最偉大的技術(shù)革命許也是最危險(xiǎn)的

2015年年初，曾經(jīng)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、遺傳學(xué)家大衛(wèi)，巴爾的摩（DavidBaltimore）出席了在加州納帕河谷的卡內(nèi)羅斯客棧酒店舉辦的一次會(huì)議，全球最有影響力的基因組工程專家都出席了會(huì)議?！白屛矣蟹N昔日重來(lái)的感覺(jué)。”巴爾的摩說(shuō)。

早在1975年，他就曾經(jīng)出席過(guò)一次類似的大會(huì)，只不過(guò)當(dāng)時(shí)的會(huì)議地點(diǎn)在位于太平洋叢林市的阿西羅瑪會(huì)務(wù)酒店。當(dāng)年世界上140名最杰出的科學(xué)家就是在那里陳述了基因解碼及重組可能會(huì)引發(fā)的后續(xù)影響，科學(xué)家們想要搞清楚基因工程的禁區(qū)和界限在哪里。有一些與會(huì)者認(rèn)為，基因改造對(duì)人類“種系”的干預(yù)乃至人類生存的威脅著實(shí)讓人后怕，但是大多數(shù)人都覺(jué)得這些想法還停留在不切實(shí)際的空想階段。在當(dāng)時(shí)，微生物工程已經(jīng)面臨足夠多的困難了。

但是，40年后的今天，一切都已經(jīng)不一樣了。

基本上，每位納帕?xí)h的與會(huì)者都已在運(yùn)用一種叫作Crisp-Cas9的基因編輯技術(shù)。Crispr是“成簇且間隔規(guī)律的短回文重復(fù)序列”的縮寫(xiě)，也是這種技術(shù)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)；Cas9則是一種能夠真正產(chǎn)生作用的蛋白質(zhì)的名稱。拋開(kāi)技術(shù)細(xì)節(jié)不談，CrisprCas9能夠輕松、廉價(jià)并決速地移動(dòng)基因——并適用于從細(xì)菌到人體等任何生物體中的任何基因?！斑@是生物醫(yī)學(xué)研究歷史上的里程碑，”巴爾的摩說(shuō)?！笆求@世的巨大成就?！?/p>

利用這種已經(jīng)問(wèn)世3年的技術(shù)，研究人員已經(jīng)修正了引發(fā)失明的基因突變，停止了癌細(xì)胞的擴(kuò)散，并且讓細(xì)胞體有能力阻擋住引發(fā)艾滋病的病毒滲透。農(nóng)業(yè)學(xué)家也已經(jīng)讓大麥作物對(duì)于一些致命的真菌比如白粉菌產(chǎn)生免疫力，轉(zhuǎn)基因的糧食作物能夠喂飽地球上的90億人。生物工程學(xué)家利用Crispr技術(shù)改變了酵母菌的DNA，讓它可以消耗植物物質(zhì)并產(chǎn)生乙醇，有望消除人們對(duì)于石油化工產(chǎn)品的依賴。以Crispr為核心技術(shù)的創(chuàng)業(yè)者們成立了國(guó)際化制藥公司及農(nóng)業(yè)公司，進(jìn)一步促進(jìn)了Crispr的研發(fā)。美國(guó)最有地位的兩所大學(xué)還卷入了一場(chǎng)搶奪該技術(shù)基本專利權(quán)的激烈斗爭(zhēng)中。出于各自不同的立場(chǎng)，Cfispr在你眼中可能是一個(gè)充滿光明的-未來(lái)，也可能是一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)?wù)?，還可能是巨大的財(cái)富。

這項(xiàng)技術(shù)具有革命性，也如同所有革命一樣充滿危險(xiǎn)。Cfispr技術(shù)讓阿西羅瑪會(huì)議上一些科學(xué)家的噩夢(mèng)變得隨時(shí)都有可能成為現(xiàn)實(shí)。它至少能夠讓遺傳學(xué)家們著手實(shí)現(xiàn)讓很多人都擔(dān)心不已的魔法一人工培育良種嬰兒、侵入性突變體、針對(duì)特定物種的生化武器，還有其他一些頗具末日感的科幻奇觀。隨之而來(lái)的還有生命科學(xué)研究領(lǐng)域的全新規(guī)則。但是沒(méi)人知道這個(gè)規(guī)則究竟是什么——也不知道誰(shuí)將會(huì)是第一個(gè)打破規(guī)則的人。

