当生命设计图可以改写

视觉中国供图

可以改写生命设计图的“基因魔剪”——CRISPR基因组编辑技术今年10岁了。

这一神奇工具的研发者之一、美国生物化学家珍妮弗·杜德纳，在向媒体回忆2012年其研究论文刊发于《科学》周刊的情形时说，自己感觉“就像是在比赛中打响发令枪一样。”可是，当年这一枪却没有预期中的热烈反响。杜德纳怪罪于她与合作者给论文选择了一个拗口的、不太给力的题目：《适应性细菌免疫中可编程、双RNA引导的DNA核酸内切酶》。

然而，“好东西”终究没被埋没：2020年诺贝尔化学奖授予了杜德纳和德国微生物学家埃马努埃莱·沙尔庞捷，以表彰她们“发展一种基因组编辑工具”的贡献。这种工具，就是能够精准靶向定位的CRISPR(成簇的规律间隔的短回文重复序列)基因组编辑技术。

此前，已有几种基因组编辑技术的开发获得成功：1996年出现的ZFN(锌指核酸酶)技术，以及2010 年问世的TALEN(靶向基因敲除)技术。但这两种技术在进行基因组碱基序列检索时，都需要事先制作与目标基因相匹配的特定蛋白质，费时又费力。几乎与此同时，另辟蹊径的第三代基因组编辑技术也在研发之中。

多国科学家在研究细菌的免疫系统时发现，某类细菌已进化出一些特殊的酶来抵御致病性的病毒，这是细菌对抗有害病毒的防御系统的一部分。在之前的病毒性感染中存活下来的细菌，可以将“敌人”的DNA短序列作为一种“生化记忆”储存起来。当敌人再次入侵时，它们能够识别出来并去除病毒插入的外源DNA。

杜德纳与沙尔庞捷，自2011年相识于一场学术会议后即展开合作，成功地在实验室环境中重建了细菌所用的“分子剪刀”。她们探究的一种被称为“Cas 蛋白”的DNA剪切酶家族，携带了能识别目标DNA的“向导RNA”分子，并准确地将其特定的序列剪断。由此开发出的“CRISPR/Cas9”基因组编辑技术，可以快捷地对基因序列进行剪切、粘贴、插入或移除等操作，就像打靶似的，“指哪儿打哪儿”。如有效地删除会导致缺陷或疾病的基因序列，然后用有益的、正常的基因片段取而代之。

CRISPR技术不仅在基础研究领域大显身手，而且在农业、医疗等应用研究领域也搅得风生水起，同时还带来了诸多伦理问题。争论的焦点之一就是，能否对人类受精卵进行基因组编辑?尤其是当“基因组编辑婴儿”在2018年11月意外诞生之时，更引发了广泛的质疑。

其实，杜德纳很早就意识到了CRISPR技术会造成若干棘手的伦理问题。她在2015年11月接受《纽约客》采访时就曾说过，最近她梦到自己的一个同事带她去见了一个人。“我走进一个房间，希特勒就在那房间里。他有一张猪脸，我只能从后面看到他，他正在做笔记，他说，‘我想要理解这惊人技术的使用和影响’。我醒来时一身冷汗。那个梦从那天起就一直萦绕在我的心头。因为如果像希特勒这样的人能够接触到该技术，那么我们不难想象他会把这种技术运用到某种可怕的事情上。”

这涉及一个或许是关于CRISPR技术的最深刻的伦理问题：子孙后代会如何利用这项技术来改变人类胚胎。

加拿大伦理学家佛朗索瓦丝·贝利斯表达了这样的忧虑：当利用遗传知识改进生物结构时，我们的社会规范和互动模式也随之变化，或许会破坏社会福祉和社会关系。例如，我们可能会寻求使用基因组编辑技术以接近“理想的”人类，却不知不觉愈加趋同，对可见瑕疵的容忍度逐渐降低。令人尤为担心的是“差异”将被视为“残疾”，被当作某种需要消除的事物。倘若基因组编辑技术不仅用于治疗患者，还可以增强个体及其后代的遗传潜能，这些潜在危害将变得尤其严重。她认为我们应该反思科学发展的方向与改善世界的目标之间的关系。

英国哲学家克里斯托弗·J.普雷斯顿想得更“远”。在2018年出版的《人造时代：10种技术如何改写人类未来》一书中，他特别谈到了当时还不甚出名的斯万特·帕博，这位因在“关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现”方面作出贡献，而独享了2022年诺贝尔生理学或医学奖的瑞典进化遗传学家。普雷斯顿写道：帕博目前的目标只是简单地比较现代人和尼安德特人的基因组，以便了解是什么让我们与众不同，是什么让我们取代他们并最终成了占主导地位的物种。接下来的步骤会涉及使用这种比较分析和 CRISPR 技术，在现代人的基因组中重建尼安德特人完整的 40亿碱基对基因组序列。当这种情况发生时，我们需要做出重大的道德抉择。

似乎过于“郑重其事”了。普雷斯顿接着发问：该不该呼吁一位爱冒险的女性把尼安德特人的DNA移植到她排出的卵子中?还是应该把修改过的生殖细胞注入两个人类胚胎中形成嵌合体，从而结合生成尼安德特人?无论是哪种情况，由此造出的孩子都将开启一段不可思议的人生——这个孤儿已经与他的族群分开4万多年了。

我想，普雷斯顿提出这些近乎科幻的问题，无非是要借此表达他对“不再把自然看作神圣的遗产”的人类，“究竟会不顾一切地走多远”的担心。

一种共识认为，即使我们想要阻止技术进步，事实上也不可能。这是推动生物技术监管遇到的最大难题之一。如何善用科技，或者说，如何选择科技向善，确保科技不被滥用，已经是摆在我们面前的一个严峻问题。

http://www.kepu.gov.cn/www/article/dtxw/55f16976aa654b4aac59679b95814c91

编辑：黄蔚卿 审编：GCH