未“生”先知

　　一種新的產前診斷技術將可以讓父母們在懷孕的時候就提前知道胎兒的全部基因組順序。
　　優生學曾經被納粹利用，成為種族歧視的工具，但其實優生學本身是沒有問題的，哪個父母不愿意自己的孩子身體健康，沒病沒災呢？不過，在現代醫學發展起來之前，這個愿望是無法實現的。孩子在未生下來之前，父母親對孩子的一切幾乎一無所知，就連性別都不可能知道。中醫所用的望聞問切等各種偏方都是瞎猜的，沒有任何科學根據。
　　直到有了超聲波，胎兒的性別這才終于可以提前知道了，但其他情況卻仍然很難預測，尤其是遺傳病，除非能事先測量出胎兒的基因組順序，否則是沒有任何辦法能夠做出預測的。那么，有沒有辦法在孩子出生前知道他/她的基因組順序呢？答案是肯定的。但是，一種測量方法必須滿足以下3個條件才能被父母接受：第一，診斷結果必須非常準確，不能有太多誤差；第二，時間盡量早，以便在發現問題后能及時采取措施；第三，診斷過程一定要簡單、安全而且廉價，否則很多父母不愿意花這個錢。這3條說起來很簡單，但是科學家們一直沒能找到能夠同時滿足這3項條件的產前診斷技術。
　　目前比較流行的產前診斷技術是羊膜穿刺術，即從發育胎兒周圍的液囊中抽少量樣本，從中找出胎兒身上脫落的細胞，然后進行基因測序。此法比較準確，價格也不高，但它屬于侵入性方法，對胎兒和孕婦的影響都太大了，而且會增加流產的幾率，所以很多母親不愿意采納。
　　如果你出于某種原因一定要預先知道胎兒的情況，辦法也是有的，那就是先進行體外受精，然后等胚胎在試管里長到一定大小后，想辦法取出一點DNA進行測序。也就是說，你可以生一個試管嬰兒。但顯然這個方法只適用于極少數有錢人，以及某些特殊情況的夫婦，普通老百姓是玩不起的。
　　上世紀90年代，香港中文大學的丹尼斯·羅（Dennis Lo）教授在孕婦的血液中發現了少量胎兒DNA，這些DNA存在于細胞之外的血漿中，據猜測它們可能是胎兒細胞死亡后逃逸出來的。羅教授打算利用這點DNA，預測胎兒是否患有遺傳病。但問題在于，胎兒DNA只占血漿游離DNA的10%多一點，其余的都是來自母親自身的DNA，這就給基因測序帶來了很多麻煩，必須測量大量DNA順序才能知道哪個來自母親，哪個來自胎兒，成本太高了。
　　幸運的是，隨著技術的進步，DNA測序的成本越來越低，準確度也越來越高，這么一點游離DNA已經足夠可以用來做產前檢測了。2010年，羅教授終于完善了自己的檢測方法，并將其商業化。此法只需少量孕婦血樣，就能有效地檢測出胎兒性別，以及唐氏綜合癥等幾個比較常見的遺傳性疾病。可惜這個方法還是不夠靈敏，無法知道胎兒更多的信息。而且此法只能檢測到來自父母的遺傳變異，沒辦法查出胎兒自帶的隨機突變。
　　之后的兩年里，DNA測序技術又發生了幾次質的飛躍，DNA測序的成本下降了好幾個數量級，這就給科學家們提供了新的武器。美國華盛頓大學的杰·申杜里（Jay Shendure）教授及其同事們利用了新的測序技術，結合一種新的電腦算法，只需采集幾滴孕婦的血樣，再加上孩子父親的唾液樣本，就能測量出胎兒全部的基因組順序。
　　此法用到了大量遺傳學知識，解釋起來十分困難。簡單來說，科學家們先利用先進的DNA測序技術對游離DNA進行大量的重復測序，同時再單獨測出嬰兒父母親的DNA序列，用計算機對這些數據進行分析后，便可以把母親的DNA序列和嬰兒區別開來，從而構建出嬰兒的整個基因組順序。
　　從優生學的角度看，測量出胎兒全部基因組序列的好處是很多的。比如，目前已經發現了3000多個孟德爾式遺傳病基因，它們合起來占到嬰兒總數的1%左右。這3000多個基因和遺傳病存在著一一對應的關系，也就是說，一旦發現嬰兒帶有其中任何一個，那么可以百分之百地肯定這個嬰兒將來會得某種遺傳病。大名鼎鼎的唐氏綜合癥、馬凡氏綜合征和囊性纖維化病（Cystic Fibrosis）等等都屬于此類。這些遺傳病都會給孩子帶來永久性傷害，而且目前都沒有很好的治療方法，如果事先知道這個結果的話，多數父母應該都會選擇墮胎。
　　值得一提的是，這3000種遺傳病基因大部分來自父母，但也有大約20%來自隨機突變，這是羅教授的方法檢測不到的，必須用申杜里教授發明的方法才能檢測出來。
　　為了驗證此法的準確性，申杜里教授及其同事們先找到一位懷孕18.5周的孕婦，通過此法測出了胎兒的基因組順序，等孩子生下來后，科研人員再測量新生兒的基因組順序，并和前者做對比，發現總體準確性高達98%，而且真的發現了44個隨機突變中的39個。但是18.5周已經過了墮胎的最佳時間，于是研究人員又找了一位懷孕8.2周的孕婦，用同樣的方法進行檢查，發現準確率仍然達到了95%。
　　研究人員將結果寫成論文，發表在今年6月6日出版的《科學·轉化醫學》（Science Translational Medicine）雜志上，立即引來了媒體的廣泛關注。支持者認為這將有助于父母們避免生出患有遺傳病的孩子，反對者則認為這項技術會增加非健康因素的墮胎幾率，比如有的父母希望生出個藍眼睛或者高個子的孩子，等等。但是科學家們指出，從目前的遺傳學研究水平來看，希望通過胎兒的基因組序列挑選某種特征的愿望很不現實，誰也沒有把握。
　　當然，這項技術目前還很不成熟，準確率仍然太低，費用也太過昂貴（大致在2-5萬美元之間），距離臨床應用還有不小的距離。但是有些樂觀的科學家估計，隨著DNA測序技術的進步，再過3-5年這項技術就可以達到臨床標準了，費用也會降到大眾可以接受的程度。問題是，到那時你真的會去做