從某種意義上來(lái)說(shuō)，在沒(méi)有人知道基因是什么之前，人類早已經(jīng)擔(dān)當(dāng)了遺傳工程師的角色。他們能夠讓生物具有新的特性——培育出口味更甜的玉米和臉部更扁平的斗牛犬一這些都是通過(guò)“選擇育種”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但是這種方法需要時(shí)間，并且不是每次都能夠成功。到1930年，人類改造自然的速度突然加快?？茖W(xué)家用x光頻繁對(duì)植物種子和昆蟲(chóng)卵進(jìn)行輻射，導(dǎo)致各類變異在基因組中像炮彈爆炸一般遍地開(kāi)花。如果在這幾百種受到輻射的植物或昆蟲(chóng)中有一種能夠按照科學(xué)家們預(yù)期的效果成長(zhǎng)起來(lái)，它們就會(huì)被加以培育，其余的就會(huì)被丟棄。這就是紅肉葡萄柚和大部分現(xiàn)代啤酒麥芽的來(lái)歷。

發(fā)現(xiàn)Crispr的人不是基因工程師。他們是基礎(chǔ)研究人員，他們?yōu)榱私议_(kāi)生命起源的秘密而對(duì)地球上第一種生物的后代，統(tǒng)稱為“古生菌”的古代細(xì)菌和微生物的基因組進(jìn)行測(cè)序。在深入研究構(gòu)成DNA序列的四個(gè)堿基A、T、G和C基的時(shí)候，微生物學(xué)家注意到，這些基因的鏈架上出現(xiàn)了一些重復(fù)片段，它們正序與倒序的排列是一致的——這被稱作“回文結(jié)構(gòu)”。研究人員們并不清楚這些片段能夠起到什么作用，只知道它們很有蹊蹺。在只有科學(xué)家才熱愛(ài)的命名游戲中，他們將這些成簇的重復(fù)回文序列命名為Crispr。

隨后，2005年，丹麥?zhǔn)称饭镜つ崴箍耍―aNsco）的微生物學(xué)家魯?shù)婪?，巴朗格（Rodolphe Barrangou）在該公司用來(lái)生產(chǎn)酸奶和奶酪的細(xì)菌“嗜熱鏈球菌”中發(fā)現(xiàn)了一些同樣的重復(fù)回文序列。細(xì)菌也會(huì)受到病毒的攻擊一這種病毒被稱為噬菌體。巴朗格的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這些基因片段在細(xì)菌抵抗噬菌體的過(guò)程中起到了重要作用，它會(huì)產(chǎn)生一種所謂的“免疫記憶”。如果受到噬菌體攻擊的細(xì)菌中也包括Crispr重復(fù)回文序列的話，該細(xì)菌就能夠辨認(rèn)出噬菌體并進(jìn)行反擊。

隨著更多研究人員對(duì)更多細(xì)菌進(jìn)行測(cè)序，他們一再發(fā)現(xiàn)了Cfispr的存在一大約有一半的細(xì)菌都包含有它們。很多古生菌中也有。更奇怪的是，CrNpr的某些序列最終并不能像其他基因那樣合成某種蛋白質(zhì)，而是會(huì)產(chǎn)生RNA——一種單鏈結(jié)構(gòu)遺傳物質(zhì)（而DNA是雙鏈結(jié)構(gòu)的）。

這一發(fā)現(xiàn)又引發(fā)了一個(gè)新的假設(shè)。很多現(xiàn)存的動(dòng)植物抵御病毒侵襲的體內(nèi)構(gòu)造都是由RNA產(chǎn)生的。所以，一些研究人員開(kāi)始好奇，Crispr會(huì)不會(huì)是一個(gè)原生的免疫系統(tǒng)。在致力于這項(xiàng)研究的人中，有一位來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的吉爾，班菲爾德，她在加州沙斯塔縣已經(jīng)廢棄的鐵山礦內(nèi)110華氏度的酸性水源中找到了一種微生物，其體內(nèi)也含有Cfispr序列。但是要想證實(shí)她的判斷，她需要幫助。

幸運(yùn)的是，礦區(qū)里發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌嚴(yán)重引發(fā)了美國(guó)最著名的RNA專家、生物化學(xué)家詹妮弗，杜德娜（JenniferDoudna）的好奇心，但是杜德娜仔細(xì)分析了Cfispr的結(jié)構(gòu)，并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)證據(jù)表明細(xì)菌的免疫系統(tǒng)與現(xiàn)有動(dòng)植物免疫系統(tǒng)之間有任何關(guān)聯(lián)。不過(guò)，她認(rèn)為這一系統(tǒng)可以被用于疾病診斷測(cè)試。

