騰訊新聞《一線》 潘同
當技術發展至「轉折點」,給人類社會、內容行業帶來的究竟是危機,還是創造出危機下的新解決方案?平臺如何承擔起必要的社會責任,成為讓用戶值得信賴的內容獲取渠道,幫助心懷好奇的用戶打開眼界?
12月3日,2020騰訊ConTech大會揭開謎底,邀請近30位行業頂尖大咖,解析各領域最前沿的時代信息。
今年10月,2020年諾貝爾化學獎被授予給Emmanuelle Charpentier和Jennifer a . Doudna,以表彰她們「開發出一種基因組編輯方法」——CRISPR/Cas9基因剪刀,人們早就期待該獎項頒給基因編輯領域,沒想到會來得這麼快。
談及基因編輯,人們往往會想到它所帶來的一系列問題,比如脫靶問題現在怎麼解決?倫理問題如何考慮?目前可以應用到哪些領域?
實際上,不僅僅是基因編輯,還包括腦機接口、晶片植入等前沿技術,也都面臨類似的問題。
帶著以上種種疑問,知名主持人張天嬌與著名神經生物學家、清華大學教授、《知識分子》創始人魯白,北京大學生命科學學院教授、北京未來基因診斷高精尖創新中心研究員魏文勝以及清華大學醫學院生物醫學工程系教授、清華大學人工智慧研究院副院長洪波進行了一場深度對話。
「對於一些新的技術,我們對它更多的想法是,它的顛覆性越強,力量越大,我們的顧慮就會越深。」 北京大學生命科學學院教授、北京未來基因診斷高精尖創新中心研究員魏文勝表示,「我們更多應該看到基因編輯光明的一面,它帶給我們有益的一面。」
魏文勝認為,基因編輯技術已經對一些很嚴重的遺傳疾病可以有治療的方案了,包括地中海貧血。未來將會有更多的疾病,包括遺傳病、癌症以及其他重大疾病,都會隨著時間的推移,在基因編輯技術以及其他技術的幫助下,一一實現真正的治療。
清華大學醫學院生物醫學工程系教授、清華大學人工智慧研究院副院長洪波對於腦機接口技術比較樂觀。他相信,五年之後腦機接口就會進入臨床,幫助很多殘疾人,十年之後進入普通人的生活,改變我們的生活形態,二十年之後會影響我們人類的進化。
「今天我們還是有必要去提醒大家,基因編輯一樣存在風險。當然社會的形態在不斷地進步,比如《阿凡達》這部電影,納美星球上的納美人,他們是互相透明的,就是人和人之間不需要交流,他們只需要類似腦機接口這種東西連接上以後,就完全是透明的,這個星球的智慧跟我們不一樣,它是一個集體的智慧,而且不存在信任、信賴這樣的問題,當然這是一個比較未來的一個思考。」洪波說。
著名神經生物學家、清華大學教授、《知識分子》創始人魯白則對於基因編輯在倫理層面的問題提出自己的思考。
「現在大家公認的一個尺度是一個人對自己體細胞做基因編輯是可以的,因為我只影響我個人,我把我已經壞掉的基因編輯好,使得我身體健康一點,活的好一點,但我不能對我們的生殖細胞作為編輯,為什麼呢?因為這會影響到下一代,而下一代就可以傳出去。」 魯白表示,我們可以有權利來影響我們自己,但是我們沒有這個權利來影響下一代,目前的爭論主要是在這一點,倫理上面到底生殖細胞能不能做基因編輯,怎麼樣才能是被接受的,很多細節在倫理上還是需要探討。
而談及在大腦中植入晶片的想法,魯白認為,人們目前都有一個恐懼,這個恐懼一方面是外來物質帶到腦子裡面的恐懼,另外一個就是我還是我嗎?如果我要是說明天給你埋一個晶片到你腦子裡,你可能問為什麼要做這件事?所以把晶片植入大腦,這還是一個很長的距離,去為大眾所接受。
「當一個東西植入我的大腦,能夠指揮我幹什麼的時候,我還是我嗎?我相信這才是大家最關心的問題,而不是說這個到底能夠拿來治什麼病,有什麼用。另外一個是,當一個外來的檢測器可以讀出我的腦電波的時候,我所有的事情都被別人知道了,這個才是我們大家關心的。」 魯白說。
以下為演講實錄:
生命背後的奧秘——基因編輯何以取得革命性進展?
