
珍妮佛·杜德娜 塞繆爾·斯滕伯格
生物世界的基本規律之一是演化,演化的核心機制是自然選擇,自然選擇的基本單位是基因。億萬年來,細菌在與病毒經久不息的鏖戰中,演化出了一套適應性免疫系統:CRISPR。換言之,細菌會“記住”病毒的DNA序列,等後者再次入侵時予以反擊,切斷其DNA。億萬年後,生物圈的後來者——人類——認識了基因,解析了DNA的雙螺旋結構,學會了“閱讀”基因。現在,有了CRISPR這把利器,人類又更進一步,可以輕鬆“編輯”基因了。這意味着,在未來,理性設計將逐漸取代自然選擇,成爲生物演變的動力。人類已經有了重塑生物圈(包括人類自己)演化的驚人力量,但我們要如何承擔這份責任?CRISPR的發現與發展,是生物學進入21世紀以來最激動人心的故事,沒有之一。CRISPR技術的先驅杜德娜與親歷者斯滕伯格,回顧了基因編輯技術的發展史,展望了未來的發展趨勢,並梳理了相關社會與倫理議題。本書值得所有關心生物技術與人類命運的人閱讀。
我提煉了一套比較適合原理乾貨閱讀的模板,在本書中要豆包總結如下,各位書友可以參考閱讀方法,帶着邏輯思維、體系去閱讀,剝離出不重要的偶然信息,錘鍊思維增長認知: 1、前置溯源:舊理論推演 + 現實異象→生成兩條核心猜想 首先依託前代兩代基因剪刀(ZFN、TALEN)成熟理論做邏輯推演: 舊理論結論:想要定點切斷任意生物 DNA、實現基因改寫,必須針對目標基因全新定製識別蛋白,靶點更換就要重新設計、提純整套蛋白,成本高、週期漫長是基因編輯固有客觀規律,不存在低成本通用剪切工具。 對照書本客觀異象(現實矛盾): 異象 1:酸奶嗜熱鏈球菌被噬菌體侵染存活後,後代永久免疫同種病毒,基因組多出噬菌體來源間隔 DNA; 異象 2:人類少數病患(金女士、泡泡男孩)體內自發 DNA 碎裂,天然刪掉致病基因實現自愈,自然能定點破環基因卻不靠人工定製蛋白。 由「舊理論推論 + 反常實例」提煉兩條主線猜想: 猜想 1:自然界存在不用定製蛋白、依靠核酸(RNA)識別 DNA 的天然定點剪切系統; 猜想 2:若拆解這套天然系統、替換識別序列,就能跳出 “改靶點必重做蛋白” 的桎梏,做成低成本通用基因剪刀。 2、內容取捨:篩除無關內容,收攏實證素材 繼而剔除作者個人經歷、夢境、商業閒談、寵物定製等冗餘內容,全書篩選 6 組實證素材: ①各類細菌 / 古生菌普遍攜帶 CRISPR 陣列,間隔序列一一匹配侵染過的噬菌體 DNA; ②丹尼斯克酸奶菌實驗:人爲投放新噬菌體,細菌 CRISPR 自動新增對應病毒片段,後代獲得特異性免疫; ③生化實驗:化膿鏈球菌 Cas9 + 雙 RNA 組合,可在試管精準切割任意匹配外源 DNA; ④人工融合兩條天然 RNA 成爲 sg,只用更換 sg 序列,Cas9 不變即可靶向水母 GFP 基因; ⑤ZFN/TALEN 實驗數據:每次換靶點必須重構蛋白,CRISPR 僅換 RNA,成本差距上萬倍; ⑥動物實驗:CRISPR 一次性編輯小鼠多基因,短時間培育白化、雙肌品種。 3、在素材齊備後:三法歸納,產出原點 + 三軸毛坯框架 在 6 組素材達標後,開展求同、求異、替換三套歸納: 【求同】細菌免疫、體外切 DNA、動植物基因編輯,共性:RNA 負責靶向識別、Cas9 蛋白固定充當剪刀,依靠鹼基配對鎖定 + PAM 雙校驗實現定點剪切; 【求異】ZFN/TALEN 靠蛋白外殼結合 DNA(改靶點 = 重做蛋白),CRISPR 靠 RNA 鹼基配對(改靶點 = 換短核酸),唯一變量:識別元件是蛋白還是 RNA,這是成本、效率差距根源; 【替換測試】把細菌換成人 / 豬 / 植物,Cas9 + 可變 RNA 的剪切規律完全不變,規律跨物種通用,蛋白定製只是舊技術表象路徑。 