班菲爾德也并不是唯——個(gè)在Crispr項(xiàng)目上向杜德娜尋求幫助的人。2011年，杜德娜在波多黎各的圣胡安參加美國(guó)微生物學(xué)會(huì)舉辦的一次會(huì)議，一名熱情的法國(guó)科學(xué)家問(wèn)她是否介意到會(huì)場(chǎng)外面聊幾句。這個(gè)人就是瑞典于默奧大學(xué)的微生物學(xué)家艾曼紐爾，夏邦杰（EmmanuelleCharpentier）。

她們?cè)谑ズ怖铣堑暮锎┬?，夏邦杰一路在解釋，她發(fā)現(xiàn)與Crispr有關(guān)的一種蛋白質(zhì)Csnl似乎非同尋常。它好像能夠?qū)ふ业讲《局刑囟ǖ腄NA序列，并且像微觀手術(shù)刀一樣將其切斷。夏邦杰請(qǐng)求杜德娜幫助她弄清這一現(xiàn)象的原理?！安恢罏槭裁?，她說(shuō)起這件事時(shí)，我真的——到現(xiàn)在我還能想起那種感覺(jué)——我的后背突然冒出一股涼氣，”杜德娜說(shuō)?！爱?dāng)她說(shuō)到這種‘神秘的Csnl’的時(shí)候，我當(dāng)時(shí)就有種預(yù)感，這將會(huì)帶來(lái)一些突破?！?/p>

回到瑞典后，夏邦杰把一個(gè)菌落的釀膿鏈球菌保存在生物化學(xué)儲(chǔ)藏室里。沒(méi)人愿意接近釀膿鏈球菌。它會(huì)引發(fā)膿毒性咽喉炎和壞死性筋膜炎——也就是俗話說(shuō)的噬肉病。不過(guò)這種細(xì)菌正是夏邦杰的合作伙伴，也正是在這種釀膿鏈球菌中，夏邦杰發(fā)現(xiàn)了那種神秘而強(qiáng)大的蛋白質(zhì)，現(xiàn)在它被重新命名為Cas9。夏邦杰取得了這個(gè)菌落的樣本，提純了DNA，并決遞給了杜德娜。

夏邦杰和杜德娜的研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)始一起工作，他們發(fā)現(xiàn)Cfispr生有兩條很短的RNA鏈，而Cas9就連接在上面。這些RNA鏈的序列能夠?qū)τ诓《綝NA的支鏈做出反應(yīng)，并且能夠像GPS一樣鎖定定位那些片段的位置。當(dāng)CrisppCas9復(fù)合體鎖定目標(biāo)后，Cas9能夠發(fā)揮魔術(shù)般的作用：它會(huì)改變形狀，抓住DNA并且如非常精確的分子手術(shù)刀一般將其切斷。

這件事的重要性在于：他們將這一反應(yīng)的過(guò)程拆解之后，杜德娜的博士后學(xué)生馬丁，吉內(nèi)克把那兩條RNA鏈合成為一個(gè)片段一也就是“引導(dǎo)RNA”——并可以對(duì)其進(jìn)行基因工程編碼。他可以提取任意生物的基因符號(hào)來(lái)生成引導(dǎo)RNA；不僅可以從病毒中提取，也可以從他們能夠想到的任何生物中提取。在試管里，把吉內(nèi)克合成的引導(dǎo)RNA與Cas9蛋白質(zhì)復(fù)合，就可以生成一種可以操控的DNA切割工具。

2012年6月28日，杜德娜的研究小組在《科學(xué)》周刊上就這一成果發(fā)表了文章。在該篇文章以及此前提起的專利申請(qǐng)中，他們建議將這種技術(shù)作為基因組工程的工具。它物美價(jià)廉，連大學(xué)研究生都可以操作。

這一發(fā)現(xiàn)引發(fā)了諸多關(guān)注。最近，杜德娜和夏邦杰兩人分別獲得了“2015突破獎(jiǎng)”的300萬(wàn)美元獎(jiǎng)金?！稌r(shí)代周刊》將兩人列為影響世界的100個(gè)人之一。