張天嬌:今年的幾個諾獎獎項跟病毒都稍微有一點關係,比如生理學醫學獎頒給了C型肝炎病毒,化學獎今年頒給了兩位生物學家,因她們開發了一種基因組編輯的方法。其實基因編輯的發現在2012年的時候就被學界認識到了,我們叫它基因剪刀,從2012年一直到現在,基因編輯取得了什麼樣的突破,讓我們把今年的獎項頒給基因編輯?
魏文勝:基因編輯頒給這兩位科學家是獎勵她們發明了CRISPR這個技術。基因編輯這個詞字面上非常好理解,就是對基因進行編輯這樣一個動作。我們都很清楚,所有的生命體,所有生物都是被編碼的,包括病毒也是被編碼的,就像騰訊包括微信這些程序,它背後底層的編碼的語言是二進位的0101,生命的編碼是ATCG四進位的語言,所以在這個底層上做最精確的改動,也是這個技術最革命的、最具顛覆性的主要原因。
魯白:有人說編輯就是一個線性的信息的鏈條,您剛才說用剪刀來改變ATCG,其實這個基因編輯裡面還有一些人說把一段給切掉,還有把一段插入進去,還有的人說把某一個字母給修改了,一修改以後,讀下來的信息就不對了。您說的這個CRISPR這個技術主要用於這三個方面哪一方面用的比較廣泛一點?
魏文勝:基因編輯其實能做所有您說的這三方面的事情,所謂編輯它主要是精準,因為我們任何一個細胞都有全部的序列信息。基因編輯其實有兩個關鍵詞,一個是「定位」,如果你的編輯不精準的話就不叫編輯,就叫「瞎動」或者叫「破壞」,精準就像全球定位導航系統,或者叫北鬥,這是基因編輯最關鍵也是難度最大的。第二個關健詞是「編輯」,編輯就是魯白老師講的不管是插入也好,截斷也好還是替換也好,不管是任何形式,你只要改變就是編輯,只是它編輯的前提是在你想要改的地方做改變。
魯白:真正能夠做好基因編輯的應用的話,除了「打得準」以外還不能脫靶,就是你對這個靶點是打準了,但是脫靶問題現在怎麼解決?
魏文勝:脫靶不脫靶,它的精準度永遠是在一個具體的場景裡面,某些應用對脫靶要求沒有那麼高的情況下不是問題,所以沒有一個標準答案說精準度夠不夠,最理想的狀態就是指哪打哪,你只動一個或者兩個位點,其它地方一動不動,這是一個理想的狀態,幾乎不可實現,因為總是有各種各樣的、特別序列信息的相似度問題。在CRISPR誕生之前還有其它一些通過蛋白來識別的技術。之所以把這個獎給了CRISPR技術的基因編輯領域,是它將技術難度降低的同時,又極大地擴大了精準度跟適用範圍。回到安全性的問題,大家一直在技術上面做各種各樣的嘗試跟努力,精準度在治療某些疾病上面已經可以臨床,但還是在繼續往前努力的一個很重要的方向。
張天嬌:您談到精準度已經到一個非常精準的階段,並且它可以更大範圍、更高效率地完成基因編輯的工作,無論是在動物、植物、微生物,都可以高解析度改變它們的DNA,您剛才說它可以到臨床,它在哪些方面是我們在日常生活當中已經密切接觸到但是還不太了解的?
魏文勝:和我們的日常生活聯繫有多密切不敢說,因為最接近的其實是科研領域。整個生命科學領域通過基因編輯已經經歷了更顛覆的階段。舉個例子,在真核細胞類型裡面,把基因敲除、拿掉是非常困難、幾乎不可能的,除非在動物上面。所以大部分的實驗室,如果涉及到基因操作、涉及到基因的功能的話,或多或少甚至全方位地會受基因編輯的影響。
在臨床或者治療上直接拿這把剪刀來治病救人,是它的終極目標,但是這是一個過程。我想基因編輯對公眾來說更廣泛的衝擊,更多的是在概念上,就是因為它指向了之前完全不可能得到治療的疾病,比如說遺傳性疾病,從之前的不敢想,到現在突然從理論上可行了,但從理論上可行到真正臨床上實現需要時間。
我們有權利影響自己,但沒有權利決定下一代
張天嬌:您剛才提到的遺傳性的疾病,大家可能會想到在2018年時候的「基因編輯嬰兒」事件。對於基因編輯嬰兒這件事情,在倫理學上應該進行一個什麼樣的考量?