歸納毛坯原點:CRISPR 本源是細菌噬菌體攻防演化出的適應性免疫系統,核心定式 = 固定 Cas 蛋白 + 可替換向導 RNA 歸納三軸初稿: 環境:噬菌體持續侵染→細菌演化防禦;人類受遺傳病、育種難題倒逼→改造工具 本體:鹼基互補配對 + PAM 門禁是固定底層化學規則;識別載體(蛋白 / RNA)是可變設計 時間:自然億年迭代成型免疫;人類數年拆解改造、落地應用 4、緊接着:三段邏輯演繹,完善成熟原理 緊接着用正向、反向、因果拆解三輪演繹打磨理論: ①正向充分 A→B:固定 Cas + 人工定製 sgRNA→精準在指定位置剪斷 DNA,細胞 NHEJ/HDR 兩套天然修復自動改寫基因(落地:鐮刀貧血修復、動物基因敲除); ②反向 ?B→?A:sg 鹼基大面積錯配 / 無 PAM 位點→Cas9 不剪切(反例佐證:Cas9 不會隨意切碎自身基因組,天然防脫靶),劃定邊界:無 PAM 序列無法靶向切割,不能全基因組無差別任意剪切; ③因果按環境 / 本體歸集: 環境:自然環境 = 殺菌保命;人工環境 = 治病育種,使用目的隨場景切換 本體:鹼基配對、Cas 雙剪切結構永久不變,僅嚮導 RNA 人爲自由改造 時間:細菌逐代積累病毒存檔;人類電腦瞬時設計 RNA 成熟原理:借用細菌天然免疫構架,替換導航 RNA,實現跨物種低成本定點基因編輯,邊界:無 PAM 無法剪切、脫靶客觀存在、人類生殖細胞編輯受倫理法律約束。 5、順着前文:規整原點、三軸、適用邊界 順着推導結果規整完整內容: 【核心原點】CRISPR 本質:細菌抵禦噬菌體的天然 DNA 剪切免疫系統,人類改造後成爲通用基因編輯工具,核心構造:Cas9 固定剪刀 + 可替換向導 RNA。 【完整三軸】 環境:外因:自然界菌毒廝殺→誕生免疫;人類糧食短缺、遺傳病高發→技術落地應用 本體:內因:鹼基配對、PAM 識別、Cas 雙鏈剪切是亙古不變生化規律;識別載體 RNA 可人爲自由修改 時間:自然演化:數十億年緩慢篩選成型;人工研發:數十年摸索、2012 年完成體外驗證、2013 全物種快速落地 【使用邊界】 1、生化邊界:靶點附近缺少 PAM 序列,Cas9 無法定位切割;嚮導錯配易產生脫靶突變; 2、倫理邊界:人體體細胞編輯合法臨牀,生殖細胞(受精卵)編輯全球立法禁止; 3、生態邊界:基因驅動野外釋放存在物種失衡風險,僅限實驗室研究。 6、最後:提煉研究者全套思維邏輯 最後梳理整套科研思維脈絡: 1、反常現象啓發(酸奶菌天然免疫、人類自發自愈)→跳出傳統 “改靶點必造蛋白” 固化思維,提出 RNA 導航猜想; 2、跨學科拆解(微生物 + 生物化學),分步拆分 CRISPR 各組分功能,拆分天然雙 RNA 並人工合併爲單鏈 sg; 3、體外反覆實驗驗證猜想,確認 “換導航即可換靶點” 成立; 4、依託細胞自帶 DNA 修復機制,延伸敲除 / 精準替換兩大編輯路徑; 5、分層落地:農業改良動植物、臨牀治療單基因遺傳病,同時預判技術濫用風險,劃定倫理與法規紅線。