每周三的下午，麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)聯(lián)合成立的博德研究院的分子生物學(xué)家張峰，都會(huì)在《科學(xué)》周刊剛剛發(fā)布新一期電子版內(nèi)容后馬上上網(wǎng)瀏覽。2012年，他也在從事Crispr Cas9的相關(guān)工作?？吹搅硕诺履群拖陌罱艿奈恼?，他會(huì)認(rèn)為自己被捷足先登了嗎？完全不會(huì)?！拔也](méi)有什么感覺(jué)，”張鋒說(shuō)。“我們的目標(biāo)是進(jìn)行基因組編輯，這篇文章并沒(méi)有涉及。”杜德娜的團(tuán)隊(duì)只是在切割漂浮在試管里的微生物的DNA，但是對(duì)于張鋒來(lái)說(shuō)，如果你沒(méi)有對(duì)人體細(xì)胞進(jìn)行試驗(yàn)，就等于是在瞎混。

這種嚴(yán)肅認(rèn)真的勁頭是張鋒的典型作風(fēng)。他11歲時(shí)與父母一起從中國(guó)移居到愛(ài)荷華州的得梅因，父母都是工程師，——一個(gè)是電腦工程師，一個(gè)是電子工程師。16歲那年，他在愛(ài)荷華衛(wèi)理公會(huì)醫(yī)院的基因療法研究所得到了一個(gè)實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)。高中畢業(yè)時(shí)他已經(jīng)獲得了多個(gè)科學(xué)獎(jiǎng)項(xiàng)，其中包括英特爾科學(xué)獎(jiǎng)的第三名。

當(dāng)杜德娜談起自己的職業(yè)生涯時(shí)，她總會(huì)提到自己的導(dǎo)師們；而張鋒則會(huì)列舉自己的個(gè)人成就，包括高中時(shí)在學(xué)校獲得的獎(jiǎng)項(xiàng)。杜德娜看起來(lái)憑直覺(jué)做事，并且采取無(wú)為而治的管理風(fēng)格，而張鋒則非常強(qiáng)勢(shì)。

2011年，29歲的張鋒進(jìn)入博德研究院工作。入職后不久，他在一次科學(xué)咨詢委員會(huì)會(huì)議上聽(tīng)一位發(fā)言者提到了Crispr?！拔耶?dāng)時(shí)百無(wú)聊賴，”張鋒說(shuō)?！八运贿呏v我就一邊在谷歌上搜索了一番。”之后，他到邁阿密參加一次實(shí)驗(yàn)胚胎學(xué)的會(huì)議，但是幾乎沒(méi)有離開(kāi)過(guò)酒店房間。他把所有時(shí)間都用來(lái)閱讀Crispr的相關(guān)論文，并且在筆記本上畫(huà)滿了將Crispr和Cas9應(yīng)用于人類基因組的方法。“那是一個(gè)非常令人激動(dòng)的周末。”他笑著說(shuō)。

就在杜德娜的團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》周刊上發(fā)表他們的研究成果之前，張鋒申請(qǐng)了“將Cfispr Cas9應(yīng)用于基因組編輯”的聯(lián)邦補(bǔ)助金。杜德娜的論文讓他加快了步伐。他知道很快就會(huì)有人著手將Crispr用于基因組中。張鋒想當(dāng)?shù)谝弧?/p>

不久之后，張鋒的團(tuán)隊(duì)在《科學(xué)》周刊上發(fā)表論文，展示了使用Crispr Cas9編輯人類和老鼠的基因組的研究結(jié)果。該刊同期還發(fā)表了哈佛大學(xué)遺傳學(xué)家喬治，丘奇（George Church）使用Crispr編輯人類細(xì)胞的消息。同一個(gè)月，杜德娜的團(tuán)隊(duì)也宣布在人類細(xì)胞研究上取得的進(jìn)展，不過(guò)張鋒很快強(qiáng)調(diào)，他的方法能夠更好地切割并目修復(fù)DNA。

這個(gè)細(xì)節(jié)如此重要是因?yàn)閺堜h已經(jīng)要求自己同時(shí)兼職的博德研究院和麻省理工學(xué)院為他申請(qǐng)專利。根據(jù)公開(kāi)信息顯示，在7個(gè)月之前，杜德娜也已經(jīng)提交了自己的專利申請(qǐng)。不過(guò)，為張鋒申請(qǐng)專利的代理人在申請(qǐng)表格上的“加急”項(xiàng)上打了鉤，還支付了加急費(fèi)用，金額通常是在2000到4000美元。美國(guó)專利商標(biāo)局和博德研究院專利代理人之間隨即產(chǎn)生大量郵件往來(lái)，后者一直在強(qiáng)調(diào)他們的專利內(nèi)容具有獨(dú)創(chuàng)性。

