新華社北京８月７日電題：“完美人類”會(huì)誕生嗎？——從“生命解碼”到“基因編輯”

新華社記者黃堃　楊駿　林小春

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。

一些先鋒科學(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?；蚓庉嫾夹g(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)”

什么技術(shù)，３次入圍頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)》雜志評(píng)選的年度十大突破，更成為《科學(xué)》和《自然》雜志雙雙關(guān)注的焦點(diǎn)？

什么技術(shù)，興起僅３年就風(fēng)靡全球生物醫(yī)學(xué)研究機(jī)構(gòu)，成為人類可能改造自身的利器？

答案是：“基因剪刀”。

“基因剪刀”的正式學(xué)術(shù)名稱是基因編輯技術(shù)。

眾所周知，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?；蚓庉嫾夹g(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年至２００３年，美英法德日中六國(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?！保常皻q的中國(guó)學(xué)者楊璐菡對(duì)新華社記者說(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)明者之一是出生在石家莊的美籍華人科學(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)院教授盧鈾領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)將用這一技術(shù)改造免疫細(xì)胞，并注射入病人體內(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)八零后科學(xué)家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驕y(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。

今天，許多在中國(guó)完成的基因編輯工作具有開(kāi)創(chuàng)性。黃軍就對(duì)人類胚胎基因的編輯是世界首次，且在國(guó)內(nèi)完成。

高彩霞則在中國(guó)解決了小麥基因編輯的全球性難題。小麥的基因工程以高難度著稱，部分原因是許多小麥品種都是六倍體。美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)植物生物學(xué)家丹尼爾·沃伊塔斯說(shuō)，高彩霞被公認(rèn)為是“全球優(yōu)秀小麥基因工程專家”。

“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)?！北本┐髮W(xué)理學(xué)部主任、生物學(xué)家饒毅對(duì)新華社記者說(shuō)。

“改革開(kāi)放后，我國(guó)迎來(lái)科學(xué)復(fù)蘇，正好趕上分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)高峰，我國(guó)從上世紀(jì)八十年代開(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。”饒毅說(shuō)。

近年來(lái)中國(guó)科研投入不斷增加，也培育了一批熟悉分子生物學(xué)的人才。高彩霞是６０后，黃軍就和楊璐菡是８０后。

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。

從近期來(lái)看，基因編輯技術(shù)可促進(jìn)相關(guān)醫(yī)療領(lǐng)域的發(fā)展，將為治療疾病開(kāi)辟新的途徑。例如黃軍就的研究成果為治療一種在中國(guó)南方兒童中常見(jiàn)的遺傳疾病——地中海貧血癥提供了可能，而盧鈾將開(kāi)展的臨床試驗(yàn)是試圖通過(guò)修改免疫細(xì)胞的基因來(lái)達(dá)到治療肺癌的目的。

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)家們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。

“我們通過(guò)編輯基因組更好地了解我們的生命密碼，指導(dǎo)我們預(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。

早在２０１０年，美國(guó)基因組研究先驅(qū)克雷格·文特爾等人就曾合成一個(gè)包含約１００萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)的細(xì)菌基因組，并將其移植到細(xì)菌體內(nèi)工作。這是在全球首次制造合成生命，引起科學(xué)界轟動(dòng)。

“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)上制造所謂的“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臣?xì)胞。這意味著，用“基因剪刀”幫助自己治病可以，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，”楊璐菡對(duì)新華社記者說(shuō)，“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，我們?cè)诠ぞ叩男阅芎蛻?yīng)用上還有很大想象空間?！保▍⑴c記者：張漫子）（完）