這是看第二遍了。作者系2020年諾貝爾化學獎得主,本書講述的是基因編輯簡史,而CRISPR/CAS部分則是作者根據親身科研發明順序層層揭開第三代基因編輯的神祕面紗,文中豐富事實和案例結合淺入深出的講解,方便讀者進一步理解晦澀的科學知識。 基因編輯技術的研究和發展,主要是基於對病毒入侵細菌,細菌如何發展出自身免疫力的觀察和實踐,繼而將相關技術應用於動植物及人類疾病的預防和治療。 病毒劫持宿主(細菌)的途徑通常有兩個,分別是寄生通路(溶源途徑),病毒將其基因組打碎成幾個片段,插入宿主基因組,潛伏,待條件合適時會感染;另外一個途徑便是感染通路(裂解途徑),病毒入侵宿主細胞,藉助相關物質複製其基因組,合成病毒蛋白,當宿主細胞因滲透壓失衡而破裂,釋放出的病毒羣再去感染新的細胞,通常幾個小時便能瓦解菌羣。 而細菌通常有四種防禦體系來抵抗病毒的入侵。第一,自我化學修飾自身基因組,改變外觀,同時釋放出限制性內切酶,切斷入侵的病毒DNA;第二,阻止入侵。病毒在入侵細菌細胞時,通常會着位在細胞膜,然後打孔,通過孔口再把DNA注入細菌細胞內,而細菌則通過防止病毒着位於細胞膜,或堵住病毒在細胞膜上的穿孔來阻止入侵;第三,自殺保護模式,即感染病毒的細胞會自動死亡,從而避免感染健康的細胞;第四,適應性免疫機制(即目前基因編輯的工具CRISPR/CAS),細菌基因組截取病毒的一小段DNA,形成記憶,從而防禦未來病毒的入侵。 實際上,CRISPR是存在於細菌中的一種基因,該類基因組中含有曾經攻擊過該細菌的病毒基因片段,需要和蛋白質CAS一起工作(或分別稱爲嚮導RNA和TracrRNA)。它的工作原理通常是:1)CRISPR先翻譯成長鏈RNA,切割酶隨後會將其切割爲短鏈RNA,這些短鏈RNA長度一致,但間隔序列不同,每段RNA都包含有一段特定的病毒基因序列;2)當病毒入侵時,CRISPR/CAS系統便會定位(鹼基配對)並標記病毒DNA,然後進行切割並摧毀病毒。 目前,已經發現三類CRISPR/CAS系統(本書未涉及到第三類系統)。第一類系統,由於切割酶定位點/切割點繁多,應用較爲受限;CRISPR/CAS9屬於第二類系統,該基因技術具有精準、廉價、和易於使用等特點,在醫學和商用上最爲廣泛。通過基因編輯,讓奶牛不再長角,成功繁育迷你豬,雙肌化的健碩獵犬,甲殼類動物變異體(其新的部位長成了腮,爪子變成了腿,鉗子變成了觸角,用於游泳的四肢變成了可以爬行的四肢),基因驅動在果蠅和蚊子身上的應用(通過絕育隱性基因代代相傳,通過限制物種繁殖,最終滅絕整個物種),通過釋放不育雄蟲令北美洲和中美洲的某些農業害蟲幾乎絕跡。當然,基因編輯在治療癌症等疾病上,也取得了長足的進展,2022年1月,首例基因編輯的豬心臟成功移植人體。 和我們生活息息相關的,或許莫過於注射mRNA新冠疫苗。近期,美國還在討論是否要強制給孩子們注射疫苗,以作入學的要求。官方宣稱,mRNA新冠疫苗(主要截取冠狀病毒顯示冠狀突起的那段遺傳物質)不會改變人類的遺傳物質DNA,但並未給出疫苗的工作機理,即mRNA如何讓人體免疫細胞獲得記憶功能。然而,從細菌防禦病毒所獲取的記憶功能來看,病毒改變了宿主細菌的遺傳物質,細菌通過獲取病毒的某段遺傳物質而獲取免疫力。對於科學,我通常持謹慎的開放態度,mRNA作爲疫苗還屬於首次應用,其效果和對人體帶來的負面影響還有待時間來檢驗,所以我是不太贊成全員強制性打疫苗,特別是強制孩子們打疫苗。