關(guān)于人類細(xì)胞的各種論文發(fā)表之后大約一年多，杜德娜在上班路上收到一封電子郵件，告知她：張鋒、博德研究院和麻省理工學(xué)院獲得了將Crisp-Cas9應(yīng)用于基因組編輯這一技術(shù)的專利權(quán)?！拔曳浅Ｕ痼@，”她說(shuō)，“因?yàn)槲姨峤簧暾?qǐng)的時(shí)間比他們?cè)鐜讉€(gè)月?！?/p>

博德研究院的勝出引發(fā)了一次激烈交鋒。去年4月，加州大學(xué)修改了杜德娜原來(lái)的專利申請(qǐng)書(shū)，包含了與張鋒的申請(qǐng)內(nèi)容重疊的部分，并且向?qū)＠痔峤涣艘环蓍L(zhǎng)達(dá)114頁(yè)的抵觸程序申訴一要求進(jìn)行專利所有權(quán)的聽(tīng)證會(huì)。歐洲的多家機(jī)構(gòu)也以缺乏獨(dú)創(chuàng)性為由對(duì)張鋒的專利提出質(zhì)疑。張鋒則把政府補(bǔ)助金申請(qǐng)作為證據(jù)，證明這個(gè)想法確實(shí)是他的獨(dú)創(chuàng)。他說(shuō)自己本來(lái)也可以像杜德娜的團(tuán)隊(duì)那樣在2012年就發(fā)表成果，但是他希望能夠證明Crispr在人類細(xì)胞上也能起到作用。美國(guó)專利商標(biāo)局最決將于今年年末作出裁決。

這項(xiàng)專利背后包含巨大的利益紛爭(zhēng)。任何想要在微生物之外的生物體上采用這種技術(shù)的公司都得需要使用張鋒的專利；專利費(fèi)可能會(huì)高達(dá)幾十億美元，但最終產(chǎn)品為這些公司帶來(lái)的收益可能還會(huì)再多幾十億美元。僅舉一例：1983年哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家們申請(qǐng)了一項(xiàng)將外來(lái)DNA注入細(xì)胞內(nèi)部的專利技術(shù)，叫作“協(xié)同轉(zhuǎn)化（cotransformation）”到2000年該專利過(guò)期時(shí)止，他們已經(jīng)獲得了7.9億美元的收入。

雖然專利所有權(quán)之爭(zhēng)尚未見(jiàn)分曉，Crispr本身的價(jià)值已經(jīng)得到了很好的證明，圍繞這一技術(shù)陸續(xù)有公司成立。2011年，杜德娜和一位學(xué)生基于此前的Crispr專利成立了一家名為“北美馴鹿（Caribou）”的公司；加州大學(xué)為“馴鹿”公司提供了杜德娜所需專利的特許使用權(quán)。馴鹿公司利用Crispr研發(fā)用于工業(yè)及研究方面的原料，比如化學(xué)試劑以及洗衣劑中所含的酶。對(duì)于疾病防治一從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這毫無(wú)疑問(wèn)將是Crisp>Cas9最大的收入來(lái)源一馴鹿又成立了另外一家生物科技公司，叫作“Intellia醫(yī)療公司”，并且有權(quán)轉(zhuǎn)授Crisp-Cas9的使用權(quán)。知名制藥廠商諾華公司（Novartis）對(duì)這兩家初創(chuàng)公司都進(jìn)行了投資。在瑞士，夏邦杰與人聯(lián)合創(chuàng)立了“Crispr醫(yī)療公司”。在麻省的坎布里奇市，張鋒、喬治，丘奇及其他幾人基于張鋒最終獲得的專利，創(chuàng)立了愛(ài)迪塔斯醫(yī)藥公司（EditasMedicine）。

到目前為止，這4家公司已經(jīng)獲得了至少1.58億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資。