魯白:我用外行的話來回答一下內行的話,基因編輯裡面,我們對生物體有兩種類型的細胞,一種我們大多數身上所有的大部分的細胞,這個叫「體細胞」;還有一種就是在製造生命的時候才用的細胞叫做「性細胞」,對男的來說就是精子,對女的來說就是卵子。生物學、科學界包括倫理界,現在大家公認的一個尺度是說我可以對自己體細胞做基因編輯,因為我只影響我個人,把自己已經壞掉的基因編輯好,使得我身體健康一點,活得好一點,但我不能對我們的生殖細胞進行編輯,為什麼呢?因為這會影響到下一代,而下一代就可以傳出去。也就是說,我們有權利來影響我們自己,但我們沒有權利來影響下一代,所以這個爭論主要是在這一點,倫理上面到底生殖細胞能不能做基因編輯,怎麼樣才能是被接受的,很多細節在倫理上還是需要探討的。
張天嬌:之前談到了精準和普式性的問題,同時也要考慮到倫理學的問題,那麼對能夠操作基因編輯的科研人員或者臨床人員,能不能給出一個確定的標準?
魏文勝:一個科研人員來操作一個新的技術是非常天然的,這個技術之所以能獲獎是因為它把門檻降下來了,之前的門檻非常高。 在科研領域或者科學界,大家其實有相對統一公認的標準,那就是生殖細胞是不能動的,因為一旦做出改變以後,它會永久改變你的下一代,這裡面就涉及到幾個問題:
第一是這個基因的功能是不是有所謂的真正的壞的基因?還是好的基因?很多基因它的好或壞,它的功能其實是沒有一個標準答案的,這幾乎是一個哲學問題。
第二是你的操作安全性如何保障?是不是真的把所謂的「壞」的基因給幹掉了,有沒有動別的地方,你怎麼去證明你沒有動別的地方?
第三是你有沒有權利決定你的下一代,因為它是永久性的改變。
魏文勝:所在倫理方面爭議如此巨大的情況下,大家的公認你不能碰,這是一個紅線,畫這個紅線也是讓我們對體細胞的治療,介入到新的技術,能夠造福人類、緩解病痛,真正治療疾病。
魯白:我做了一輩子研究,都是研究一個基因叫腦源性神經影響性因子,英文叫BDNF,在白色人種裡面,大約有20%的人是M型BDNF,80%的人是V型BDNF。在很多年前我們發表了一篇文章,說M型BDNF的人的記憶要比V型BDNF的人差15%-20%。某一種記憶就叫做場景記憶,場景記憶就是大家今天聽我講回去記住了,這是一個好基因還是壞基因?要把它修改過來嗎?要把M型基因的人都把他改成V型基因嗎?我們有一個現實的統計證據,M型基因的人儘管記憶比人家差一點,但是他不太容易得抑鬱症,因為壞的事情他都記不住。所以不能說V型基因跟M型到底哪一個是好的,所以我們沒有這個權利來改變人種。
基因編輯背後的病理與倫理之思
張天嬌:隨著基因編輯效率的提高和門檻的降低,有沒有可能除了重大的疾病之外,比如說像脫髮或者是一些日常的我們生活當中的一些小毛病,都可以通過基因編輯來調節一下呢?