從某種程度上而言,某些利益集團爲了逐利,而喪失了對新生事物應有的科學和嚴謹的態度。在打疫苗上,我比較贊成中國的做法,中國的疫苗種類搭配相對合理,傳統制法和mRNA疫苗皆有,這樣既可比較不同疫苗的效果,也可預防因某單一不成熟疫苗給人羣帶來的潛在傷害。 對於基因編輯,我的心情是矛盾而複雜的,我雖然興奮於該項技術強大並廣泛應用,但卻隱憂於該項技術的濫用。從前,很多在電影裏的場景或許已經發生,或者將要發生......比如,《侏羅紀公園》,科學家從琥珀中蚊子體內提取恐龍血液,通過基因恢復重現恐龍;《猩球崛起》,科學家將治療人類帕金森病的藥物注射入黑猩猩體內,黑猩猩基因改變獲取了人類的智慧;《美國隊長》片中士兵們因注射了祕密血清,力量、速度和耐力等超出常人(有位退伍美國朋友曾經言道,在部隊裏打針是常事,有時感覺就是隻小白鼠)。未來,人類社會是否會發生如電影《千鈞一髮》中的基因歧視;爲了移民火星或其它外星球,《阿凡達》裏的情景是否會重現?不管怎樣,我還是希望人類會如《蜘蛛俠》裏那位男孩那麼幸運,雖然遭到了被核輻射變異蜘蛛的傷害,但是卻因此獲得了超能力!
一談到基因編輯與人類改造,總令人聯想到赫胥黎筆下的《美麗新世界》。在一個通過基因預設決定新生兒等級、進而固化階層的社會里,誰有權做出這樣的決定? 2023年底,我讀了王立銘的《上帝的手術刀》,爲理解這個話題打下了一些基礎,對“金手指”與CRISPR技術也有了初步認識。當時我曾感慨,基因工程進展如此迅速,2017年的作品或許已有些滯後,心裏便期待能看到續作。因此,我是帶着相當高的期望翻開這本《破天機》的。雖然副標題聚焦於CRISPR,但這本書的中譯本出版於2020年,在技術日新月異的今天,讀來仍難免感到有些跟不上最前沿的節奏。 作者在前言中寫道,這本書旨在讓普通讀者也能參與到“CRISPR是否應該進入臨牀、其應用邊界何在”的公共討論中。但相比《上帝的手術刀》,這本書的閱讀體驗對我而言並不輕鬆。作爲一個科普讀者,書中不少段落讓我感到困惑。比如這樣的敘述:“要怎麼分離出它呢?在構建質粒的時候,我們給Cas蛋白質添加了一個特殊的化學標籤,就像一個小尾巴……”——這個小尾巴具體指什麼?又是如何加上去的?類似的表述在書中多次出現,阻礙了理解的流暢性。 反觀《上帝的手術刀》,當時我對基因編輯幾乎一無所知,它卻成了我極好的啓蒙讀物,讀起來並沒有這麼喫力。如今憑着那本書積累的背景知識,我才勉強能跟上這本的脈絡。可一旦涉及前作未涵蓋的內容,理解起來就格外困難。這也導致我的閱讀進度非常緩慢。更遺憾的是,因爲沒能真正理解,便也談不上記憶與吸收,合上書時,總覺得留在大腦裏的東西很少。 本書結構上大致分爲兩部分:上篇梳理CRISPR技術的發展歷程,下篇則探討其實際應用與基因改造的倫理邊界。 讀到下篇第七章時,我隱約感覺到作者似乎有意引導讀者接受CRISPR的臨牀應用;到第八章,這種傾向更爲明顯。就我個人而言,對此心情頗爲矛盾。一方面,我深信這項技術能爲人類帶來福祉,有望從根源上消除許多遺傳性疾病。但另一方面,它也如同潘多拉的魔盒,一旦廣泛應用,很難確保不被濫用,甚至可能催生出人爲設計的“X戰警”……
