從“生命解碼”到“基因編輯” “完美人類”會誕生嗎

　　健康、聰明、美麗……這些人人向往的優良品質，能夠完美集成在一個人身上嗎？在生命之初的胚胎階段，基因編輯技術的運用，能夠完善基因的表達和功能，減少先天性疾病、顯現優質性狀，甚至“完美人類”的誕生都有可能。

　　一些科學家希望通過研究，在未來10年內合成一個完整的人類基因組。當然，涉及人類基因的研究必須經歷嚴格的倫理審視。基因編輯技術目前不能逾越紅線，用來制造“完美人類”。

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

　　人類將編寫“生命天書”

　　“基因剪刀”的正式學術名稱是基因編輯技術。

　　脫氧核糖核酸（DNA）是重要的遺傳物質，它呈螺旋互繞的雙鏈結構，在DNA鏈條上，一個具有某種功能的片段就是基因。基因編輯技術可以斷開DNA鏈條，對其進行改動，然后重新連上，就像人們寫作時編輯文字那樣。由于對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”。1990年～2003年，美、英、法、德、日、中6國科學家共同實施了“人類基因組計劃”，推動了基因測序技術發展，掌握了閱讀“生命天書”的能力。

　　“基因剪刀”的出現，使得科學家們可以編寫“生命天書”。

　　今年6月，全球25名基因研究領域的科學家聯名在《科學》雜志上宣布，今年內將啟動“人類基因組編寫計劃”，目標包括在10年內合成一個完整的人類基因組。

　　“我們希望更好地了解人類基因組，并推動基因編輯和合成技術的發展。”30歲的中國學者楊璐菡說。她是“人類基因組編寫計劃”最年輕的發起人之一，目前在哈佛大學從事基因研究。全球最流行的“基因剪刀”是2013年興起的CRISPR－Cas9技術，主要發明者之一是美籍華人科學家張峰。

　　中國基因研究從追隨到領先

　　今年8月，中國科學家將在全球首次利用CRISPR－Cas9技術進行人體臨床試驗。四川大學華西醫院盧鈾教授領導的團隊將用這一技術改造免疫細胞，并注射病人體內，以治療非小細胞肺癌。

　　在全球首次運用“基因剪刀”修改人類胚胎基因的，也是一位年輕的中國科學家。2015年，中山大學黃軍就利用這一技術修改人類胚胎中可能導致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。

　　另一位因為運用“基因剪刀”而獲得《自然》雜志獎項的中國科學家是高彩霞。她是中國科學院遺傳與發育生物學研究所的植物生物學家，她與實驗室同事在全球率先在農作物，特別是小麥和水稻上成功使用了這項簡潔的革命性基因編輯技術。

　　以“人類基因組計劃”為代表的上一輪基因研究浪潮中，中國科學家處于追隨的位置。這是因為主要基因測序工具都是國外科學家發明的，而中國科學家承擔的工作量只占整個計劃的百分之一。

　　“中國在基因編輯領域的發展，與分子生物學的學科發展密切有關，也離不開國家科研投入的增長。”北京大學理學部主任、生物學家饒毅說，“我國從上世紀80年代開始引進分子生物學技術，打下了較好的學科基礎。新一輪高峰到來時，中國很容易跟上學習、應用，一些用心的科研人員做出國際一流的成果也不足為奇。”

　　生命完善的新藍圖和新倫理

　　“基因剪刀手”們將把我們帶向何處？未來的生活會有多大改變？這也是普通百姓關心的實際問題。

　　目前，全球具有器官移植需求的病人不在少數，而捐獻的器官數量有限。異種器官移植也被“人類基因組編寫計劃”列為6個先導項目之一。

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

　　“通過編輯基因組更好地了解生命密碼，指導預防、治療疾病。”楊璐菡說。

　　從遠期來看，基因編輯技術可能開啟一個現在無法想象的全新世界。最典型、也是最受質疑的就是關于創造生命或創造人類的問題。

　　“人類基因組編寫計劃”的目標之一是合成一個完整人類基因組。人類基因組有約30億個堿基對，合成難度很大。

　　需要說明的是，“人類基因組編寫計劃”只是提出合成人類基因組，并不涉及胚胎，沒有提議在基因組基礎上制造“無父母嬰兒”。盡管如此，仍然多有倫理方面的質疑。涉及人類基因的研究必然要經歷嚴格的倫理審視。

　　2015年年底，中、美、英等多國科學家和倫理學家在華盛頓舉行人類基因編輯國際峰會。會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改變人類胚胎或生殖細胞。這意味著，用“基因剪刀”幫助治病可以，但不能用它來制造完美的下一代。

　　人類基因編輯國際峰會的參與者也達成共識，認為“對生殖細胞編輯的臨床使用應定期評估”。

　　“基因革命有兩波熱潮，第一個浪潮是讀基因，也就是基因測序；第二波是編輯基因組，從科技發展的角度來說，‘基因剪刀’只是基因修改技術的開始，在工具的性能和應用上還有很大想象空間。”楊璐菡說。