從“生命解碼”到“基因編輯” “完美人類”會(huì)誕生嗎

　　健康、聰明、美麗……這些人人向往的優(yōu)良品質(zhì)，能夠完美集成在一個(gè)人身上嗎？在生命之初的胚胎階段，基因編輯技術(shù)的運(yùn)用，能夠完善基因的表達(dá)和功能，減少先天性疾病、顯現(xiàn)優(yōu)質(zhì)性狀，甚至“完美人類”的誕生都有可能。

　　一些科學(xué)家希望通過(guò)研究，在未來(lái)10年內(nèi)合成一個(gè)完整的人類基因組。當(dāng)然，涉及人類基因的研究必須經(jīng)歷嚴(yán)格的倫理審視。基因編輯技術(shù)目前不能逾越紅線，用來(lái)制造“完美人類”。

　　新一輪方興未艾的基因研究浪潮中，涌現(xiàn)不少中國(guó)面孔，中國(guó)“基因剪刀手”正在集體崛起。

　　人類將編寫(xiě)“生命天書(shū)”

　　“基因剪刀”的正式學(xué)術(shù)名稱是基因編輯技術(shù)。

　　脫氧核糖核酸（DNA）是重要的遺傳物質(zhì)，它呈螺旋互繞的雙鏈結(jié)構(gòu)，在DNA鏈條上，一個(gè)具有某種功能的片段就是基因。基因編輯技術(shù)可以斷開(kāi)DNA鏈條，對(duì)其進(jìn)行改動(dòng)，然后重新連上，就像人們寫(xiě)作時(shí)編輯文字那樣。由于對(duì)DNA鏈條有剪斷操作，它又被形象地稱為“基因剪刀”。

　　基因組常被稱作是“生命天書(shū)”。1990年～2003年，美、英、法、德、日、中6國(guó)科學(xué)家共同實(shí)施了“人類基因組計(jì)劃”，推動(dòng)了基因測(cè)序技術(shù)發(fā)展，掌握了閱讀“生命天書(shū)”的能力。

　　“基因剪刀”的出現(xiàn)，使得科學(xué)家們可以編寫(xiě)“生命天書(shū)”。

　　今年6月，全球25名基因研究領(lǐng)域的科學(xué)家聯(lián)名在《科學(xué)》雜志上宣布，今年內(nèi)將啟動(dòng)“人類基因組編寫(xiě)計(jì)劃”，目標(biāo)包括在10年內(nèi)合成一個(gè)完整的人類基因組。

　　“我們希望更好地了解人類基因組，并推動(dòng)基因編輯和合成技術(shù)的發(fā)展。”30歲的中國(guó)學(xué)者楊璐菡說(shuō)。她是“人類基因組編寫(xiě)計(jì)劃”最年輕的發(fā)起人之一，目前在哈佛大學(xué)從事基因研究。全球最流行的“基因剪刀”是2013年興起的CRISPR－Cas9技術(shù)，主要發(fā)明者之一是美籍華人科學(xué)家張峰。

　　中國(guó)基因研究從追隨到領(lǐng)先

　　今年8月，中國(guó)科學(xué)家將在全球首次利用CRISPR－Cas9技術(shù)進(jìn)行人體臨床試驗(yàn)。四川大學(xué)華西醫(yī)院盧鈾教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)將用這一技術(shù)改造免疫細(xì)胞，并注射病人體內(nèi)，以治療非小細(xì)胞肺癌。

　　在全球首次運(yùn)用“基因剪刀”修改人類胚胎基因的，也是一位年輕的中國(guó)科學(xué)家。2015年，中山大學(xué)黃軍就利用這一技術(shù)修改人類胚胎中可能導(dǎo)致β型地中海貧血的基因。黃軍就也因此被《自然》雜志列入全球十大科技人物。

　　另一位因?yàn)檫\(yùn)用“基因剪刀”而獲得《自然》雜志獎(jiǎng)項(xiàng)的中國(guó)科學(xué)家是高彩霞。她是中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所的植物生物學(xué)家，她與實(shí)驗(yàn)室同事在全球率先在農(nóng)作物，特別是小麥和水稻上成功使用了這項(xiàng)簡(jiǎn)潔的革命性基因編輯技術(shù)。