通常來(lái)說(shuō)，任何基因被成功遺傳給下一代的機(jī)會(huì)都是一半一半。下一代或者會(huì)得到媽媽的基因，或者會(huì)得到爸爸的基因。但是在1957年，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了這一規(guī)律也有例外，某些基因能操縱細(xì)胞分類的過(guò)程，讓自身能夠進(jìn)入更多后代的體內(nèi)，超過(guò)了原有的幾率。

10年前，一名進(jìn)化遺傳學(xué)家?jiàn)W斯汀，伯特（Austin Burt）提出了一個(gè)不太體面的方法，對(duì)這類“自私基因”加以利用。他建議將這類基因與一個(gè)你想要傳播給全人類的單一基因相結(jié)合。伯特建議使用這種“基因驅(qū)動(dòng)”方法消滅瘧蚊，這種蚊子傳播瘧疾，會(huì)導(dǎo)致每年100萬(wàn)人喪生。這是個(gè)好主意。實(shí)際上，其他研究人員已經(jīng)在使用其他方法對(duì)蚊子進(jìn)行生物改造，讓其對(duì)引發(fā)瘧疾的瘧原蟲(chóng)產(chǎn)生抗體，并且降低它們的繁殖能力，減少野生蚊子的總數(shù)。不過(guò)，對(duì)蚊子進(jìn)行基因改造耗資巨大。如果研究者不持續(xù)補(bǔ)充經(jīng)過(guò)基因突變的蚊子，那么普通蚊子很快又會(huì)在生態(tài)系統(tǒng)中占上風(fēng)。

如果能夠通過(guò)基因驅(qū)動(dòng)來(lái)加快這一改造進(jìn)程，那么普通蚊子就沒(méi)有什么機(jī)會(huì)了?？墒菃?wèn)題在于，將基因驅(qū)動(dòng)植入蚊子體內(nèi)是不可能的。直到Crispr-Cazs9的出現(xiàn)。

今天，哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院一間由四道加鎖大門(mén)嚴(yán)密把守的實(shí)驗(yàn)室里，有一組非同一般的非洲岡比亞瘧蚊孑孓正在培養(yǎng)皿里一片較淺水面的附近蠕動(dòng)。它們不是普通的瘧蚊。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室正在嘗試使用Cfispr在它們體內(nèi)植入對(duì)抗瘧疾的基因驅(qū)動(dòng)。目前還沒(méi)有成功，但是一旦成功了……好吧，從蚊子的角度來(lái)想，這件事確實(shí)非比尋常。因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目并非只是要改造它們中的一個(gè)，而是要改造它們?nèi)w。

發(fā)起這個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)化工程師凱文·艾斯維爾特（Kevin Esvelt）深知這項(xiàng)工作事關(guān)重大，因?yàn)槠浠驹砟軌蜃屓魏我环N生物滅亡?？茖W(xué)家需要經(jīng)過(guò)多年的研究才能確保這些基因驅(qū)動(dòng)不會(huì)被遺傳給其他物種或者其他種類的蚊子身上。并且，他們也想知道，如果這一驅(qū)動(dòng)真的讓所有蚊子都滅亡了，那么蝙蝠以及其他靠捕食昆蟲(chóng)為生的物種會(huì)發(fā)生什么變化。而且，“正如基因驅(qū)動(dòng)可以導(dǎo)致蚊子不適合寄宿和傳播瘧原蟲(chóng)，它們也可以按照同一方法被設(shè)計(jì)為具有特定基因驅(qū)動(dòng)，從而向人類傳播致命的細(xì)菌毒素。“在基因驅(qū)動(dòng)方面，我是那個(gè)可能會(huì)惹出一大堆麻煩的人?！卑咕S爾特說(shuō)，“所以這也是我想要確保科學(xué)家們都能小心行事，并且讓自己的行為不辜負(fù)公眾信任的原因——或許我們還沒(méi)做到，但我愿意竭盡全力去嘗試?！?/p>

這些問(wèn)題還不止出在蚊子身上。Crispr的一大優(yōu)勢(shì)就是它適用于任何一種生物體。這種力量讓杜德娜感覺(jué)自己打開(kāi)了潘多拉魔盒。比如，當(dāng)處于子宮里的胚胎還是一團(tuán)細(xì)胞體的時(shí)候，是否可以用Crispr治療亨廷頓舞蹈癥（一種神經(jīng)系統(tǒng)衰弱癥）？或許可以。但是，同樣的方式也可以被用來(lái)改造一些與醫(yī)療不太相關(guān)的基因，比如那些讓皮膚產(chǎn)生皺紋的基因?！白鳛橐粋€(gè)行業(yè)群體，我們還沒(méi)有時(shí)間好好討論一下倫理與安全，”杜德娜說(shuō)?！皩?shí)事求是地說(shuō)，在遺傳疾病的治療方面，這種方法與其他方法相比是否真的有臨床上的優(yōu)勢(shì)?！?/p>

