间对此感兴趣的独立研究人士,“CRISPR把****编辑带进千家万户,这注定会使这项曾经鲜为人知的技术变成很多人的嗜好或者技艺,就像自家酿制啤酒。”

从某种意义上,人类将凭借CRISPR技术开启********之门。

《破天机:****编辑的惊人力量》

作者: (美) 詹尼佛·A.杜德娜 /

(美) 塞缪尔·H·斯坦伯格

出版社: 湖南科学技术出版社

译者: 傅贺 / 袁端端(校)

出版年: 2020-12

成为造物主

数千年来,人类一直不断地改造自然,但从未达到今天如此剧烈的程度,地质学家将这个时代命名为“人类世”。杜德娜在书中畅想,地球史的新纪元将被CRISPR开启,更高产的粮食、更健康的牲畜、更有营养的食物,“更重要的是,我们可能会实现人类自史前时代就有的梦想:让大自然屈服于人类的意志。”

有了CRISPR技术,人类可以强烈地干预自然秩序。

杜德娜本人完全没有料到在,从2012年她发表论文之后的短短几年内,这种畅想就几乎接近了科幻****中的图景。****工程师已经通过改变参与控制肌肉形成的****,制造出了施瓦辛格版小猎犬,通过抑制猪身体内对生长激素起反应的****制造出迷你猪,或者更好吃的山羊和更像猛犸的****象。我们可以复苏灭绝动物,也可以灭绝现有的物种,比如在非洲传染疟疾的蚊子。

某位昆虫学家曾说,“如果我们明天就彻底清除了蚊子,生态系统不过会打个嗝儿,然后生活还会继续。”然而即使生态系统有着自动适应的能力。我们就能对自然生命体****进行任意改造吗,出于何种原因进行改造,谁拥有改造的权利,在****,这是一个包括科学家、立法者、医药企业、****监管机构、NGO组织、****致病患者及其家属进行多方博弈的过程。

对于科学技术的应用,最棘手的冲突总是发生在价值观层面。在这个博弈过程中,支持者认为人类因为惧怕风险,已经太久没有实现真正意义上的进步。****民间的“生物****”(biohacker)认为科技应该是能由普通人共享的,他们甚至认为改造自己的****应该如换发型、下载app一样便利和****。反对者则担心****工程应用结果的不确定性将导致不可****的食品安全、环境保护、社会治理等层面的问题。更有人担心这将是生物****的开端。

纪录片《物竞人择》(Unnatural Selection)中记录了一个价值观碰撞的典型案例。一名****科学家计划协助新西兰****,用以CRISPR为中心的****驱动(gene drive),在新西兰的某个毛利人社区消灭导致多种鸟类濒临灭绝的老鼠等****性捕食者。鸟类的灭绝将对社区的生态产生毁灭性影响,但这是一种更加激进的****工程,因为能够以前所未有的速度驱动新****在大自然中散播并引起环环相扣的链式反应,它的实施必须征得社区居民的同意。

执行这项任务的生态学家认为,人类早就为生态环境带来了不可逆的负面影响,以人为的方式对人为的影响进行消除,不仅是合理的,而且是必要的。同时,我们作为一个物种,同样要与其他物种进行竞争。但是在一神教教义中,生命存在皆有神意。上帝不会凭空创造两个物种,人也没有权利带走一个。在毛利人的万物有灵信仰中也有相似的逻辑,每个物种都有灵魂,灵魂与其他居民平等,沿袭祖先与自然相处的智慧,自然之力神圣不可侵犯。以自然的勉干扰性为终极目的,还是以人类的健康福祉为目的,在有神论的国度并不会是一个简单的问题。最终,这项计划没有被执行。

食品方面,CRISPR也不得不面对类似于转****作物所遇到的争议。与传统的育种方法(自然突变、诱发突变和杂交)相比,CRISPR技术使得科学家可以更加精确、快捷地操作****组,培育出抗细菌感染的大米,天然抗虫的玉米、大豆、土豆,不会褐变或过早****的蘑菇。杜德娜本人担心这些作物会遭遇转****食物一样的抵制。****农业部对转****技术的定义是,“为了特殊用途而对动植物进行可遗传的改良,无论是通过****工程还是其他传统方法。”杜德娜认为,按照这个定义,不仅CRISPR技术编辑过的农产品在其范围,而且我们吃的几乎所有食物,除了野生动植物,都属于转****生物。

