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十点科学|基因魔剪，是怎样修改生命的说明书的？( 三 )


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对CRISPR技术做出关键贡献的两位科学家 ， Emmanuelle Charpentier（法）和 Jennifer Doudna（美） ， 刚刚共获2020年诺贝尔化学奖 。
十点科学|基因魔剪，是怎样修改生命的说明书的？
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??CRISPR-Cas9匹配上目标序列后 ， 切断DNA| 整理自网络
不过 ， 让世人正式看到了这项技术巨大潜力的 ， 是2013年美国博德研究所（Broad Institute）的华人科学家张锋在《科学》杂志发表的成果 。 他率先证明CRISPR-Cas9系统能用于真核生物（包括动物、植物、真菌等） ， 并且新方案也是“傻瓜式”操作：只要将CRISPR-Cas9溶液撒到细胞上 ， 置于37℃环境一段时间 ， 目标基因就能被切断 。 即使初级的科研人员 ， 也能顺利操作 。
这意味着 ， 与基因修改相关的所有操作（包括敲除、替换、插入等）都将变得十分便捷 。 巨大的商业应用前景（2020年市场估值170亿美元）让加利福尼亚大学伯克利分校和博德研究所 ， 为了CRISPR的首个专利在法庭上打了好几个回合 。 尽管根据最新裁定（2010年9月10日） ， 以“杜德纳和加州大学伯克利分校覆盖关于CRISPR的所有专利 ， 而张锋和博德研究所拥有其中的一项关键专利（将CRISPR用于真核生物）”而暂时告一段落 ， 但这场旷日之战恐怕很难就此罢休 。
基因编辑婴儿：踏破基因编辑红线？
CRISPR-Cas技术的高效易用 ， 让各个领域的科研人员跃跃欲试 。 门槛的降低也让风险加速而来 。 首当其冲的就是伦理隐患 。 2018年11月 ， 一对婴儿的诞生直接将难题推到了众人眼前 。
当月26日 ， 南方科技大学贺建奎团队宣布 ， 经过CRISPR-Cas9基因编辑的两个抗艾滋病试管婴儿已经诞生 。 全球哗然 。
多年来 ， 艾滋病疫苗的研发始终未能成功 。 而研究表明 ， 艾滋病毒感染人体细胞 ， 需要从细胞表面的受体蛋白（相当于门户）进入 。 一种名为CCR5的蛋白恰好就是这种门户 。 理论上只要用CRISPR-Cas9切断编码CCR5蛋白的基因 ， 阻止蛋白生成 ， 就能防止艾滋病毒进入人体细胞 。 贺建奎团队正是对人类胚胎进行了这种操作 ， 称两个婴儿对艾滋病有天然抵抗能力 。
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听起来很厉害 ， 但为什么却遭到了一致批评呢？
因为从技术上讲 ， 该研究毫无创新之处 ， 稍有条件的实验室都能做得到 。 但出于对副作用和伦理的担忧 ， 对于人的非治疗目的基因干预（尤其对胚胎/生殖细胞）是各国科学家达成共识的、现阶段不可触碰的底线 。
综合考虑有以下几点：
首先 ， 和其他基因编辑技术一样 ， CRISPR-Cas9系统并不完美 ， 面临无法避免的“脱靶”效应：除了目标片段 ， 也可能切断基因组里其他相似的片段 ， 造成未知风险 。 这是该项技术眼下的最大短板 。
其次 ， 一个基因未必只对应一个功能 。 除了编码艾滋病门户蛋白 ， CRR5基因自身是否有其他功能 ， 与其他基因是否还有协作关系？现阶段我们对人类基因组的认识还十分浅薄 ， 这些都尚不明确 。 贸然修改并不完全了解的基因 ， 可能引发意想不到的后果 。
再者 ， 这种尝试并非出于治疗疾病的目的 ， 而更倾向于创造“更强”的人类 。 因为阻断HIV病毒的母婴传播在当前医学实践中已有其他更成熟安全且免费的方法 ， 而当前基因编辑技术还未敢被用于“预防”目的 。 如果预防艾滋病可以 ， 那么预防衰老、肥胖可不可以呢？选择更漂亮、更聪明的孩子是否也可以呢？个中界限很难泾渭分明 。 CRISPR-Cas9和胚胎都如此易得 ， 一旦他人效仿 ， 又会向谁、以怎样的代价提供服务呢？
更进一步 ， 即便技术完美 ， 人人都能自由修改后代的基因 ， 囿于时代的审美 ， 大家都得到了“完美”孩子 ， 这种多样性缺失的人类基因库 ， 能否保障人类族群度过未知的外界危机呢？比如 ， 令人美丽强壮的基因 ， 恰好对某种未知病毒易感？


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