造物前夕
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- 发布时间:2017-11-21 17:10
道德科学
自从协助发明 CRISPR技术之后,杜德纳便不断呼吁人们用合乎伦理的方式使用该技术。
如今,科学家们有一种相对简单又廉价的方式来阅读、编写和编辑生命的构建模块,那就是名为 CRISPR-Cas9的基因编辑技术。虽然面世不过五年时间,但 CRISPR 所具备的那种瞄准和修改特定 DNA 片段的能力已经极大地推动了医药和农业领域取得科学突破的速度。科学家甚至尝试用 CRISPR 技术来复活长毛象。包括比尔·盖茨(BillGates)和西恩·帕克(Sean Parker)在内的投资人以及医疗公司为CRISPR的研究投入了数百万美元,慈善事业也掏出数百万美元,以支持科学家们研究基因疾病的疗法;在中国,至少有七项人体临床试验在不断取得进展。这一切都始于一个科学家小团队无意中发现一个已存在几千年的有机生物过程。这个团队的领导者之一是分子生物学家詹妮弗·杜德纳(JenniferDoudna),也是加州大学伯克利分校杜德纳实验室(Doudna Lab)的负责人。杜德纳合著了一本记录 CRISPR 发展的新书《造物的裂痕:基因编辑及其控制进化的奇妙能力》(A Crack in Creation Gene Editingand the Unthinkable Power to Control Evolution)。“CRISPR 是技术如何诞生的最佳例子,”杜德纳说,“技术通常源自意想不到的地方。”然而,结果却可能是不可预知而且危险的,这促使她不断呼吁全球的人们用负责任的方式使用 CRISPR。在下面的摘录中,杜德纳谈论了CRISPR技术的改革能力。——Noah Robischon
你能想象吗——能在厨房放几个月都不会腐烂的番茄,能更好地经受气候变化的植物,无法传播疟疾的蚊子,能与警察和士兵并肩作战的强壮犬类,还有不再长出头角的牛。这些生物体听起来似乎很不可思议,但多亏了基因编辑,它们已经存在了。而这只是开始而已。我在写这段文字时,我们周围的世界正在被 CRISPR 颠覆,无论我们是否已做好准备。未来几年内,这门新的生物技术将为我们提供更高产量的农作物、更健康的家畜和更营养的食物。未来几十年内,我们可能会见到经过基因改造、可为人类供应人体器官的猪——我们还可能会造出长毛象、有翼蜥蜴和独角兽。我并不是在开玩笑。
我们即将迈入地球生命史的一个新纪元,意识到这一点让我感到惊奇。在这个新时代,人类对地球上物种遗传组成的控制能力将达到前所未有的水平。过不了多久,我们将利用 CRIPSR 使自然屈服于我们的意志,这是人类自史前时代就存在的梦想。当这种意志指向具有建设性的事情,结果可能是十分美妙的——不过,这也可能导致一些无心或灾难性的后果。
科学界已经感受到了基因编辑植物和动物的影响。比如,研究人员已经利用 CRISPR 技术,更精准且更灵活地在动物身上生成人类疾病——不仅在老鼠身上,而是任何能最好地体现相关疾病的动物,比如让猴子患上自闭症,让猪患上帕金森,让雪貂患上流感。CRISPR 技术一个最有趣的方面在于它能让我们研究为某些生物体独有的特征,比如墨西哥蝾螈的肢体再生能力,鳉鱼的衰老和甲壳类动物的骨骼发育。我喜欢同事给我发的描述 CRISPR 实验的笔记和图片,比如新发现的造就美丽蝴蝶翅膀图案的遗传因素,或者能够入侵人类组织的传染性酵母,对此,他们已经在个别基因的层面上将其切割。这些实验揭示了自然界的新真相以及将所有生物体捆在一起的遗传相似性。这些发现令我特别兴奋。
另一方面,有些基因编辑应用听起来更像出自科幻小说而不是科学期刊。比如,我惊讶地了解到有些研究团队正利用 CRISPR 来对猪的某些基因进行“人性化”,希望以异种器官移植的方式解决人类对器官的需求——也就是将猪(或者其他动物)身上的器官移植在人类受体里面。基因编辑技术还让人类能对动物进行审美上的改造,有些公司已经利用该技术创造出新的宠物,比如体型维持在小狗大小的迷你猪。而且,在一本已被搬上大屏幕的著名科幻小说中,我读到有些实验室正在进行一项名为“灭绝动物复活”的研究,也就是通过克隆或基因工程来复活已灭绝的物种。我的朋友贝斯·夏皮罗(Beth Shapiro),即圣克鲁斯加利福尼亚大学一位教授,便非常激动地利用这个策略来再造某些已经灭绝的鸟类,其目的是研究这些鸟类与现代物种的关系。与此同时,某些研究人员正利用 CRISPR 一点点将大象基因转变成长毛象基因。
讽刺的是,CRISPR 也可能造就相反的结果 :强制性使某些动物或病原体灭绝。是的,总有一天,CRISPR 或许会被用于消灭整个物种。十年前我的实验室开始进入细菌适应性免疫系统的新领域时,我做梦都没想到基因技术会被用于此道。
在这些以及其他领域的一些研究都具有提高人类健康和幸福的巨大潜力,但有些研究却十分无聊,异想天开甚至是危险万分。我越来越意识到必须了解基因编辑的风险,尤其在该技术的应用越来越广泛之时。
过不了多久, 我们将利用CRIPSR 使自然屈服于我们的意志,这是人类自史前时代就存在的梦想。
CRISPR 赋予我们彻底(且不可逆地)改变生物圈的能力,让我们能根据自己的意志改写组成生命的分子。我觉得,关于 CRIPSR 所呈现的可能性,包括好的和坏的,我们的讨论还远远不够多。这是生命科学领域令人兴奋的一刻,但我们不能得意忘形。我们必须记住,虽然 CRISPR 有足够强大的潜力来改善我们的世界,但肆意捣弄生态系统的遗传因素也可能造就意料之外的后果。我们有责任去事先考虑到各个方面的结果,并在一切还来得及之前,就如何最好地在自然界使用基因编辑技术来展开一场全球性的、公共的、包容性的对话。