对此,她提出辩护,“人们好像总觉得转****生物不自然,甚至邪恶。事实上,我们吃的每一种食物几乎都被人为改造过,比如选育种子时用过随机诱变。因此‘自然’与‘不自然’并没有截然清楚的区分。中子辐射创造出红葡萄柚,秋水仙素诱发了无籽西瓜,苹果园里长满了****型完全一致的苹果——现代农业的这些现象都不是自然出现的,但我们大多数人都在毫无怨言地摄入这些食物。”

胚胎编辑中的难题

能力越大,责任越大。科学家提醒我们,对于一项即将应用在人身上的技术,需要担忧的永远是最坏情况,而不是最好的情况。截止到2021年,在镰状细胞病、先天性黑蒙及癌症等涉及体细胞的临床实验中,CRISPR技术都表现出巨大潜力,人们会自然联想到,治疗绝症可以,优化****可以吗,让****缺陷者成为健康的普通人可以,让普通****为拥有完美外表、最强大脑的超人,可以吗 ,

这个界限划在了编辑生殖细胞系,也就是能够成长为人的胚胎的伦理争议上。首先,最低限度也是最紧迫的,对于不幸携带特定遗传突变的人来说,不能生育下一代,或检测出后代具有患病的极大可能,那么可以通过体外编辑受精卵中的****,从而让这些人实现生育健康后代的权利吗 ,但是,如果将胚胎视为初始形态的人,他们是否被剥夺了知情权和选择权,

对此,杜德娜本人的想法也经历了一个转变。她在2015年第一次听说已经有科学家把CRISPR技术用于编辑人类胚胎(虽然是不能成活的“三体胚胎”)时感到“反胃”,后续短短一年中,经过与法学、哲学、公共政策制定者等不同领域、不同国家的专家进行交流后,她的看法改变了。

杜德娜说,“从伦理学的角度看,我认为并不存在禁止生殖细胞系编辑的理由;我还认为,父母有权利使用CRISPR来生出更健康的孩子,只要这个过程是安全的,而且不偏袒少数群体。”同时从安全性的角度讲,如果在胚胎植入前剔除脱靶突变是完全可以实现的,那么就没有理由对CRISPR技术提出明显高于其他医学或生物手段更苛刻的要求。

大自然不是一个工程师,而更像一个水平不稳定的修补匠,它的粗心大意对于那些因为****突变而患病的人来说显得无比残忍。大自然没有能够跟上环境变化来优化我们的****组成,相反,处处都有不适应演化的突变,无数的生物体因此受损。人类违背自然的意愿左右演化进程,似乎有些大逆不道,但是“天地不仁以万物为刍狗”,对于一个真正患有遗传病的人来说,剥夺他争取不再痛苦的权利才是有违伦理的。

杜德娜呼吁社会尊重每个人决定自己****的命运的权利。****编辑胚胎本质上是一种优生学的实践。不必惶恐,产前进行超声检查,孕中进补充维生素、戒烟戒酒,一切旨在生出健康宝宝的措施其实都符合这个定义。

但是,人们也担心这将为****优化开了口子。赫胥黎在《美丽新世界》中的政治想象就是一个****不平等的反乌托邦社会。如果走向一种商业化的********,那么越富有和掌握越多权力的人是否会拥有特权,将后代改造为明显比普通人具有****优势的人,这种****是否会巩固不平等,或者制造出新的不平等,

书中说道,****会是****编辑研究的沃土。我们已经率先开展诸多国外无法开展的实验。的确,我们几乎没有太多宗教上的门槛。然而,道德和法律起到了相似的作用。人们或许已经淡忘了2019年初贺建奎事件。南方科技大学贺建奎团队正是使用CRISPR技术修改了双胞胎的胚胎****来获得对HIV****的免疫力。他们最终被判处非法行医罪。杜德娜曾在纪录片中毫不掩饰地表达了对贺建奎团队的斥责,她认为这种改造没有进行过临床试验,甚至都没有在动物身上实验过,不应该如此草率地应用在人体,而且还是胚胎。

所有****性的科学技术都同时具有两个方向上的巨大潜能。伦理规范与进步主义之间存在着永恒的张力。进入现代以来,人们对科技进步的神话开始充满怀疑。

****编辑技术似乎预示着另一种赛博格的未来形态。相较于人工智能技术,它可能会更加激进地改造人类的自然属性。人工智能改造的是外部世界的形态,但这种改造要依托于肉身之外的VR眼镜,它仍旧是一个可以取戴的工具。但****技术不仅将深嵌于人类的细胞中不可逆转,而且将世代相传。

然而就像杜德娜所呼吁的,科学界与公共舆论界应该建立更有建设性的、更加开放的对话,让人们真正关心这些重大的科学进展,并在理性理解的基础上,参与到讨论中来。

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