
珍妮佛·杜德娜 塞缪尔·斯滕伯格
生物世界的基本规律之一是演化,演化的核心机制是自然选择,自然选择的基本单位是基因。亿万年来,细菌在与病毒经久不息的鏖战中,演化出了一套适应性免疫系统:CRISPR。换言之,细菌会“记住”病毒的DNA序列,等后者再次入侵时予以反击,切断其DNA。亿万年后,生物圈的后来者——人类——认识了基因,解析了DNA的双螺旋结构,学会了“阅读”基因。现在,有了CRISPR这把利器,人类又更进一步,可以轻松“编辑”基因了。这意味着,在未来,理性设计将逐渐取代自然选择,成为生物演变的动力。人类已经有了重塑生物圈(包括人类自己)演化的惊人力量,但我们要如何承担这份责任?CRISPR的发现与发展,是生物学进入21世纪以来最激动人心的故事,没有之一。CRISPR技术的先驱杜德娜与亲历者斯滕伯格,回顾了基因编辑技术的发展史,展望了未来的发展趋势,并梳理了相关社会与伦理议题。本书值得所有关心生物技术与人类命运的人阅读。
我提炼了一套比较适合原理干货阅读的模板,在本书中要豆包总结如下,各位书友可以参考阅读方法,带着逻辑思维、体系去阅读,剥离出不重要的偶然信息,锤炼思维增长认知: 1、前置溯源:旧理论推演 + 现实异象→生成两条核心猜想 首先依托前代两代基因剪刀(ZFN、TALEN)成熟理论做逻辑推演: 旧理论结论:想要定点切断任意生物 DNA、实现基因改写,必须针对目标基因全新定制识别蛋白,靶点更换就要重新设计、提纯整套蛋白,成本高、周期漫长是基因编辑固有客观规律,不存在低成本通用剪切工具。 对照书本客观异象(现实矛盾): 异象 1:酸奶嗜热链球菌被噬菌体侵染存活后,后代永久免疫同种病毒,基因组多出噬菌体来源间隔 DNA; 异象 2:人类少数病患(金女士、泡泡男孩)体内自发 DNA 碎裂,天然删掉致病基因实现自愈,自然能定点破环基因却不靠人工定制蛋白。 由「旧理论推论 + 反常实例」提炼两条主线猜想: 猜想 1:自然界存在不用定制蛋白、依靠核酸(RNA)识别 DNA 的天然定点剪切系统; 猜想 2:若拆解这套天然系统、替换识别序列,就能跳出 “改靶点必重做蛋白” 的桎梏,做成低成本通用基因剪刀。 2、内容取舍:筛除无关内容,收拢实证素材 继而剔除作者个人经历、梦境、商业闲谈、宠物定制等冗余内容,全书筛选 6 组实证素材: ①各类细菌 / 古生菌普遍携带 CRISPR 阵列,间隔序列一一匹配侵染过的噬菌体 DNA; ②丹尼斯克酸奶菌实验:人为投放新噬菌体,细菌 CRISPR 自动新增对应病毒片段,后代获得特异性免疫; ③生化实验:化脓链球菌 Cas9 + 双 RNA 组合,可在试管精准切割任意匹配外源 DNA; ④人工融合两条天然 RNA 成为 sg,只用更换 sg 序列,Cas9 不变即可靶向水母 GFP 基因; ⑤ZFN/TALEN 实验数据:每次换靶点必须重构蛋白,CRISPR 仅换 RNA,成本差距上万倍; ⑥动物实验:CRISPR 一次性编辑小鼠多基因,短时间培育白化、双肌品种。 3、在素材齐备后:三法归纳,产出原点 + 三轴毛坯框架 在 6 组素材达标后,开展求同、求异、替换三套归纳: 【求同】细菌免疫、体外切 DNA、动植物基因编辑,共性:RNA 负责靶向识别、Cas9 蛋白固定充当剪刀,依靠碱基配对锁定 + PAM 双校验实现定点剪切; 【求异】ZFN/TALEN 靠蛋白外壳结合 DNA(改靶点 = 重做蛋白),CRISPR 靠 RNA 碱基配对(改靶点 = 换短核酸),唯一变量:识别元件是蛋白还是 RNA,这是成本、效率差距根源; 【替换测试】把细菌换成人 / 猪 / 植物,Cas9 + 可变 RNA 的剪切规律完全不变,规律跨物种通用,蛋白定制只是旧技术表象路径。 归纳毛坯原点:CRISPR 本源是细菌噬菌体攻防演化出的适应性免疫系统,核心定式 = 固定 Cas 蛋白 + 可替换向导 RNA 归纳三轴初稿: 环境:噬菌体持续侵染→细菌演化防御;人类受遗传病、育种难题倒逼→改造工具 本体:碱基互补配对 + PAM 门禁是固定底层化学规则;识别载体(蛋白 / RNA)是可变设计 时间:自然亿年迭代成型免疫;人类数年拆解改造、落地应用 4、紧接着:三段逻辑演绎,完善成熟原理 紧接着用正向、反向、因果拆解三轮演绎打磨理论: ①正向充分 A→B:固定 Cas + 人工定制 sgRNA→精准在指定位置剪断 DNA,细胞 NHEJ/HDR 两套天然修复自动改写基因(落地:镰刀贫血修复、动物基因敲除); ②反向 ?B→?A:sg 碱基大面积错配 / 无 PAM 位点→Cas9 不剪切(反例佐证:Cas9 不会随意切碎自身基因组,天然防脱靶),划定边界:无 PAM 序列无法靶向切割,不能全基因组无差别任意剪切; ③因果按环境 / 本体归集: 环境:自然环境 = 杀菌保命;人工环境 = 治病育种,使用目的随场景切换 本体:碱基配对、Cas 双剪切结构永久不变,仅向导 RNA 人为自由改造 时间:细菌逐代积累病毒存档;人类电脑瞬时设计 RNA 成熟原理:借用细菌天然免疫构架,替换导航 RNA,实现跨物种低成本定点基因编辑,边界:无 PAM 无法剪切、脱靶客观存在、人类生殖细胞编辑受伦理法律约束。 