魏文勝:在這個階段大家更多的是關注重大的疾病,因為重大疾病幾乎沒有太大的爭議,比如你得了癌症我幫你治好,這幾乎沒有爭議。但是你說的這一部分我們叫做增強型的,增強型就變成另外一個有爭議的話題了,因為涉及到比如審美或者其他的,有些人喜歡頭髮茂密,有些人喜歡頭髮少一點,他很可能沒有一個統一的標準,爭議在這個地方。但是從技術層面來講是非常可能的。回到最初相關的話題,比如我們對所謂的「脫靶」的關注,完全在於我們適用範圍跟場合,如果我對一個病人來做治療的時候,我會非常的在意他是不是有致癌,但是基因編輯已經可以實現讓一個豬變成瘦肉型豬。但是如果它得了癌症你會在意嗎?所以在不同的適用範圍場合的時候,我們對它的標準是不一樣的。
回到增強型也是這樣,我可以讓這個豬變得很小、迷你的,可以當寵物來養這是可以的。所以同樣的道理從技術層面來講很多是可以實現的,但是是否要做,是否能做,不僅是技術,還有一些爭論的話題。
魯白:大家可能對藥物這件事有不同的認識,大家所謂的藥物就是拿個藥片吃下去。現在藥物的概念擴展了,除了所謂的吃藥片的化學藥以外,還有蛋白藥,就是抗體,它需要打針。第三種藥就是基因編輯,不打針,把基因改一改。第四種藥就是打細胞,把細胞拿過來,基因編輯一下或者改造一下再給你打回去,把你的身體修復。所以臨床應用、治療現在概念擴展了,大概是在5年、10年之內擴展了很多,在過去100年認為吃藥就是藥片治療病,現在是有小分子藥、大分子藥包括抗體藥,還有就是基因編輯藥、細胞治療藥。
未來已來——腦機接口讓「腦控」成為現實
張天嬌:就是這個吃藥不一定僅僅是治病,還可能變身,在8月份的時候,馬斯克公布了三項成功,第一項是硬幣大小的腦機接口的設備,第二項是一個能夠對人腦進行腦機接口設備植入的手術機器人,第三項就是植入了腦機接口的一隻小豬。
其實我們一直很好奇,關於腦機接口,以前我們也聽到過,比如我們聽到的接口類型有人工耳蝸,人工視網膜其實都算是一種類型,那麼我們在小豬身上進行腦機接口的實驗,首先它的具體的位置是在哪裡,他做這項試驗對於我們人類的主要的貢獻是什麼?
洪波:它是在小豬的運動皮層,用它的腦機接口解讀出來小豬四肢的軌跡吻合挺好的,就是這隻小豬四肢腳有運動皮層位置。當然這個技術本身並不是為了讓這隻小豬去跑起來,是為了能夠幫助那些殘疾人。假設這不是一隻小豬,是一個像霍金這樣的漸凍症的患者,或者是一個脊髓損傷的患者,他們失去了運動能力,這個時候腦機接口技術就能夠記錄他們的大腦活動,解析出來,幫助他實現比如進行控制輪椅、發個文件,它的意義是很大的。
魯白:剛才洪波老師說的是放一塊晶片到腦子裡面的運動皮層,我們的大腦是分區的,每個區有特意的功能,有一個地方是專門管運動的叫運動皮層,還有一個地方是管感覺的叫感覺皮層,還有一個地區是管情緒的,有時候會哭、笑,腦子裡面分區是不一樣的。我展開一下洪波老師剛才講的腦機接口的概念,腦機接口的概念其實是有兩大類:第一類就是把腦子裡面的信息拿出來用,運動皮層在那裡動,如果想抓那個的話,我現在不用手抓,通過腦電直接來做,這叫輸出。另外還有一種叫做輸入,可以從外面的信息直接進入腦子,因為我們現在得到信息都是通過五官,我看見你,我聽見你。在我們將來的某一天,我不需要看到你,我都可以知道你的存在。
洪波:換個角度,其實跟剛才的基因解讀和編輯是對稱的。基因測序有點像讀出的腦機接口,知道你怎麼想。基因編輯有點像寫入的腦機接口,包括剛才說的人工耳蝸、視網膜,就是通過電子機器讓你產生聽覺和視覺,甚至讓你產生一個新的想法。但是我們修改的是比基因更重要,究竟你是誰是由你基因定義的,還是由你的思想定義的,當然我認為是思想定義的。
張天嬌:這又是一個哲學的問題,說到基因編輯,比如在運動皮層,其實之前有過相似的說明原理的試驗。如果拿動物做試驗,接到它的運動皮層,接到電腦上,通過電腦上那邊再接到另外一個動物身上。過去這樣的技術進行推進之後達到這樣個程度,這次馬斯克公布最新的成果,它最大的突破是在哪裡?是晶片放的位置嗎?還是改變人的大腦神經原作用的關係呢?
