置我山窗
一粒豌豆能讓你想到什么?安徒生童話里一夜難眠的公主?還是《植物大戰(zhàn)僵尸》中的“豌豆射手”?
對比起來,“現(xiàn)代遺傳學之父”格雷戈爾·孟德爾(1822年-1884年)要務(wù)實得多,他想到的是通過豌豆實驗,獲得優(yōu)良的品種。為此,他從34種豌豆中,精心挑選出莖長不等、種皮顏色不同的22種豌豆進行栽種。8年的時間過去了,他的豌豆早已籽實離離,孟德爾的心境卻早不似當年。他認真地記錄著每一代豌豆的性狀和數(shù)目,發(fā)現(xiàn)生物遺傳的基本規(guī)律——在預(yù)先可測知規(guī)律下控制的組合,父母可將其獨特的特性傳給子女。
雖然,孟德爾并沒有直接觀測到基因,只得出一個“遺傳因子”的概念,但是關(guān)于基因、遺傳奧秘的探索,卻由此揭開。
一個新生兒擁有10根手指、10根腳趾,一切看起來都很正常。但是在電影《千鈞一發(fā)》中,通過基因檢測發(fā)現(xiàn),一個自然孕育的嬰兒文森特未來精神狀況出問題的可能性有60%,注意力分散失調(diào)的可能性有89%,心臟失調(diào)的可能性有99%,最關(guān)鍵的是,文森特可能活不過30歲。為此,他的父母決定再生一個孩子。這一次,他們選擇了基因工程,不僅指定了孩子的性別、樣貌,甚至把所有疾病和染上不良癖好的可能都一一排除。
兄弟倆日漸長大。和弟弟比起來,文森特的基因確實顯得“掉鏈子”,他不夠高也不夠強壯,戴著眼鏡,佝僂著背,和高大強壯的弟弟形成了鮮明對比。更不公平的是,盡管文森特拼盡全力鍛煉身體彌補自己資質(zhì)的不足,甚至在比拼勇氣的游泳比賽中,戰(zhàn)勝了自己“完美”的弟弟,但是作為科學檢驗出有“基因缺陷”的人類,他只能從事一些最基本的體力勞動。而他的夢想——成為宇航員,更是對基因有著近乎苛刻的要求。為此,文森特決定鋌而走險,與一名擁有完美基因,卻在一場事故中癱瘓的男子互換身份。文森特千方百計隱藏自己的基因信息,每天都認真清洗掉自己的皮屑毛發(fā),堅決不留下任何蛛絲馬跡??墒?,就在他即將實現(xiàn)夢想的時候,一樁兇殺案卻讓他陷入危機。
《千鈞一發(fā)》這部1997年上映的電影,將基因決定命運作為故事的背景。對比19世紀孟德爾提出的“遺傳因子”,一個世紀的時間讓人類對于基因的認識突飛猛進,不僅創(chuàng)造了“基因”這個詞,證明了基因的本質(zhì),對于改造自身基因也有了可以落地的想象。電影中的基因改造不僅能排除人類的疾病隱患,而且對于個人特質(zhì)也能進行人工干預(yù)。
電影之外,人類也對改造自身基因,做了一番探索。
人類是由真核細胞構(gòu)成的生物,真核細胞具有由染色體、核仁等構(gòu)成的細胞核。染色體是細胞核中載有遺傳信息的物質(zhì),主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。DNA就是我們生命的“指揮官”,它能引導(dǎo)生物發(fā)育與生命機能運作。含有遺傳信息的DNA片段被稱為“基因”。
一個人有2萬多種基因,不僅決定一個人出生時是否四肢健全、心肺功能齊全,或大腦百億個神經(jīng)元是否準備得當,而且儲存著生命的種族、血型、孕育、生長、死亡等過程的全部信息。由于大多數(shù)遺傳性疾病是一個基因發(fā)生突變造成的,所以人類設(shè)想,如果能從這些基因中找到病變的基因,對目標基因進行“編輯”,是不是就能解決遺傳性疾病的問題?
有一位科學家這樣解釋基因編輯技術(shù):從眾多的基因中尋找出病變基因就像在一本厚厚的書里尋找一個錯別字。我們在word文檔中可以在搜索框中輸入想要找的句子,然后光標所指的就是需要做出修改的地方。而基因編輯技術(shù)使用的是一種叫作“Cas9”的酶,它最初在微生物中被發(fā)現(xiàn)。類似于文檔的搜索功能,Cas9可以帶著正確的基因模板進入基因組并找到相應(yīng)的位置,此后Cas9就會在相應(yīng)的地方把基因組剪開,將正確的基因模板從這里拼接上去,替換原先有缺陷的DNA片段。
2017年8月,有一則轟動全球的新聞:數(shù)十個人類胚胎中的基因突變被成功修復(fù)。這采用的正是基因編輯技術(shù)。2018年9月5日,首次人體內(nèi)基因編輯試驗的結(jié)果被公布,根據(jù)媒體報道,這項旨在永久性改變?nèi)梭w的DNA研究已經(jīng)取得了一定的進展。
不過,這看似簡單的“剪切”和“粘貼”卻有不可忽視的隱患,那就是“脫靶效應(yīng)”。脫靶效應(yīng)指的是Cas9在“剪切”的過程中,可能對細胞DNA中的非靶基因造成損傷。而且,這種損傷很難被發(fā)現(xiàn),尤其是在處理僅由十幾個細胞組成、僅發(fā)育數(shù)天的人類胚胎時造成的損傷,更加難以觀測。一旦其他的遺傳物質(zhì)被摧毀,將產(chǎn)生難以預(yù)計的惡果。此外,基因編輯的試驗還引發(fā)了倫理上的爭論——即便是不可發(fā)育的人類胚胎,我們是否有權(quán)利對這些胚胎的基因“咔嚓一刀”呢?
不過,人類探索的步伐從未因困難和阻礙而停下,就像人類對于自我的追求從未止步。即便先天并不具備最優(yōu)良的基因,但是通過不斷地實現(xiàn)目標,超越自我,人類總能邁入不一樣的境界。
就像電影中說的那樣,“對于某些基因上占優(yōu)勢的人來說,成功是更容易些。但是并非絕對,畢竟沒有決定命運的基因?!?/p>