如果有公司找到你,跟你說可以爲你基因編輯一個完美的下一代寶寶,他將會很聰明沒有疾病基因,你會同意麼? 2018 年 11 月 26 日。 時任南方科技大學的副教授賀建奎宣佈,一對基因編輯雙胞胎於11月在中國出生,這對雙胞胎的一個基因經過修改,意在使她們出生後即能天然抵抗艾滋病毒感染,如果成功,她們將成爲世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒。 此項研究因技術、倫理、透明度等問題引全球輿論一片譁然。試驗公開後,多家機構撇清關聯。 但這就是基因編輯(PRISCR)的力量。 長期以來,人類的很多疾病都是由於突變或者DNA缺陷有關,有了DNA測序技術,科學家可以闡明很多遺傳病的分子機制,但是全基因組測序是能診斷但不能治療。它可以爲我們找到遺傳病的根源所在,我們依然沒有辦法改寫DNA。 研究人員早就知道修復缺陷基因是治療遺傳病最好的辦法,但是細胞本來就無比微小,基因又只是細胞裏的一系列分子,修復替換某一處基因就是大海撈針。 所以,科學家們必須尋找新的基因編輯方法。經過不斷摸索,科學家們逐漸找到一個可行的思路,那就是先確定要在基因的哪個位置進行編輯,然後在這個位置上先把基因給切開,再提供需要替換的新基因片段。 爲了做到這一點,科學家們需要發明一種基因操作工具,這套工具必須具備三個特點:第一是它要能識別特定的DNA序列,第二是能切開DNA雙鏈,第三是它必須易於重新編輯,以便在不同的任務中識別不同的DNA序列。 於是,作者的CRISPR技術登場了。CRISPR序列的作用原理,簡單概括就是,病毒要想入侵細菌,就要把自己的DNA分子注射到細菌體內,然後自我複製,而細菌爲了對抗這一過程,就在自己的DNA分子裏,記下病毒DNA分子的樣子,然後按圖索驥,在遭到入侵時鎖定入侵者的DNA,然後把這些DNA破壞掉。而且更強大的是,CRISPR序列還擁有記憶學習功能,當新型病毒入侵細菌之後,細菌會記錄下新的入侵者的DNA序列,添加到CRISPR序列裏,這樣下次面對這類病毒,也就有了對抗能力。 從2014年美國專利與商標局進行了第一個CRISPR授權,至今不過六年,但這門技術卻在許多領域帶來革命性的變化。 在醫學領域,人們在豬身上模擬帕金森病,在鼬身上模擬流感,在吉吉國王身上模擬自閉症等等,以進行更進一步的研究。 在考古學中,有人嘗試復活已滅絕的鳥類,有人嘗試復活猛獁象,甚至,已經有如平塔島象龜等滅絕物種已經被重新復活。或許有一天,人們可以復活恐龍。 如果說基因編輯應用在醫療方面,還能被大多數人接受的話,那麼,將它應用在人類胚胎上,試圖去修改人類後代的基因型,則還處在倫理的禁區。 實際上,科學家們已經編輯了大量其他生物的胚胎基因,所以基因編輯人體胚胎,在技術上其實已經不存在問題了。 正如我們都知道的,南方科技大學原副教授賀建奎,就是因爲違規對人體胚胎進行了基因編輯,誕下了兩名女嬰,引發了社會各界的嚴厲批評和反對,他本人也因此獲刑入獄。 社會各界都一致同意禁止基因編輯人類胚胎細胞,主要是因爲還有大量倫理問題沒有被解決。首先,如果我們真的對人類胚胎細胞進行基因編輯,那麼,人們肯定就不滿足於僅僅把有害的基因改變成正常基因,而會進一步想把它變成更優秀的基因。 所以,不管一開始人與人之間的基因差距有多小,能負擔得起基因改造的富裕階層,肯定會讓自己的後代擁有更優秀的基因,這不可避免地會帶來階層固化和基因固化,未來的有錢人會活得更長,體能更好,大腦更聰明。如果這種改變持續的時間足夠長,那富人和窮人還是同一種生物嗎?
