人类基因编辑技术及背后的伦理问题【个人观点，仅供参考】

摘要

本文根据遗传学专家詹妮弗·道娜（Jennifer Doudna）在TED国际会议上关于一个被称为CRISPR-Cas9的”基因编辑技术“所发表的演讲，针对以下三个问题进行说明：

1. 基因编辑带来的优势和风险有哪些？
2. 基因编辑技术存在哪些伦理问题？
3. 从自己的观点聊聊如何解决这些伦理问题。

一、CRISPR-Cas9 是什么？

首先介绍一下基因工程的概念：基因工程（英语：genetic engineering，又称为遗传工程、转基因、基因修饰）是一种使用生物技术直接操纵有机体基因组、用于改变细胞的遗传物质的技术。包括了同一物种和跨物种的基因转移以产生改良的或新的生物体。可以通过使用分子克隆技术分离和复制需要的遗传物质以产生DNA序列，或通过合成DNA，然后插入宿主生物体，以此将新的遗传物质插入宿主基因组中。
詹妮弗在此次演讲中说道，她与同事共同发明的这项技术可以被利用于基因工程中，但这项突破性的新技术与已有的DNA测序技术，DNA复制技术，甚至DNA修改技术相比，效率更高，操作更简单，所以使用CRISPR技术的机会已展露曙光。
那么CRISPR技术是什么？它可以做什么？目前的发展状况如何？詹妮弗在此次演讲中进行了阐述：
CRISPR技术其实来自于一个基础的科学研究，它的主要目的是了解细菌如何与病毒感染进行对抗。要知道，细菌必须在它们自己的环境里才能对付病毒。我们可以这么想，病毒感染像是个定时炸弹，细菌在被消灭前，只有几分钟时间可以拆除炸弹。实际上，很多细菌在它们的细胞里有一种适应力免疫系统叫做 “CRISPR” ，它可以使细菌侦测到病毒DNA并消灭它。
在CRISPR系统中，有一种叫Cas9的蛋白质，它能够以特殊的方式寻找出、剪断，最后削弱病毒DNA。所以他们的研究主要是想了解Cas9蛋白质的活动，如果可以驾驭它的功能，就能让科学家更精准的在细胞中删除或插入特定DNA片段，做到之前根本无法完成的事情。
下面介绍这种叫做Cas9的蛋白质是如何以特殊的方式消灭病毒DNA的。当病毒感染一个细胞时，它们会在细胞内插入自身携带的DNA。一旦这些片段DNA被插入到细菌染色体内，细胞就会复制出一小段叫RNA的分子，它是病毒DNA的复制品，能够与DNA上相同序列的分子产生反应。而在一个细菌中， CRISPR系统就可以通过这种叫Cas9的蛋白质把病毒的DNA拔掉，具体的，首先，这个蛋白质综合体如同细胞的卫兵，它会搜寻细胞里所有的DNA，找到能与RNA序列相结合位点的DNA，然后与复制出来RNA片段相结合，即RNA片段与这种叫Cas9的蛋白质结合。这个时候，Cas9蛋白质就会像刀一样非常精确的切断病毒DNA。这个过程结束后，CRISPR系统还会将一小段细菌的DNA插入到染色体内。然后，这些片段DNA会遗传到细胞的后代，使得好几代的细胞都不会受病毒感染。事实上，CRISPR是允许细胞随时纪录是否被病毒感染到的一种机制。
所以詹妮弗说：“我们可以把Cas9 RNA标记复合体想像成是一把DNA剪刀—— 它在DNA螺旋结构中，制造了一种"双股螺旋断裂"。这种复合体是可程式化的，在程式化后可以用来辨认特定的DNA序列，并且在DNA的特定位置制造一个断裂。”
我们知道，细胞本身具有检测损坏的DNA，并修复它的能力。所以当一个植物或动物细胞在它的DNA中检测到双股螺旋断裂时，它可以修复这种断裂。詹妮弗的想法是如果有一种方式可以引导 “双股螺旋断裂” 精准地进入DNA，就可以通过破坏或合并新的遗传信息刺激细胞来修复这些断裂。所以如果可以程式化CRISPR技术在DNA里制造断裂，例如，在囊性纤维化发生突变的位置处或附近制造断裂，那么就可以刺激细胞去修复那个突变。这也是CRISPR系统可以被用于基因组工程的原因。