魯白:把一個腦晶片埋到你的腦子裡面去,大家都會恐懼,這個恐懼一方面是外來物質帶到腦子裡面的恐懼,另外一個是如果明天我給你埋一個晶片到你腦子裡,你可能說我幹嗎要做這件事情?所以把晶片埋到腦子裡面去並為大眾所有接受,這還是一個很長的距離。但洪波老師做的研究,不需要把晶片放到腦子裡,直接放到頭皮上就可以解讀腦子的工作情況。
洪波:這個方面應該更貼近普通人。我們在說話、思考的時候,大腦表面也有很強的信號可以被檢測到,雖然沒有裡面那麼強。打個比方,就像這是我們人的一個大腦,在外面我也能聽到人的聲音。比如我們現在跟臨床康復科大夫合作,他得了中風,他的腦信號沒辦法控制他的肢體,但是我給他一個腦機接口的通路,就可以拉動他做康復訓練,這樣腦機接口增強的康復訓練,實驗證明可以加速我們這個中風的康復,本來半癱或者肢體不能運動等等,經過這樣一個過程就能恢復更快,這種叫無創的腦機接口。
當然有一些更加前沿的應用可能沒準明年後年市場上就有腦機接口,無創腦機接口控制的遊戲。雖然我們頭皮的記錄沒有那麼穩定,但是我相信未來一定能找到比如說通過納米修飾以後,我們貼在頭皮表面就可以採到很好的信號。
另外我們還有一個跟馬斯克PK的一個方案,我們不把電極全部植到大腦裡面去,但是在我們的顱骨裡面有一個很厚的空間,在這個裡面做文章,所有的信號採集、處理、傳送都在裡面,甚至充電都是無線充電,這樣更容易進入我們的臨床和未來的醫療應用。
腦機接口的風險——我還是我嗎?
張天嬌:您剛才說放在顱骨裡面進行信號採集,那您的研究基本上是放在哪個分區?
洪波:比如馬斯克是放在運動分區,我們視覺可以解讀出來,語言也可以解讀,不是那麼好,但是我們在路上,一定會越來越好。
張天嬌:人和人可能自己內在有一套語言系統,有一天當我內在的語言系統可以被讀取的時候,這其實是一件挺恐怖的事情,這意味著我的意識可以被一個外在的機器讀取嗎?如果這個外在機器很強大,加上AI的算法和功能,這個AI的聰明程度達到了可以算蛋白質的這種結構的程度,這是一個很可怕的景觀,您覺得這樣有實現的一天嗎?
洪波:這個不用擔心,因為今天的腦機接口的解讀都需要人來配合,如果不配合它就沒有辦法知道你要想說什麼。還有一個更主要的是這是一個被動的解讀,特別是剛才魯白老師講的讀出的腦機接口對人的想法沒有什麼太大的影響,你做個腦電也是被動採集的信號。但是就像基因編輯一樣,測序沒關係,但是要改基因就要小心了。這是另外一種更加難,更加有風險的腦機接口是把你的想法寫入到你的大腦裡面去,這就不是出於你的自願了。
張天嬌:在技術上可實現嗎?
洪波:某種程度上,比如我可以用一個磁的脈衝就可以讓你的手動一下。
張天嬌:這個也被視為是一種風險嗎?
洪波:當然,現在基因編輯說改善你個人的生存質量,比如你的運動等等。
魯白:剛才您提出一個非常重要的問題,就是當一個機器可以讀我腦子裡面的某一部分的功能的時候,這個有多可怕?當一個東西植入我的腦子裡,能夠指揮我幹什麼的時候,我還是我嗎?這兩個問題我相信是我們觀眾最關心的問題,而不是說這個到底能夠拿來治什麼病,有什麼用,就是當一個外來的東西變成我的身體一部分的時候,我還是我嗎?
