
當技術可以改變生命法則時,其影響是深遠的,有關它的爭議與未來,也會成為全人類積極探討的核心內容。
基因編輯技術自誕生之初就頗具光環,它的出現,使人類第一次擁有了定向改變自身遺傳基因的能力。與此同時,各種爭議紛至沓來。
設計你自己的寶寶?如果我們知道某個基因的位置在哪里,可以利用CRISPR以多種方式操縱它。按照這種邏輯,寵物主人可以用特定的毛色和尺寸設計他們想要的狗。更重要的是,父母還可以修改控制身高或眼睛顏色的基因來“設計”自己的孩子。如果我們能夠分離出與智力相關的基因,那孩子的智商也可以被操縱。雖然批評人士說這種技術只能用于治療需求,但CRISPR的快速發展似乎不會減慢,基因編輯技術的已經被用于非治療目的手術中。
讓滅絕動物復活?最后一只長毛的猛犸象出現在3600年前。如果我們能夠讓這些古代生物起死回生,我們應該這么做嗎?目的是什么?無論是出于好奇還是為了有效的科學實驗,這個領域都頗具爭議。
簡而言之,滅絕物種復活是為了讓滅絕的動物起死回生。首先我們需要找到滅絕動物最近的活體親屬的胚胎,并使用CRISPR-Cas9在其基因中插入已滅絕物種的DNA,這樣一只已滅絕的動物可以再次漫游這個星球。
猛犸象對許多科學家來說是非常具有吸引力的。編輯亞洲大象基因組并插入來自古老長毛茸猛犸象組織中的基因,這或許可以是長毛猛犸象復活,或者造出古代生物的雜交版本。
在這種情況下,我們也需要考慮氣候因素:一些研究人員認為,猛犸象對遠北森林有很大影響,這可能會恢復永久凍土,并且減少排放到大氣中的碳。
滅絕物種復活的倡導者們也表示,人類直接導致許多物種滅絕,因此,我們應該共同努力扭轉這一趨勢。但批評者擔心,像這樣操縱自然可能會帶來更多的傷害而不是積極影響,可能會創造出威脅人類崛起或現在環境的物種。
生物黑客?生物黑客表示他們希望利用CRISPR將縮短之前長時間的研發過程,但這引發了人們的討論:他們是否應該受到監管以及監管的辦法。
之前由Do-It-Yourself (DIY)生物黑客發起的眾籌活動引起了眾多關注。生物黑客初創公司Odin在其網站上銷售DIY Bacterial CRISPR試劑盒,零售價為159美元。2017年10月,Odin的首席執行官Josiah Zayner在于舊金山舉行的合成生物學會議上為自己注入了CRISPR改造肌肉生長的基因。
目前,這種生物檢測仍然沒有相關規定,因為它是自我注射,而不是對其他人的實驗。 但是,FDA確實禁止了這種以治療為目的自我注射試劑的銷售。
CRISPR技術的未來應用基本上與生命形式本身一樣不可估量。雖然目前的研究主要針對治療或食品技術,但CRISPR-Cas9技術還有一些不為人熟知但非常實際的應用。異種移植是將另一種動物的細胞,組織或器官移植到人類接受者體中的行為。由于對器官移植的需求量很高,但供應量無法滿足需求,因此異種移植可能為等待器官移植的病人帶來希望。
2017年1月,總部位于加利福尼亞的Salk研究所宣布自己已經制造出一種由豬和人類細胞組成的嵌合體生物體,在科學界引起了很大的轟動。
研究人員在豬胚胎中插入了人體干細胞(稱為誘導多能干細胞或iPSC)。出于安全性和有效性的考慮,該研究在4周后停止。研究人員確實注意到一些移植到這些豬胚胎的干細胞,正在變成人體組織。雖然該試驗的成功率比起小鼠胚胎的實驗低很多,但這仍然是一項科學成就。
如果研究人員能想出一種在活著的動物體內培養人類細胞的方法,那么他們可以創造出與患者百分百匹配的器官。每個患者的干細胞都可以生長出由自己獨一無二的DNA構成的器官,從而減少排斥和器官衰竭等風險。
基因驅動可能會導致進化混亂。一個沒有蚊子的未來也是一個沒有瘧疾的未來,寨卡病毒,基孔肯雅病毒,登革熱……這些名詞不斷涌現。 沒有這些昆蟲傳播疾病,世界各地的生命將不會受到這些疾病的威脅。
CRISPR可以幫助我們到達這個目的。 然而從進化的角度來講,一個好主意可能會導致災難性的后果。一般來說,每個基因有50%的機會被遺傳給后代。 但基因驅動卻可以用來確保某種基因有更大的遺傳幾率。如果科學家通過遺傳編輯技術改變基因驅動,他們則可以為進化創造一個加速通道。
基因組編輯是一種大規模殺傷性武器?EcoNexus和ETC Group等遺傳監督組織警告大眾說,基因編輯可能會被濫用。 CRISPR可以成為生物恐怖分子的靈感來源,他們能通過設計新病原體來創造新一代生物武器。如果一只昆蟲能攜帶并傳遞毒素,這項技術可能會被犯罪組織利用。
美國國防部的高級研究計劃局(DARPA)已經在為應對這些情況做準備,并正在開發解毒劑,他們也正在努力尋找能夠扭轉有害基因驅動效應的解決方案。
基因編輯的未來在100、50甚至10年后可能發生翻天覆地的變化。
未來,在植物、動物甚至人類中修改或設計基因可能會合法,這也將給基因庫和進化過程造成不可逆轉的影響。
雖然上面提出的一些想法在目前看來似乎很牽強,但這的確很有可能發生。畢竟,CRISPR不是一種昂貴和難以獲得的技術。CRISPR技術現在可以使用,很多人也正在使用這項技術。從農民到研究人員,CRISPR將對我們的社會產生不可估量影響。