這就是她召集納帕?xí)h的原因。阿西羅瑪?shù)呐c會(huì)者們?cè)?jīng)試圖正視DNA重組的后續(xù)影響，如今這一問(wèn)題仍然存在一并且比以往任何時(shí)候都更嚴(yán)峻。如果科學(xué)家們不知道該如何操作，其他監(jiān)管機(jī)構(gòu)或許就會(huì)介入。包括巴爾的摩在內(nèi)的少數(shù)研究人員希望國(guó)會(huì)對(duì)科學(xué)立法?！胺墒菬o(wú)情的，”他說(shuō)?！耙坏┩ㄟ^(guò)，就很難撤銷。”

換句話說(shuō)，如果生物學(xué)家還沒(méi)有開(kāi)始考慮倫理問(wèn)題，那么為他們提供研究資金的納稅人或許就要開(kāi)始替他們考慮了。

但是，只有每一位科學(xué)家都同意遵守這些規(guī)則，它才會(huì)真正起作用。納帕?xí)h一個(gè)月之后，中國(guó)廣州中山大學(xué)的研究人員宣布，他們使用Crispr對(duì)人類胚胎進(jìn)行了編輯。他們的目的是修正引發(fā)地中海貧血癥的基因組里的變異部分，這種病影響人體生成健康的紅細(xì)胞。

這項(xiàng)試驗(yàn)并沒(méi)有成功——事實(shí)上，Crispr對(duì)于胚胎內(nèi)細(xì)胞基因的定向效果遠(yuǎn)不如對(duì)分離后的細(xì)胞效果好。為了避免在倫理學(xué)上引發(fā)爭(zhēng)議，中國(guó)的研究人員使用非活體胚胎進(jìn)行試驗(yàn)，也就是說(shuō)這種胚胎永遠(yuǎn)不可能發(fā)展成型。但是這項(xiàng)工作還是引發(fā)了關(guān)注。一個(gè)月之后，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院宣布將會(huì)對(duì)科學(xué)家、政策制定者和監(jiān)管機(jī)構(gòu)提供一系列建議，告知他們，如果胚胎工程有可能被允許的話，應(yīng)該在什么時(shí)候才能批準(zhǔn)進(jìn)入試驗(yàn)階段。另一份國(guó)家科學(xué)院的報(bào)告的重點(diǎn)則放在基因驅(qū)動(dòng)上。雖然那些建議并不具備法律效力，但是聯(lián)邦資金能夠部分決定某些科學(xué)研究項(xiàng)目的存亡，全世界對(duì)科研項(xiàng)目提供資助的機(jī)構(gòu)也通常會(huì)遵循專業(yè)機(jī)構(gòu)提出的指導(dǎo)方針。

實(shí)際上，科學(xué)家利用Crispr進(jìn)行的大多數(shù)研究都不存在太大爭(zhēng)議。比如，研究人員曾經(jīng)無(wú)法理解為什么決定蒼蠅翅膀上脈絡(luò)紋路的基因同樣存在于蜘蛛體內(nèi)。你可以對(duì)蜘蛛的基因進(jìn)行測(cè)序并確知有一種“翅膀基因”存在于它的基因組中，但是它并沒(méi)有讓蜘蛛長(zhǎng)出翅膀，除此之外你一無(wú)所知?，F(xiàn)在，只需要不到100美元的費(fèi)用，一名普通的蜘蛛學(xué)專家就可以剪掉蜘蛛胚胎里的翅膀基因，然后觀察蜘蛛生長(zhǎng)的形態(tài)。如果形態(tài)變化很明顯——比如它的爪子沒(méi)有形成——你就會(huì)知道，在進(jìn)化過(guò)程中，昆蟲(chóng)與蜘蛛擁有共同祖先，而翅膀基因在昆蟲(chóng)系分離出來(lái)之前，是有其他不同作用的。隨便舉出一種生物和一種基因，肯定有人在進(jìn)行類似的嘗試。

