基因编辑简史：潘多拉的匣子徐徐打开

“21世纪是生命科学的世纪。”这句话你应该听过吧？但是21世纪已经过去快二十年了。大家在生活中，似乎没觉出来生命科学带来了什么影响。

可就在2018年11月，两个多月之前，世界首例基因编辑的婴儿出世了。有人说这是划时代的进步，有人说这是潘多拉的匣子。生命科学、基因编辑技术来到了风口浪尖。几乎在顷刻之间，人们意识到，这项技术将给人类带来深远影响。不仅对科学界，对整个人类都是如此。

影响重大的基因编辑技术，到底是怎么回事？它到底能做什么？将给我们带来什么？读一下科普书《上帝的手术刀》，我们就能了然于胸了。

《上帝的手术刀》的作者是浙江大学教授王立铭。王立铭教授是生命科学的资深研究员，对基因编辑技术抱有强烈的关切。就在“基因编辑婴儿事件”曝光的第二天，多个网络平台刊登了王立铭教授的文章《为什么基因编辑婴儿在今天不可原谅？》，被广大网友的纷纷转载。

王立铭教授不仅是生命科学领域的顶尖学者，也是畅销科普书《吃货的生物学修养》、《生命是什么》的作者。王立铭的文笔深入浅出、通俗易懂，能把高深的生命科学讲得像故事一样生动有趣。今天，我们就通过王立铭教授的《上帝的手术刀》，来了解基因编辑技术的来龙去脉、前世今生。

一看到“基因编辑技术”这个词，我们就感觉很牛、很高大上。为什么呢？是因为“基因”这个东西让人感觉特别重要。基因是什么呢？是生命的遗传物质。它到底重要在哪呢？这我们要先说一下蛋白质。

蛋白质是组成生命的主要材料。就那我们人类来说吧，人体大约70%是水。含量排在第二位的就是蛋白质了，差不多20%。可以说，除了水之外，蛋白质是生命的主要组成部分。

人体内有十多万种蛋白质。这么多种蛋白质，都是由20种氨基酸一个挨一个、手拉手搭建而成的。这么复杂的工程，我们身体是怎么完成的？是靠基因。基因就是生命的建造图纸。所有基因集合在DNA（脱氧核糖核酸）分子上。DNA分子指导合成RNA（核糖核酸）分子，这就相当于从总图纸上读出具体的建造流程。然后RNA分子指定相应的氨基酸进行排列组合，形成生命的所有蛋白质。

可以说，生命是什么样、有什么特征、有什么缺陷，基本都是基因决定的。比如，有一种遗传病，叫做“镰刀型红细胞贫血症”，是因为决定红细胞的基因有缺陷，导致了红细胞供氧能力不足。再比如白化病，是因为形成黑色素的基因有缺陷，使人失去了产生黑色素的能力。

类似的例子还有很多。以前，这些遗传病是无法治疗的。但如果能修改患者的基因，那不就可以治疗了吗？

这想法真的就实现了。1990年，世界首例基因治疗发生在美国。当时，患有“重症联合免疫缺陷病”的小女孩德席尔瓦，在美国国家卫生院接受了基因治疗。“重症联合免疫缺陷病”是个什么病呢？简单来说，因为决定白细胞的基因有缺陷，所以患者的白细胞无效，免疫力极差。医生通过基因修复的手段，治愈了德席尔瓦。

当时的基因修复是怎么做的呢？是像我们想象的那样，用一个特别精细的剪刀，剪开有问题的基因，换上好的基因吗？不是。从微观角度做这么精细的事，比我们想象的要难得多。当时科学家用的是我们意想不到的工具——病毒。

一听到“病毒”这两个字，我们都感觉挺可怕，谁也想不到用病毒能实现基因修复。病毒是怎么做到的？

病毒是一类最简单的生命，由外边的蛋白质外壳与内部的RNA分子组成。就像一瓶饮料，饮料瓶子是蛋白质，瓶子里边装着RNA。

病毒都是要寄生在特定细胞里的。当病毒遇到特定细胞，就会附着上去，好比饮料瓶子的瓶口贴在了细胞表面。瓶盖会自动打开，里边的RNA分子进入细胞。在细胞里，病毒的RNA分子会利用细胞里的原料，合成DNA分子。这段DNA会连接到细胞自己的DNA上，利用细胞的原料，合成自己的蛋白质外壳（也就是“饮料瓶”），也合成自己的RNA。过一段时间，新合成的蛋白质外壳与RNA会两两结合，组成新病毒，冲出细胞，去寻找新的细胞来寄生。