另外一個是當一個外來的檢測器可以讀出我的腦電的時候,我的所有的事情都被別人知道了,所以這個是我們大家關心的,也不能叫倫理問題,這就是大家跟社會、哲學都有關係的問題。
如果我的記憶部分有很大一部分被它代替了,我的三大功能有很大一部分已經被它代替了,它是我大腦的一個延伸,只不過是現在看上去這個樣子。但用不了多久這個東西就會裝到我的皮膚上去,再用不了多久就可以裝到我的腦子裡去,這是一個自然的延伸。
張天嬌:洪波老師說,我發現這個算法對人腦的改變好像比腦機接口對人腦的改變來得更加直接和迅速,而且它已經在發生。
洪波:這個改變已經比腦機接口要深刻了,大家已經被我們的微信、新聞改變了,但是也不會擔心我們好像失去了自己,也不擔心我們的隱私沒有了。這個社會技術的進步也許就是這樣一個過程。當然社會的形態在不斷地進步,在《阿凡達》電影裡,納美星球上的納美人,他們是互相透明的,人和人之間不需要交流,他們只需要腦機接口這種類似的連接上以後完全是透明的,這個星球的智慧就跟我們這個星球不一樣,是一個集體的智慧,而且不存在信任、信賴這樣的問題,這當然是一個比較未來的一個思考。
魯白:我想問天嬌老師一個問題,把你的身體的哪一個部分換掉,你會覺得不是自己了。比如說我把我的肢體換掉,比你現在跑得更快,做事做得更好,你可以接受嗎,假如把你的肝臟換的效率更高一點你會接受嗎?把你的做主持人的臉換掉,你會願意嗎?把你的腦袋換掉,或者腦袋的一部分換掉你會願意嗎?我給你做一個選擇題,假如說你有這幾個選擇你會選哪一個?選擇更聰明、更有智慧,更可以跟魏老師、洪波老師對話,還是我跑得更快,我這個主持人更漂亮,你選哪個?
張天嬌:魏老師先幫我看看這幾個裡面哪個先通過基因編輯可以更換的我就可以不換了。其實對人的改變,除了生物上的這種改變,包括思想上的這種改變,其實這種改變可以是大換血式的,全方位式的,這個從技術實現的難度上來講,到目前為止已經變得可能性非常高了。
洪波:我如果給你一個選項說未來有一個技術,基因編輯已經幫不了你,你逃避不了生老病死,但是我給你提供一個技術,可以把你的思想留下來,可以實現思想上的永生,你願意嗎?
張天嬌:我願意。因為剛才魯白老師在聊的時候我就想最不想換掉的就是記憶功能的海馬體,腦子,你對於這個世界的感受,對於這個世界的記憶,你與這個世界之間交互的所有的過往,可能最不想換掉的就是這個。
洪波:這就是你自己,你最不想失去你自己。馬斯克這個公司的終極目標就是實現讓我們人類的進化能夠擺脫生物學的束縛,未來可以把我們的想法通過腦機接口的升級以後,實現能夠下載,能夠存儲,甚至某種形態的永生。
工具本身是中性的,我們更應看到技術光明的一面
魏文勝:剛才只是說你希望變成什麼樣或者希望接受什麼樣的改變,但是放在技術層面來講,基因編輯顯然做不到任何魯白說的任何事情,因為任何一個單項技術都做不到,就像洪波老師說得很多技術,包括基因編輯,在很多應用場景裡面都難以單獨來有任何的作為。
回到技術本身來講,大家對它的更多的認知是:它的顛覆性越強,力量越大,大家顧慮越深。工具本身是一個中性的事情,完全是在於執行者的意願,以及他的初衷來決定它的好壞,所以我覺得有些時候,我們對技術本身的恐慌或者懼怕幾乎是不可避免的,但是更多的是限制那些如何運用這個的人,人的這個行為而不是工具本身。
張天嬌:讓各位老師暢想一下,只有腦機接口和基因編輯,說一個時間線,在什麼時間內,我們會變成什麼樣?
魏文勝:對於技術我們更多應該看它光明的一面,給我們帶來有益的一面。那麼從基因編輯技術來講的話,其實已經發生了,比如說我們對一些很嚴重的遺傳疾病已經可以有治療的方案了,包括地中海貧血。所以不斷有更多的一些,包括遺傳病、癌症以及其他的重大疾病會隨著時間的推移,在基因編輯技術以及其他技術的幫助下,都可能一一得到實現跟真正的治療。
洪波:我比較樂觀,五年之後我相信腦機接口會進入臨床,幫助很多殘疾人,十年之後進入普通人的生活,改變我們的生活形態。二十年之後,會影響我們人類的進化。
魯白:我不是專家,所以我不暢想未來,我只想做兩點期望,第一個期望我們騰訊的聽眾以及我們的大眾,要擁抱科學。第二點是期望我們的科學家,要負責任地應用技術。謝謝大家!