在閱讀這本書之前,我一直對基因編輯有所偏見,尤其是幾年前,我從新聞中得知有科學家開始編輯人類生殖細胞,“設計”嬰兒時,我對基因編輯這項技術的觀感變得愈加負面。 因此,我長久以來觀點是:“一旦程序可以穩定運行,就不要輕易觸碰修改,否則會導致程序的崩塌。” 但當我看完這本書後,我的觀點已悄然發生改變,我之所以反對基因編輯,是因爲我不是遺傳病的受害者,如果我、又或者我的親朋好友患有致命的遺傳病時,我還會保持對基因編輯的強烈反對嗎? 如此一思考,我發現最初的想法多麼自私、狹隘,我之所以反對,是因爲這項技術可能會影響未來的人類,而忽略了這項技術對當下某些羣體的必要性。 因此當我置身那些病痛中掙扎的人羣裏認真思考時,我的想法受到動搖,變得不確定起來。 這表明我之前看待基因編輯的視角並不客觀公正,而是充滿了偏見。 如果我不曾接觸這本書,我的想法仍會停留在原地故步自封,那麼在日後基因編輯普遍的時代,我或許就是未來學生口中封建守舊的古人也說不定呢。 後之視今,亦由今之視昔。 這本書前半部分更多是關於科學家們是如何探索基因的歷程,裏面涉及相當多的生物知識(當然,這些知識非常基礎),我相當於重新複習了一次高中內容,但是我卻沒有高中時面對生物書的索然無味,反而激起了前所未有的熱情,一旦面對不瞭解的東西,就立刻去查詢,直到弄明白爲止,果然興趣是最好的老師啊! CRISPR的探索並非一帆風順,甚至可以說充滿了運氣和巧合,在這之前,人們對基因編輯出現了許許多多的失敗:無論是把治療性基因引入病毒放入遺傳物質當中,還是把重組的外源DNA永久地引入基因組內特定位置,又或是鋅離子與DNA結合來識別切割目標DNA,都通通以失敗告終,研究人員數十年的心血付諸東流,這相當於普通人做牛做馬攢夠一百萬然後這些錢幾乎被騙走了一樣……當然,這是幾乎。 他們的研究雖然都失敗了,但是這卻爲後面CRISPR的出現打下了堅實的地基,就像是被騙光家產的普通人在心灰意冷中拿出最後剩下的錢,憑藉經驗——我更願意說是直覺——把所有錢都壓進同一個地方,然後觸底反彈、大獲全勝。 雖然我這個比喻非常誇張,但是這就是我看待基因編輯技術進步的感覺——跌入谷底、乘風而上。 當然,關於CRISPR項目的研究也相當艱難,因爲科學家們不僅需要可以改變基因的物質,還需要該物質可以特異性地鎖定需要改變摧毀的基因,更需要該物質不會出錯而影響其他正常的基因。 爲此,研究人員找到了DNA切割的三個關鍵成分:Cas9酶、嚮導RNA和tracrRNA。 協助分子(tracrRNA)合成嚮導分子(CRISPR RNA),嚮導RNA像GPS一樣爲Cas9酶指路,當找到正確的DNA後,Cas9蛋白質負責切割DNA。 緊接着科學家馬丁對該項技術進行了改編,他系統地修飾了RNA分子——包括用於靶向鎖定DNA的嚮導RNA分子,以及把它和Cas9結合在一起的tracrRNA分子 關於它們三者是如何實現CRISPR技術的,我在此摘抄本書的內容: “ Cas9蛋白質會錨定在DNA雙螺旋上,撬開DNA雙鏈,使CRISPR的RNA分子與DNA的一條鍊形成新的雙螺旋,然後,Cas9蛋白質使用兩個核酸切割模塊把DNA的雙鏈同時切開,製造出雙鏈斷裂。事實上,Cas9可以鎖定並切割任何與嚮導RNA配對的DNA序列。打個比方,嚮導RNA的功能就像GPS可以指導Cas9精確定位到目標區域,即嚮導RNA和DNA配對的位置。