　　以“人類基因組計(jì)劃”為代表的上一輪基因研究浪潮中，中國(guó)科學(xué)家處于追隨的位置。這是因?yàn)橹饕�基因測(cè)序工具都是國(guó)外科學(xué)家發(fā)明的，而中國(guó)科學(xué)家承擔(dān)的工作量只占整個(gè)計(jì)劃的百分之一。

　　“中國(guó)在基因編輯領(lǐng)域的發(fā)展，與分子生物學(xué)的學(xué)科發(fā)展密切有關(guān)，也離不開(kāi)國(guó)家科研投入的增長(zhǎng)。”北京大學(xué)理學(xué)部主任、生物學(xué)家饒毅說(shuō)，“我國(guó)從上世紀(jì)80年代開(kāi)始引進(jìn)分子生物學(xué)技術(shù)，打下了較好的學(xué)科基礎(chǔ)。新一輪高峰到來(lái)時(shí)，中國(guó)很容易跟上學(xué)習(xí)、應(yīng)用，一些用心的科研人員做出國(guó)際一流的成果也不足為奇。”

　　生命完善的新藍(lán)圖和新倫理

　　“基因剪刀手”們將把我們帶向何處？未來(lái)的生活會(huì)有多大改變？這也是普通百姓關(guān)心的實(shí)際問(wèn)題。

　　目前，全球具有器官移植需求的病人不在少數(shù)，而捐獻(xiàn)的器官數(shù)量有限。異種器官移植也被“人類基因組編寫(xiě)計(jì)劃”列為6個(gè)先導(dǎo)項(xiàng)目之一。

　　科學(xué)家正在研究如何用豬培育可供移植的器官。目前的技術(shù)障礙之一是豬體內(nèi)存在一些有害基因，可能給人類帶來(lái)新的疾病。2015年，楊璐菡等科學(xué)家使用基因編輯技術(shù)，去除了豬基因組中62個(gè)有害基因，掃清了豬器官用于人體移植的一大障礙。

　　“通過(guò)編輯基因組更好地了解生命密碼，指導(dǎo)預(yù)防、治療疾病。”楊璐菡說(shuō)。

　　從遠(yuǎn)期來(lái)看，基因編輯技術(shù)可能開(kāi)啟一個(gè)現(xiàn)在無(wú)法想象的全新世界。最典型、也是最受質(zhì)疑的就是關(guān)于創(chuàng)造生命或創(chuàng)造人類的問(wèn)題。

　　“人類基因組編寫(xiě)計(jì)劃”的目標(biāo)之一是合成一個(gè)完整人類基因組。人類基因組有約30億個(gè)堿基對(duì)，合成難度很大。

　　需要說(shuō)明的是，“人類基因組編寫(xiě)計(jì)劃”只是提出合成人類基因組，并不涉及胚胎，沒(méi)有提議在基因組基礎(chǔ)上制造“無(wú)父母嬰兒”。盡管如此，仍然多有倫理方面的質(zhì)疑。涉及人類基因的研究必然要經(jīng)歷嚴(yán)格的倫理審視。

　　2015年年底，中、美、英等多國(guó)科學(xué)家和倫理學(xué)家在華盛頓舉行人類基因編輯國(guó)際峰會(huì)。會(huì)后聲明劃出的紅線是，禁止出于生殖目的而使用基因編輯技術(shù)改變?nèi)祟惻咛セ蛏�殖�?xì)胞。這意味著，用“基因剪刀”幫助治病可以，但不能用它來(lái)制造完美的下一代。

　　人類基因編輯國(guó)際峰會(huì)的參與者也達(dá)成共識(shí)，認(rèn)為“對(duì)生殖細(xì)胞編輯的臨床使用應(yīng)定期評(píng)估”。

　　“基因革命有兩波熱潮，第一個(gè)浪潮是讀基因，也就是基因測(cè)序；第二波是編輯基因組，從科技發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，‘基因剪刀’只是基因修改技術(shù)的開(kāi)始，在工具的性能和應(yīng)用上還有很大想象空間。”楊璐菡說(shuō)。