二、”基因编辑技术“的优势和风险

通过分析詹妮弗演讲中CRISPR技术的原理，不难看出来，该技术可以通过改变细胞里的DNA，从而能够治愈一些基因疾病。相比于基因工程中其他生物技术来说，CRISPR更加简单，只要利用RNA小片段，就可以简单地编辑它。詹妮弗说：旧的基因工程技术就好比每次你要安装新的软件，就要把电脑升级一次一样，而CRISPR技术就像基因组的软件。所以这项技术发明，实际上是为了在医疗上达到惊人的效果，通过诱导修复在DNA中发生的双股螺旋断裂。比如, 能够修正引起镰刀细胞贫血症，或引起亨廷顿氏病的突变。演讲中也提到，费城的科学家证实，他们可以利用CRISPR 技术从一个感染的人类细胞中移除HIV病毒(人类免疫缺陷病毒 )。这也就是“基因编辑技术”所展现的优势，同样，一个新技术的产生，也会伴随着一定的风险。会议上有位记者谈到：有关道德上的考量，基本上只是安全性问题，科学家会不断地在实验室里做动物实验，一旦感觉它够安全，才会在人体中做测试。很多实验正在动物身上进行着，被当做人类疾病的的试验模型。使用该技术时是否会用副作用，还有待考证。我认为，技术上的风险只是一方面，因为科学家们会用实验来不断地测试它的安全性；而另一方面的风险，则是关乎伦理道德，这也是詹妮弗此次演讲的目的，希望科学界对这个技术的研究能暂缓脚步，因为”基因编辑技术“虽然可能对遗传性疾病的治疗有帮助，但也可能会被用来创造所谓的“订制婴儿”。演讲中提到，中国科学家最近发现，他们甚至可以利用CRISPR技术改变人类胚胎里的基因。若此技术运用在非治疗领域，改造基因，无非就是强化人体的性能上。想像一下我们可以尝试设计制造人类，像是拥有更强壮的骨骼，或降低心血管疾病的诱发机率，甚至拥有我们期待已久的特征，如不同的眼睛颜色, 或长得更高。可以理解为"订制人"。虽然哪些基因具有这些特征还是未知的，但了解CRISPR技术有一定的帮助，这也就是这项技术所面临的伦理风险。

三、 “基因编辑技术”存在的伦理问题

“基因编辑技术”存在的伦理问题是显而易见的，因为这项技术若真正的被实际应用，医学治疗只是能被应用的很小一部分，既然基因能轻而易举的被改变，那么我想更多人愿意通过这项技术来改变自己的特征，强化自己的生理性能、甚至创造出极其完美的“人”。詹妮弗在演讲中也说道：“这个充满契机的基因组编辑技术，也引发了各种我们必须认真思考的道德争议。因为这种技术不仅可以运用在成人细胞上，也可以用在有机体的胚胎上，包含我们人类自己。”由于这项技术的兴起，也涌现了很多初创公司，致力于CRISPR技术的商业化。

四、如何解决这些伦理问题

我认为技术的发展不能违背自然规律，社会伦理道德。詹妮弗呼吁全世界暂缓任何临床上有关CRISPR在人类胚胎上的应用，她和她的团队也在认真思考各种不同的CRISPR应用。但是，就像有个记者说的：有些人忍住了，因为他们有道德方面的顾虑，有些人则没有，依然我行我素，因为有些国家有管制，而有些则完全没有。正因为她和她的团队认为他们涉及到这件事的源头，考量到某些事也有可能会牵连到除了生物学之外的其他领域，所以他们站出来为这件事负责并且希望其他的科学技术也能用同样的方式来思考。作为技术人员，他们有这样的责任心，讨论其存在的风险并敢于出面呼吁全世界，而作为受益者也应该深思熟虑，思考如何避免违背伦理道德的技术应用到现实生活中，如何正确的使用这些技术，这是人类共同的责任。而作为政府也应该采取一定的强制措施，或者立法，避免出现技术带来的伦理问题。

参考：

https://www.ted.com/talks/jennifer_doudna_how_crispr_lets_us_edit_our_dna/transcript
https://baike.tw.wjbk.site/wiki/%E5%9F%BA%E5%9B%A0%E5%B7%A5%E7%A8%8B