科学家是怎样利用病毒来修复基因呢？首先，根据需要，对病毒RNA进行修改。RNA比DNA简单得多，修改RNA就容易得多。患者缺少什么基因，科学家就把什么基因填入病毒RNA。然后，再破坏病毒自己的RNA，让病毒RNA无法合成自己的蛋白质外壳。然后，把这样的病毒输入患者体内。

等输入的病毒合成了DNA，挂在患者细胞DNA上之后，就能帮患者合成原本缺失的蛋白质了。这就是最早的基因编辑技术——基因修复。

基因修复行之有效，但有些缺点。比如“只能补不能拆”。如果患者是因为有害基因而患病，那就没办法了。因此，更好的方法是“能拆也能补”。当然，首先要找到需要拆的基因在哪，所以最好是“能找、能拆也能补”。

通过多年的寻找，科学家发现，DNA指导合成RNA的过程，需要特殊蛋白质来联系DNA与RNA。这种蛋白质能找到特定的DNA片段。有了这种蛋白质，“能找”就实现了。

另一方面，正如上边所说，病毒在细胞内，用自己的RNA来指导合成DNA。对于病毒这个行为，细胞也不是束手无策的。很多细胞内部，有针对病毒DNA的抗体。它们一旦找到病毒DNA，就将它拦腰切开，毫不留情。所以“能拆”也实现了。

一种蛋白质能找到特定DNA片段，一种蛋白质能切开DNA片段。科学家这两种蛋白质合二为一，就拥有了“能找”和“能拆”。然后，再利用细胞DNA的自我修复能力，“能补”也解决了。科学家再对这个手术刀进行修改，就能对各种基因进行手术了。

至此，基因编辑技术算是初步实现了。只要能确定哪一段基因出了问题，科学家就能对它进行专门的编辑。当然，现在基因编辑的成本还太高。但随着技术发展，总有一天，能发展到可以推广的程度。

那么，是不是基因编辑技术前景一片光明了呢？也不是。一项强大的新技术，往往会带来巨大的隐患。

首先，这项技术还不完善。识别基因、剪切基因是有误差的，有可能没问题的基因被编辑了。这会造成无法估计的结果。

更棘手的是，经过基因编辑的人，身份啊、个人权利啊，怎么定位呢？基因编辑的人，和传统意义上的人有同样权利吗？如果编辑失败了，造成了严重缺陷的人，那他们可以生儿育女吗？如果能，人类能承受越来越多的缺陷基因吗？如果不能，那谁来判定他们能否有正常权利呢？

更有甚者，如果基因编辑技术可以用来治疗疾病，那可不可以用来预防疾病？可不可以用来改善人类自身？如果科学家知道了哪些基因决定容貌、哪些基因决定智力、哪些基因决定身体素质，我们可不可以通过基因编辑，变得更美、更聪明、更强壮？我们可不可以通过基因编辑，拥有鸟的翅膀、鱼的腮、鹰的视力、蝙蝠的听力？如果可以，那我们还是人吗？如果不可以，那么边界在哪里？

对这些问题，人类除了写写科幻小说、拍拍科幻电影之外，没有实质性的准备。所以我们就能理解，为什么“基因编辑婴儿事件”引起了全世界一致的声讨与抵制。

在未来，基因编辑技术可能会大大改善我们的生活。但如果这项技术的隐患没有被充分防范，那么这把“刀”，究竟握在谁的手里、用来做什么，也许只有天知道。潘多拉的匣子徐徐打开，人类能承受光鲜背后的阴影吗？

正如那句电影台词所说：“未来尚未设定，一切都是我们亲手所造”。也许，我们不能亲自决定技术的发展。但作为人类的一份子，我们可以尽自己所能，为我们美好幸福的未来添一份力。