Cas9是一個真正可以操作的核酸酶,我們可以定製設計該RNA分子,使它靶向鎖定任何DNA序列。有了包含20個鹼基的嚮導RNA,Cas9可以找到任何與其配對的DNA,並進行切割。” 這真的是一項非常神奇、充滿幻想色彩的技術,只要你想,你就可以操控任何生物的基因。 如果你想要你的後代變得更強大,可以改變ta的EPOR基因,要ta耐力提升;可以改變LRP5基因,要ta骨骼堅硬;可以改變DEC2基因,要ta減少睡眠時間……很神奇吧,像不像在玩一款遊戲?你可以隨意決定主控的天賦點。 設想一下,若你擁有更多的天賦點,你完全可以把主控提升爲六邊形戰士。 可——真的人人都可以有相同的天賦點來操控嗎?會不會存在有人可以靠氪金獲得更多天賦點的情況呢? 我最初對基因編輯如此抵抗,就是因爲我在害怕這種可能性發生,我看過太多科幻小說和哲學書籍,那些書深深影響到了我的想法,讓我不得不感到擔憂。 像某國,社會財富失衡後都出現了所謂的“短生種”和“長生種”,而這,僅僅是財富造成的差異,甚至還未涉及到基因方面。 所以,基因編輯真的能保證公平性嗎?這項技術真的不會被人濫用嗎?日後會不會出現一個完全優於人類的新種族? 許許多多的想法出現在我的腦海裏,而本書的後半部分,就是作者在試圖說服和我同樣想法的人。 其實我的想法雖然發生了改變,但仍然偏向於限制基因編輯的使用。 可就像作者所說的:“技術本身是無所謂善惡的,重要的是如何使用它們。”不能因爲人們的恐懼,而阻礙了技術的正常發展,日後到底會變成什麼樣誰也說不好,難道就因爲那些從未出現的可能性而完全反對偉大技術的進步嗎? 就像是古時地心說反對日心說、地平論反對地圓論,時間最終會證明對與錯,與其杞人憂天,不如保持開放的心態去面對新事物。就像奧本海默評論道:“我的判斷是:當你發現有些事情值得一試的時候,你就會徑直去做,做成之後纔開始爭辯該如何處理它。我們的原子彈就是這麼出現的。就我所見,沒有人反對過製造原子彈,直到造出來之後,我們纔開始爭論要如何處理它。” 人的基因無時無刻都在發生突變,世界上有不少家庭因爲生出遺傳病的小孩而痛苦掙扎、不少人因基因病痛苦一生、無數人深陷癌症泥潭……任何科學技術的出現永遠都是爲了解決某一個問題,CRISPR能被研發出來,正是因爲有人需要它們,因此“革命性的技術一旦出現,就無法被嚴格限制。” 技術本身絕無善惡之分,所以要以客觀的視角看待它,就像刀具,有人用於做菜,有人用於殺人。而若想要CRISPR能夠得以推廣,那就需要科學家、各行各業的知識分子、無數普通羣衆加入其中,進入的人越多,這項技術才能夠用於正途上,反對的聲音纔會變少。因此,推廣知識變得格外重要。 看完這本書,我更加堅定了我的想法:無論任何人,都不能故步自封,一定要保持學習,不斷學習最新的知識,最前沿的理論。只有這樣,技術才能夠得到推進,也能夠受到約束,一直用在正途之上。
🌟🌟🌟🌟✨ 作者是2020年諾貝爾化學獎得主之一。CRISPR/Cas9基因編輯技術,所謂的“基因剪刀”,提高了基因編輯的精確度和可操作性。書中介紹了CRISPR/Cas9的基本原理,轉基因的基本概念,也討論了基因工程的未來和倫理爭論。很多偏見源於信息的缺失,瞭解一些基因改造的基本常識。轉基因是科學發展的產物,並非洪水猛獸,也許步調有些快,以致引起恐慌,但潮流勢不可擋。
