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蘇婉/文

在中國，基因檢測技術的商品化已經(jīng)極大地拉近了人們對基因科學的認知。這種認知不再只是停留在《生物》課本中的克隆羊多莉和雜交水稻，如今，普通人只需要向基因技術公司寄去一份口水樣本，就能夠解鎖一項新的自體認知權限，在極微觀的基因?qū)用嫔现匦抡J識自己。

想象一下，如果檢測報告顯示，某個位點的基因與長期折磨你的慢性失眠極度相關，此時你可以獲得一個替換掉這個基因的機會，無需開刀手術，可能只需一劑注射，你會選擇從根本上成為一個“更好的自己”嗎？

基因自由的開端

從基因科學的角度上說，生命是一套信息。在現(xiàn)代人類出現(xiàn)的10多萬年來，這套信息的組成和表達一直被兩種不可左右的強大力量所塑造：隨機突變和自然選擇。自從2001年人類基因組計劃完成以來，科學家已經(jīng)精確鑒定出4000多個會導致遺傳病的突變位點。今天，科學家已經(jīng)完全有能力與這兩種自然之力對抗，通過強大的生物技術工具來修飾活細胞里的DNA，不僅能夠改造地球上所有物種的遺傳密碼，還能改造人類自己及其后代的基因，從而實現(xiàn)某種意義上的逆“天”改“命”。

《破天機:基因編輯的驚人力量》（A Crack in Creation :Gene Editing and the Unthinkable Power to Control Evolution）介紹的正是這些工具中最尖端的成果，CRISPR技術（clustered regularly interspaced shortpalindromicrepeats，“規(guī)律間隔成簇短回文重復序列”，簡稱為“CRISPR”）。2020年，兩名杰出的生物化學家，珍妮佛·杜德娜與埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷，憑借CRISPR-Cas9基因剪刀為基因組編輯領域做出的變革性貢獻，共獲諾貝爾化學獎。 她們也是首次同時獲得諾獎的女性科學家。《破天機》正是由珍妮佛·杜德娜和她的學生塞繆爾·斯滕伯格在2016年共同完成的科普讀物，他們面向大眾，將CRISPR復雜的技術原理、發(fā)展歷程、倫理難題，以故事的方式展現(xiàn)給讀者，他們的初衷是為了促進科學界與公眾領域的溝通。《眾病之王》的作者、普利策獎得住悉達多·穆克吉曾評價，“如果你想理解生命的未來，請閱讀本書。”

CRISPR-Cas9改編自細菌中天然存在的基因組編輯系統(tǒng)。細菌能夠從入侵的病毒中捕獲DNA片段，并利用它們來創(chuàng)建被稱為CRISPR陣列的DNA片段，使細菌能夠“記住”這些病毒的特征。如果病毒再次發(fā)動攻擊，CRISPR陣列就會產(chǎn)生RNA片段，同時，Cas9或類似的酶能切割病毒DNA，使其“毒性”失效。這項發(fā)現(xiàn)啟發(fā)了生物化學家利用類似的原理，從細菌中分離出的Cas9蛋白質(zhì)，并構(gòu)建出特定RNA幫助Cas9精確鎖定DNA序列，切開雙鏈。其中，RNA的功能就像GPS，精確制導，Cas9是火力系統(tǒng)，實施最后打擊，從而實現(xiàn)對基因的增加、替換或敲除。

CRISPR之所以意義非凡，是因為它能夠更快、更經(jīng)濟、更有效地實現(xiàn)基因組編輯，這種堪稱飛躍性的進步，不僅能夠普惠科學界的各項相關研究，同時更為基因遺傳病、癌癥、艾滋病等重大疾病的治愈帶來希望。CRISPR技術可以用于治療的疾病清淡越來越長：軟骨發(fā)育不全癥、阿茲海默癥、肌萎縮側(cè)索硬化、糖尿病等，理論上所有跟突變或者DNA缺陷有關的病理現(xiàn)象，CRISPR技術都可以對任何相關的DNA序列進行精確定位并修復，把缺陷基因替換成健康版本。

