關於基因編輯技術，你需要知道這些

2020年諾貝爾化學獎，頒給了兩位基因編輯技術科學家。

她們是：

Emmanuelle Charpentier，法國籍科學家，德國柏林馬克斯·普朗克病原體科學研究所主任。和Jennifer Doudna，美國籍科學家，現為加州大學伯克利分校教授，霍華德·休斯醫學研究所研究員。

諾獎委員會稱：

他們開發了基因技術中最銳利的工具之一：CRISPR/Cas9「基因剪刀」。利用這些技術，研究人員可以極其精確地改變動物、植物和微生物的DNA。這項技術對生命科學產生了革命性的影響，可以幫助研究者開發新的癌症療法，並使治癒遺傳疾病的夢想成為現實。

基因組編輯是基因工程中的一種方法，科學家們可以控制CRISPR-Cas9這把基因「剪刀」可以在預定位置切割任何DNA分子，包括基因組中的，DNA斷裂後，細胞會對斷裂位點進行修復。有時，細胞中一些人為導入的基因片段，會在修復的過程中插入這些位點。自此一扇新的大門被推開。

讓我們來想像一下，如果生命像電腦上的文本文件一樣容易被編輯、被修改，將會如何？如果可以對生物的遺傳密碼這兒修修，那兒補補，可以稍微調整和徹底改變它們的特徵，將會怎樣？我們還可以更進一步，想像一種生命體在化學實驗室裡產生，它的遺傳物質可能是由地球上前所未有的成分組成的。在那樣的世界裡，微生物可能被改造用於生產新型燃料，牲畜和農作物可能被設計產出更多精瘦肉或更多汁的果實，同時它們還能忍耐極端天氣，應對氣候變化帶來的越來越嚴苛的要求。如果我們能輕易修改各類物種的基因組，從而產生突變動物作為研究人類疾病的模型，那麼醫學研究也會發生翻天覆地的變化。

如果基因組真的可以像電腦文件一樣被修改，那麼醫療將會變得非常不同。人們不必再忍受像囊性纖維化或肌肉萎縮症這類可怕疾病的折磨，因為與這些疾病有關的基因缺陷可以在患病組織中被改正。如果對基因組的修補能夠做到既精準又有效，這些疾病可能會成為過去，因為遺傳的基因缺陷可以在胚胎時期，甚至在精子或卵子還在父母的生殖腺中時就被改正。當然，這可能會引出對「缺陷」的定義問題。例如，當我們掌握了個體化基因組信息和操控這些信息的能力時，家長會不會叫嚷著要把孩子設計成像C羅一樣的球星，像莫扎特一樣的鋼琴家，像愛因斯坦一樣具有科學天賦？如果未來的生命體能夠純粹由人工合成，那是不是意味著有一天我們也會有人造人？

如果遺傳修飾變得像複製和粘貼文本文件一樣簡單，未來將會出現更多麻煩的情況。如何阻止這項技術被用來製造新型致命病毒？人工合成的生命體如果逃出實驗室、佔領地球該怎麼辦？如何保證新型的轉基因食品，無論動物還是植物，可以放心食用？這樣的植物會危害環境嗎？轉基因動物的權利該如何保障？科學家製造新的突變動物建立人類疾病模型時，我們也會面臨這種突變動物的權利問題。這會不會給很多物種帶來痛苦和折磨，包括人類生物學上的近親——猴子和其他靈長類？如果研究者製造出轉基因的靈長類動物來研究人類大腦，會不會帶來《人猿星球》（Planet of the Apes）那樣的結局？這項技術能不能被用來製造滅絕已久的生物，例如猛獁象或霸王龍？

如果修改生命成為日常，有人會對這樣的前景興奮不已，有人則會惶恐不安。雖然這些對未來的設想目前聽上去還很像科幻小說，但現在是時候來討論這些新技術了，因為它們正在努力改變我們操控生命的能力。上述情景確實在一段時間內還只是幻想，但有了這些新技術，特別是一項叫「基因組編輯」的技術和一個叫「合成生物學」的新的分支學科，很多情景可能很快就成為現實了。

當然，如果你覺得操控基因組不是什麼新鮮事，那也無可厚非。畢竟，現在各種關於轉基因農作物、基因療法或「定製嬰兒」的辯論都以此作為科學基礎。事實上，我們從20世紀70年代起就有了在試管裡剪切、粘貼基因序列的技術，20世紀80年代已經可以修改像老鼠這樣複雜生物的基因組了。但基因組編輯和過去的遺傳工程技術相比，它們在應用範圍和潛力方面的區別，就像打字機和印刷機的區別，或是汽車和馬車的區別。所以，就像加利福尼亞大學伯克利分校教授、基因組編輯工具CRISPR/CAS9的先驅珍妮弗·杜德娜（Jen-nifer Doudna）所說：「基因組編輯技術賦予科學家一種空前的能力。現在我們有了操控基因組的『分子手術刀』，而過去的技術卻像一把大錘。」

雖然基因組編輯是剛出爐的新技術，卻已經在很多方面被引進、被應用，這樣的節奏讓很多科學家始料未及。正因如此，《科學》（Science）雜誌把CRISPR/CAS9選為2015年「生命科學突破獎」，超越了飛掠冥王星和發現新的人類祖先兩大事件。「我們都驚嘆這項技術起飛得太快了，」杜德娜說，「對CRISPR的潛力感到激動的人真的太多了。」這項技術之所以會對生物醫學產生重要影響，是因為這種新發現的修改基因組的方法可以應用於各類物種，從簡單的細菌到哺乳動物——不僅僅是老鼠，還有像豬和猴這樣的大型動物都適用。同時，基因組編輯能夠從遺傳上改變農業生產中重要的動植物，這種能力似乎註定會對食品生產產生巨大影響。

儘管令人激動，基因組編輯這項新技術也在不斷產生爭議，其原因恰恰在於它與以前的遺傳工程技術相比，準確性和功效都大大提高了。爭議的產生不只是因為它有可能影響轉基因作物和動物疾病模型這些已經飽受爭議的領域，更是因為基因組編輯同樣可以用於影響人類細胞。2015年11月，這項技術被用來治療一名患有惡性小兒白血病的嬰兒，產生了被醫生們稱為「近乎奇蹟」的恢復效果。更有爭議的是，基因組編輯技術已被用來修改人類胚胎的基因組，這是史無前例的，已經引起了一些科學家的反對。他們呼籲禁止此類研究，認為它「太危險，在倫理上不可接受」。

人們不應該迴避這些問題。那麼關於基因編輯技術，你有什麼好的看法呢？