學(xué)研機(jī)構(gòu)以及制藥公司的實(shí)驗(yàn)室也已經(jīng)著手開(kāi)發(fā)基于Crispr的研究工具，比如患有腫瘤的老鼠（cancerousmice）——這是測(cè)試新型化學(xué)療法的最好工具。麻省理工學(xué)院的一個(gè)團(tuán)隊(duì)和張鋒一起，使用Crisp-Cas9在幾周之內(nèi)就培育出了患有肝癌的實(shí)驗(yàn)室老鼠。這類實(shí)驗(yàn)工具此前需要一年多的時(shí)間才能被培養(yǎng)出來(lái)。其他研究團(tuán)隊(duì)在致力于研究對(duì)細(xì)胞或者藥物進(jìn)行單基因變異測(cè)試的方法，以求能夠理解為什么藥物能夠在某些情況下有效而對(duì)另外一些情況無(wú)效。張鋒的實(shí)驗(yàn)室使用這種技術(shù)了解哪種遺傳變異會(huì)讓人們對(duì)一種叫作維羅非尼（Vemtnrafenib）的黑素瘤藥物產(chǎn)生抵抗力。他確認(rèn)的基因組或許能為制藥者提供研究目標(biāo)。

真正賺錢的方向則是人類保健。你能夠找出到底是哪些基因組讓人類感染艾滋病毒——雖然這個(gè)想法距離真正付諸實(shí)現(xiàn)還要有幾十年時(shí)間，但是當(dāng)你確認(rèn)它們對(duì)于其他更重要的生命特征沒(méi)有作用之后，你就可以在胚胎里“修正”它們。它會(huì)讓人體產(chǎn)生對(duì)抗病毒的免疫力。

但是，直接對(duì)人類胚胎進(jìn)行基因編輯在道德和法律層面引發(fā)了一系列警告。它違反了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的政策，并且至少在精神上與聯(lián)合國(guó)的《世界生物倫理與人權(quán)宣言》背道而馳。（當(dāng)然，美國(guó)政府表明不會(huì)資助人類胚胎干細(xì)胞研究之后，一些私人實(shí)體已經(jīng)自行籌集了幾百萬(wàn)美元。）人類基因工程更是走向完全錯(cuò)誤的方向——但是現(xiàn)在已經(jīng)沒(méi)人會(huì)覺(jué)得它只存在于科幻作品中了。

即使科學(xué)家們從未試圖設(shè)計(jì)嬰兒，阿西羅瑪會(huì)議的與會(huì)者們40年前的擔(dān)憂現(xiàn)在看起來(lái)反而更加明顯。世界變了?！捌鸪?，基因組編輯只能在幾個(gè)大型實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，他們投入了大量精力，做出了千百次嘗試，僅有一兩次獲得成功，”斯坦福大學(xué)生物倫理學(xué)家漢克，格里利（HankGmely）說(shuō)?！叭缃褚粋€(gè)理科生和一套兩三千元的設(shè)備就能完成這件事。曾經(jīng)那些不切實(shí)際的空想，現(xiàn)在每天都在發(fā)生。這非同小可。”

在1975年，沒(méi)有人會(huì)在乎轉(zhuǎn)基因蔬菜是否應(yīng)該被市場(chǎng)接受。沒(méi)有人有能力檢測(cè)一個(gè)胎兒的DNA，更不要說(shuō)給它們們測(cè)序。如今，大批投資者爭(zhēng)先恐后地要把基因工程的產(chǎn)品投入市場(chǎng)。Crispr幾乎毫無(wú)阻礙地融入到現(xiàn)代文化之中。

另一個(gè)奇怪的逆轉(zhuǎn)是，對(duì)此表現(xiàn)得更為恐懼的人是科學(xué)家而不是老百姓。我問(wèn)丘奇，Crispr令他想到的最恐怖的噩夢(mèng)景象是什么，他喃喃地講了幾句與武器有關(guān)的話，然后立刻沉默了。他說(shuō)希望自己能夠把這個(gè)想法的任何細(xì)節(jié)帶入墳?zāi)?。但是，還有幾千位科學(xué)家在研究Cfispr，并不是每個(gè)人都會(huì)同樣小心?！澳銦o(wú)法阻止科學(xué)的進(jìn)步，”吉內(nèi)克說(shuō)。“科學(xué)就是科學(xué)?！彼菍?duì)的。科學(xué)給人以力量。而這種力量的強(qiáng)大不可預(yù)知。