不過，CRISPR也并不是萬能且完美的。對心臟病等受到環(huán)境因素等外部作用較大的疾病，基因編輯的作用可能不大。并且，如同所有藥物一樣，CRISPR也會有脫靶效應，就像化療在殺死癌細胞時也會殺死健康細胞。脫靶效應如果未能及時發(fā)現(xiàn)將會非常危險，因為細胞會不斷增殖復制，不可逆轉(zhuǎn)地導致整個生物體的災難。

CRISPR技術的諾貝爾獎雖然只頒發(fā)給了兩名主要的科學家，但這項成就的取得則是通過跨學科間切實的交流和合作完成的。就像眾人一起拼拼圖，每個人的工作都要依賴前人的工作，并貢獻自己找到的那塊拼圖。CRISPR技術的關鍵進展得益于不同學科間的知識流動與成果共享。杜德娜并不是CRISPR的首位發(fā)現(xiàn)者，事實上，她第一次聽說CRISPR是在2006年，一位地質(zhì)微生物學家跟她共享了這個信息。

十多年間，CRISPR研究報告之所以能從寥寥無幾的幾篇迅速進入井噴期，也是得益于成果的共享。全世界的研究者都可以通過非營利組織愛得基因（Addgene）獲取含有CRISPR的質(zhì)粒，而每個科學家也都貢獻出自己構(gòu)建出的CRISPR質(zhì)粒，每份質(zhì)粒不到100美元，2015年時就有80多個國家的科研人員從那里獲得了60000份質(zhì)粒。這不僅對于科學界來說是一個普惠規(guī)則，甚至也將CRISPR帶向民間對此感興趣的獨立研究人士，“CRISPR把基因編輯帶進千家萬戶，這注定會使這項曾經(jīng)鮮為人知的技術變成很多人的嗜好或者技藝，就像自家釀制啤酒。”

從某種意義上，人類將憑借CRISPR技術開啟基因自由之門。

《破天機:基因編輯的驚人力量》

作者: (美) 詹尼佛·A.杜德娜 / 

(美) 塞繆爾·H·斯坦伯格

出版社: 湖南科學技術出版社

譯者: 傅賀 / 袁端端（校）

出版年: 2020-12

成為造物主

數(shù)千年來，人類一直不斷地改造自然，但從未達到今天如此劇烈的程度，地質(zhì)學家將這個時代命名為“人類世”。杜德娜在書中暢想，地球史的新紀元將被CRISPR開啟，更高產(chǎn)的糧食、更健康的牲畜、更有營養(yǎng)的食物，“更重要的是，我們可能會實現(xiàn)人類自史前時代就有的夢想：讓大自然屈服于人類的意志。”

有了CRISPR技術，人類可以強烈地干預自然秩序。

杜德娜本人完全沒有料到在，從2012年她發(fā)表論文之后的短短幾年內(nèi)，這種暢想就幾乎接近了科幻小說中的圖景。基因工程師已經(jīng)通過改變參與控制肌肉形成的基因，制造出了施瓦辛格版小獵犬，通過抑制豬身體內(nèi)對生長激素起反應的基因制造出迷你豬，或者更好吃的山羊和更像猛犸的亞洲象。我們可以復蘇滅絕動物，也可以滅絕現(xiàn)有的物種，比如在非洲傳染瘧疾的蚊子。

某位昆蟲學家曾說，“如果我們明天就徹底清除了蚊子，生態(tài)系統(tǒng)不過會打個嗝兒，然后生活還會繼續(xù)。”然而即使生態(tài)系統(tǒng)有著自動適應的能力。我們就能對自然生命體基因進行任意改造嗎？出于何種原因進行改造？誰擁有改造的權利？在美國，這是一個包括科學家、立法者、醫(yī)藥企業(yè)、政府監(jiān)管機構(gòu)、NGO組織、基因致病患者及其家屬進行多方博弈的過程。

對于科學技術的應用，最棘手的沖突總是發(fā)生在價值觀層面。在這個博弈過程中，支持者認為人類因為懼怕風險，已經(jīng)太久沒有實現(xiàn)真正意義上的進步。美國民間的“生物黑客”（biohacker）認為科技應該是能由普通人共享的，他們甚至認為改造自己的基因應該如換發(fā)型、下載app一樣便利和自由。反對者則擔心基因工程應用結(jié)果的不確定性將導致不可預測的食品安全、環(huán)境保護、社會治理等層面的問題。更有人擔心這將是生物武器的開端。