本書CRISPR相關技術是生命科學領域目前最時髦的一項新技術。作者介紹該技術發展歷史來龍去脈。作者是研究該領域權威之一,一本通俗易懂科普書。 本書最爲寶貴的部分是記錄了作者在研究該研究過程中長期的心路歷程及態度有介紹大量相關細節和一個難超越, 從微生物到人和動物再到農業動植物上應用上,如此完整一個大故事。 現在科學家使用CRISPR編輯並修復了幹細胞,後者可以分化成身體的其他細胞或組織類型。科學家也使用CRISPR編輯了人類癌細胞中的上千個基因,這有助於發現新的藥物靶點和新的治療方案。 CRISPR研究能夠“迅速進入井噴期,原因起碼有二:一是其功能多樣,二是其適用範圍廣”。 “CRISPR,我們有希望找到新辦法來治療癌症和遺傳病,在動植物中的應用會幫助我們提高糧食產量、消除特定的病原體,甚至復活已經滅絕的物種。因此,在利用CRISPR進行基因編輯的第一篇論文發表的幾個月之後,《福布斯》雜誌就將因此永遠改變整個生物技術行業”。 在書的下半部分介紹了該技術在農業生產,包括農作物遺傳資源改良,植物預防疾病等多方面廣泛的應用。“美國開發出了50多種轉基因作物,並獲得商業種植許可,包括菜籽、玉米、棉花、番木瓜、大米、大豆、西葫蘆等。2015年,美國92%的玉米、94%的棉花和94%的大豆都是轉基因生物”。 “藉助精準基因編輯,科學家已經改造出了所謂“雙肌化”(兩倍肌肉)的奶牛、豬、綿羊、山羊,它們非常強壯,就像是動物中的健美冠軍”。特別是“從藥物提取的角度來說,轉基因動物比活細胞培養有更多好處,包括產量更高、成本更低、容易擴大規模。CRISPR爲科學家提供了更好的遺傳操作手段,製造出更適合的轉基因動物,從而進一步提高藥物產量”。並且,“一批科學家利用CRISPR創造新生物的時候,另一些科學家嘗試利用CRISPR來複活已經滅絕的生物”。 這是一本應用該技術在生命科學,醫學,農業等各領域全面發展,完整的綜述。作者還展望該技術應用發展挑戰與希望。 例如,“,CRISPR可能用於治療的疾病清單越來越長:軟骨發育不全症、慢性肉芽腫、阿爾茨海默病、先天性失聰、肌萎縮側索硬化、高膽固醇、糖尿病、戴——薩克斯症、皮膚疾病、脆性X染色體綜合徵,甚至不育症。從理論上而言,幾乎所有跟突變或者DNA缺陷有關的病理現象,CRISPR都可以逆轉突變,把缺陷基因替換成健康版本”。它其中挑戰也包括生物恐怖主義潛在危險等。五星
CRISPR是 21 世紀最偉大的生物技術,已經廣泛用於動植物改良,抗病水稻、晚熟番茄,高油酸大豆、迷你豬、肌肉發達獵犬等。已經復原了 1 萬年前的冰原狼,正在嘗試復原猛獁象。還精準治療了地中海貧血等人類遺傳病。製造超級人類,技術上已經沒有問題,目前只是法規倫理問題。但是,因爲門檻低,“生物黑客”也可以低成本製造滅絕人類的病毒,或者改變人類的遺傳基因,這跟黑客掌握核武的威力是一樣的。
🤔不適合小白讀,說是一本基因編輯的綜述也不爲過了。👉尤其後半本書對基因編輯的展望,看得酣暢淋漓。😂只是做過crispr,這項技術目前已經是比較完善的工具包了,💜按照protocol基本不會失誤,便捷操作背後,💗故事還是第一次瞭解 👌滿分推薦,一定要看👍
越是頂尖科學家就越是時代的弄潮兒,越應該主動站上風口浪尖、立於聚光燈下,向同行、世人如此這般闡明研究成果,探討應用場景,強調基礎科學的重要性與好奇心的驅動價值 離本書出版已過去十載了…