音頻科普:基因編輯技術能否為人類帶來福祉?
發布時間:2020-11-14
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音頻科普:基因編輯技術能否為人類帶來福祉?

1982年,科幻影史上的裏程碑之作《銀翼殺手》上映。2017年,其續篇《銀翼殺手2049》在時隔35年之後終於(yu) 麵世。

基因編輯技術;人類;福祉

《銀翼殺手》劇照

  該係列電影的主角在影片中被稱為(wei) “複製人”,是一種人造人。但是,人造人有很多種,克隆人、賽博格、基因改造人等,《銀翼殺手》係列片裏的複製人究竟是哪一種呢?

  通過1982年的片頭字幕以及電影情節,我們(men) 知道《銀翼殺手》係列片裏的複製人和自然人一樣有血有肉有感情,但比後者更強壯、更敏捷。可見,複製人並不是一般指稱的機器人。

  在自然人和這種純粹的機器人之間,有一種過渡的存在——賽博格,是一種有機生命與(yu) 電子機械的混合體(ti) ,可通俗地稱為(wei) 機械化人、改造人、義(yi) 體(ti) 人等。

  《銀翼殺手》裏的複製人沒有機械成分,不是賽博格。那他們(men) 是克隆人嗎?答案也是否定的。因為(wei) 《銀翼殺手》中複製人的體(ti) 能、智力顯然都超過了普通人,通過純粹的克隆技術是無法實現的。想要製造出超越人類的複製人,從(cong) 目前的技術推斷,隻有基因編輯技術能夠做到。通過基因編輯加上生化技術,以人類基因為(wei) 基礎,通過改變一些堿基對,或者加入其他生物的基因,來提高複製人的能力。

  2015年4月,中山大學黃軍(jun) 就教授團隊利用CRISPR-Cas9技術,對抑製狗骨骼肌生長的基因進行了敲除,培育出兩(liang) 隻肌肉發達的“大力神”狗,成功構建了世界首個(ge) 基因敲除狗模型。

  2016年4月初,廣東(dong) 醫科大學範勇研究團隊在國際期刊上發表了關(guan) 於(yu) hiv病毒免疫的人類胚胎基因編輯研究成果,這是世界第二例公開發表的人類胚胎基因編輯的研究成果。他們(men) 利用CRISPR-Cas9基因編輯技術,對26個(ge) 人類早期胚胎進行基因編輯,其中4個(ge) 被成功編輯。這意味著,如果這4個(ge) 基因編輯成功的胚胎正常發育成人,他們(men) 將對艾滋病具有免疫能力。

  CRISPR/Cas9基因編輯技術是基因編輯領域的明星技術,是目前最簡單、便捷的基因編輯技術。據說,任何一個(ge) 有基本分子生物學背景的學生,都能在短時間內(nei) 學會(hui) 並操作該技術。它於(yu) 2012年問世,在問世後的極短時間內(nei) 就在世界範圍迅速擴散並受到追捧。該技術的開創者法國生物化學家埃馬紐埃爾·沙爾龐捷和美國生物學家詹妮弗·杜德納也憑此摘得不久前剛頒發的2020年諾貝爾化學獎。

  至於(yu) CRISPR/Cas9基因編輯技術的原理,簡單來說涉及兩(liang) 個(ge) 工具:向導RNA(核糖核酸)和一種酶(核酸酶)。向導RNA負責找到目標基因,作用相當於(yu) 一個(ge) 定位儀(yi) ;核酸酶相當於(yu) 基因剪刀,能剪斷目標基因連接,使我們(men) 能剪切掉不需要的基因,以及插入新的基因。

  目前,CRISPR/Cas9基因編輯技術已經用於(yu) 水稻、小麥、煙草等作物育種研究,斑馬魚、小鼠、果蠅等動物的基因編輯研究,以及人類阿爾茨海默症、癌症、β-地中海貧血症等遺傳(chuan) 病的研究。

  理論上,隻要我們(men) 弄清楚人類每個(ge) 基因的序列和功能,以及相關(guan) 疾病病理,科學家們(men) 就能利用基因編輯技術來治療對人類形成重大威脅的某些嚴(yan) 重的遺傳(chuan) 病、免疫缺陷病,甚至延長人類壽命。但需要注意的是,操作簡便的CRISPR/Cas9技術需要嚴(yan) 加監管。科學家在進行基因編輯實驗時更應注重科學倫(lun) 理底線思維,全麵充分地評價(jia) 其安全性,使其真正為(wei) 人類健康和長遠福祉做出貢獻。否則,很容易出現技術濫用,給人類發展帶來巨大的風險。

(作者:李璐 中國科技館網絡科普部工程師)

(專(zhuan) 欄編輯:李競萌 趙錚)

基因編輯技術;人類;福祉

(本文轉載自:《科普時報》2020-10-30(第2版)“媒眼看世界”欄目)



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