紀錄片《物競?cè)藫瘛罚║nnatural Selection）中記錄了一個價值觀碰撞的典型案例。一名美國科學家計劃協(xié)助新西蘭政府，用以CRISPR為中心的基因驅(qū)動（gene drive），在新西蘭的某個毛利人社區(qū)消滅導致多種鳥類瀕臨滅絕的老鼠等入侵性捕食者。鳥類的滅絕將對社區(qū)的生態(tài)產(chǎn)生毀滅性影響，但這是一種更加激進的基因工程，因為能夠以前所未有的速度驅(qū)動新基因在大自然中散播并引起環(huán)環(huán)相扣的鏈式反應，它的實施必須征得社區(qū)居民的同意。

執(zhí)行這項任務的生態(tài)學家認為，人類早就為生態(tài)環(huán)境帶來了不可逆的負面影響，以人為的方式對人為的影響進行消除，不僅是合理的，而且是必要的。同時，我們作為一個物種，同樣要與其他物種進行競爭。但是在一神教教義中，生命存在皆有神意。上帝不會憑空創(chuàng)造兩個物種，人也沒有權利帶走一個。在毛利人的萬物有靈信仰中也有相似的邏輯，每個物種都有靈魂，靈魂與其他居民平等，沿襲祖先與自然相處的智慧，自然之力神圣不可侵犯。以自然的勉干擾性為終極目的，還是以人類的健康福祉為目的，在有神論的國度并不會是一個簡單的問題。最終，這項計劃沒有被執(zhí)行。

食品方面，CRISPR也不得不面對類似于轉(zhuǎn)基因作物所遇到的爭議。與傳統(tǒng)的育種方法（自然突變、誘發(fā)突變和雜交）相比，CRISPR技術使得科學家可以更加精確、快捷地操作基因組，培育出抗細菌感染的大米，天然抗蟲的玉米、大豆、土豆，不會褐變或過早腐敗的蘑菇。杜德娜本人擔心這些作物會遭遇轉(zhuǎn)基因食物一樣的抵制。美國農(nóng)業(yè)部對轉(zhuǎn)基因技術的定義是，“為了特殊用途而對動植物進行可遺傳的改良，無論是通過基因工程還是其他傳統(tǒng)方法。”杜德娜認為，按照這個定義，不僅CRISPR技術編輯過的農(nóng)產(chǎn)品在其范圍，而且我們吃的幾乎所有食物，除了野生動植物，都屬于轉(zhuǎn)基因生物。

對此，她提出辯護，“人們好像總覺得轉(zhuǎn)基因生物不自然，甚至邪惡。事實上，我們吃的每一種食物幾乎都被人為改造過，比如選育種子時用過隨機誘變。因此‘自然’與‘不自然’并沒有截然清楚的區(qū)分。中子輻射創(chuàng)造出紅葡萄柚，秋水仙素誘發(fā)了無籽西瓜，蘋果園里長滿了基因型完全一致的蘋果——現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的這些現(xiàn)象都不是自然出現(xiàn)的，但我們大多數(shù)人都在毫無怨言地攝入這些食物。”

胚胎編輯中的難題

能力越大，責任越大。科學家提醒我們，對于一項即將應用在人身上的技術，需要擔憂的永遠是最壞情況，而不是最好的情況。截止到2021年，在鐮狀細胞病、先天性黑蒙及癌癥等涉及體細胞的臨床實驗中，CRISPR技術都表現(xiàn)出巨大潛力，人們會自然聯(lián)想到，治療絕癥可以，優(yōu)化基因可以嗎？讓基因缺陷者成為健康的普通人可以，讓普通人成為擁有完美外表、最強大腦的超人，可以嗎？

這個界限劃在了編輯生殖細胞系，也就是能夠成長為人的胚胎的倫理爭議上。首先，最低限度也是最緊迫的，對于不幸攜帶特定遺傳突變的人來說，不能生育下一代，或檢測出后代具有患病的極大可能，那么可以通過體外編輯受精卵中的基因，從而讓這些人實現(xiàn)生育健康后代的權利嗎？但是，如果將胚胎視為初始形態(tài)的人，他們是否被剝奪了知情權和選擇權？

對此，杜德娜本人的想法也經(jīng)歷了一個轉(zhuǎn)變。她在2015年第一次聽說已經(jīng)有科學家把CRISPR技術用于編輯人類胚胎（雖然是不能成活的“三體胚胎”）時感到“反胃”，后續(xù)短短一年中，經(jīng)過與法學、哲學、公共政策制定者等不同領域、不同國家的專家進行交流后，她的看法改變了。

杜德娜說，“從倫理學的角度看，我認為并不存在禁止生殖細胞系編輯的理由；我還認為，父母有權利使用CRISPR來生出更健康的孩子，只要這個過程是安全的，而且不偏袒少數(shù)群體。”同時從安全性的角度講，如果在胚胎植入前剔除脫靶突變是完全可以實現(xiàn)的，那么就沒有理由對CRISPR技術提出明顯高于其他醫(yī)學或生物手段更苛刻的要求。

大自然不是一個工程師，而更像一個水平不穩(wěn)定的修補匠，它的粗心大意對于那些因為基因突變而患病的人來說顯得無比殘忍。大自然沒有能夠跟上環(huán)境變化來優(yōu)化我們的基因組成，相反，處處都有不適應演化的突變，無數(shù)的生物體因此受損。人類違背自然的意愿左右演化進程，似乎有些大逆不道，但是“天地不仁以萬物為芻狗”，對于一個真正患有遺傳病的人來說，剝奪他爭取不再痛苦的權利才是有違倫理的。

杜德娜呼吁社會尊重每個人決定自己基因的命運的權利。基因編輯胚胎本質(zhì)上是一種優(yōu)生學的實踐。不必惶恐，產(chǎn)前進行超聲檢查，孕中進補充維生素、戒煙戒酒，一切旨在生出健康寶寶的措施其實都符合這個定義。

但是，人們也擔心這將為基因優(yōu)化開了口子。赫胥黎在《美麗新世界》中的政治想象就是一個基因不平等的反烏托邦社會。如果走向一種商業(yè)化的基因自由，那么越富有和掌握越多權力的人是否會擁有特權，將后代改造為明顯比普通人具有基因優(yōu)勢的人？這種自由是否會鞏固不平等，或者制造出新的不平等？

書中說道，中國會是基因編輯研究的沃土。我們已經(jīng)率先開展諸多國外無法開展的實驗。的確，我們幾乎沒有太多宗教上的門檻。然而，道德和法律起到了相似的作用。人們或許已經(jīng)淡忘了2019年初賀建奎事件。南方科技大學賀建奎團隊正是使用CRISPR技術修改了雙胞胎的胚胎基因來獲得對HIV病毒的免疫力。他們最終被判處非法行醫(yī)罪。杜德娜曾在紀錄片中毫不掩飾地表達了對賀建奎團隊的斥責，她認為這種改造沒有進行過臨床試驗，甚至都沒有在動物身上實驗過，不應該如此草率地應用在人體，而且還是胚胎。

所有革命性的科學技術都同時具有兩個方向上的巨大潛能。倫理規(guī)范與進步主義之間存在著永恒的張力。進入現(xiàn)代以來，人們對科技進步的神話開始充滿懷疑。

基因編輯技術似乎預示著另一種賽博格的未來形態(tài)。相較于人工智能技術，它可能會更加激進地改造人類的自然屬性。人工智能改造的是外部世界的形態(tài)，但這種改造要依托于肉身之外的VR眼鏡，它仍舊是一個可以取戴的工具。但基因技術不僅將深嵌于人類的細胞中不可逆轉(zhuǎn)，而且將世代相傳。

然而就像杜德娜所呼吁的，科學界與公共輿論界應該建立更有建設性的、更加開放的對話，讓人們真正關心這些重大的科學進展，并在理性理解的基礎上，參與到討論中來。