5、顺着前文:规整原点、三轴、适用边界 顺着推导结果规整完整内容: 【核心原点】CRISPR 本质:细菌抵御噬菌体的天然 DNA 剪切免疫系统,人类改造后成为通用基因编辑工具,核心构造:Cas9 固定剪刀 + 可替换向导 RNA。 【完整三轴】 环境:外因:自然界菌毒厮杀→诞生免疫;人类粮食短缺、遗传病高发→技术落地应用 本体:内因:碱基配对、PAM 识别、Cas 双链剪切是亘古不变生化规律;识别载体 RNA 可人为自由修改 时间:自然演化:数十亿年缓慢筛选成型;人工研发:数十年摸索、2012 年完成体外验证、2013 全物种快速落地 【使用边界】 1、生化边界:靶点附近缺少 PAM 序列,Cas9 无法定位切割;向导错配易产生脱靶突变; 2、伦理边界:人体体细胞编辑合法临床,生殖细胞(受精卵)编辑全球立法禁止; 3、生态边界:基因驱动野外释放存在物种失衡风险,仅限实验室研究。 6、最后:提炼研究者全套思维逻辑 最后梳理整套科研思维脉络: 1、反常现象启发(酸奶菌天然免疫、人类自发自愈)→跳出传统 “改靶点必造蛋白” 固化思维,提出 RNA 导航猜想; 2、跨学科拆解(微生物 + 生物化学),分步拆分 CRISPR 各组分功能,拆分天然双 RNA 并人工合并为单链 sg; 3、体外反复实验验证猜想,确认 “换导航即可换靶点” 成立; 4、依托细胞自带 DNA 修复机制,延伸敲除 / 精准替换两大编辑路径; 5、分层落地:农业改良动植物、临床治疗单基因遗传病,同时预判技术滥用风险,划定伦理与法规红线。
这是看第二遍了。作者系2020年诺贝尔化学奖得主,本书讲述的是基因编辑简史,而CRISPR/CAS部分则是作者根据亲身科研发明顺序层层揭开第三代基因编辑的神秘面纱,文中丰富事实和案例结合浅入深出的讲解,方便读者进一步理解晦涩的科学知识。 基因编辑技术的研究和发展,主要是基于对病毒入侵细菌,细菌如何发展出自身免疫力的观察和实践,继而将相关技术应用于动植物及人类疾病的预防和治疗。 病毒劫持宿主(细菌)的途径通常有两个,分别是寄生通路(溶源途径),病毒将其基因组打碎成几个片段,插入宿主基因组,潜伏,待条件合适时会感染;另外一个途径便是感染通路(裂解途径),病毒入侵宿主细胞,借助相关物质复制其基因组,合成病毒蛋白,当宿主细胞因渗透压失衡而破裂,释放出的病毒群再去感染新的细胞,通常几个小时便能瓦解菌群。 而细菌通常有四种防御体系来抵抗病毒的入侵。第一,自我化学修饰自身基因组,改变外观,同时释放出限制性内切酶,切断入侵的病毒DNA;第二,阻止入侵。病毒在入侵细菌细胞时,通常会着位在细胞膜,然后打孔,通过孔口再把DNA注入细菌细胞内,而细菌则通过防止病毒着位于细胞膜,或堵住病毒在细胞膜上的穿孔来阻止入侵;第三,自杀保护模式,即感染病毒的细胞会自动死亡,从而避免感染健康的细胞;第四,适应性免疫机制(即目前基因编辑的工具CRISPR/CAS),细菌基因组截取病毒的一小段DNA,形成记忆,从而防御未来病毒的入侵。 实际上,CRISPR是存在于细菌中的一种基因,该类基因组中含有曾经攻击过该细菌的病毒基因片段,需要和蛋白质CAS一起工作(或分别称为向导RNA和TracrRNA)。它的工作原理通常是:1)CRISPR先翻译成长链RNA,切割酶随后会将其切割为短链RNA,这些短链RNA长度一致,但间隔序列不同,每段RNA都包含有一段特定的病毒基因序列;2)当病毒入侵时,CRISPR/CAS系统便会定位(碱基配对)并标记病毒DNA,然后进行切割并摧毁病毒。 目前,已经发现三类CRISPR/CAS系统(本书未涉及到第三类系统)。第一类系统,由于切割酶定位点/切割点繁多,应用较为受限;CRISPR/CAS9属于第二类系统,该基因技术具有精准、廉价、和易于使用等特点,在医学和商用上最为广泛。通过基因编辑,让奶牛不再长角,成功繁育迷你猪,双肌化的健硕猎犬,甲壳类动物变异体(其新的部位长成了腮,爪子变成了腿,钳子变成了触角,用于游泳的四肢变成了可以爬行的四肢),基因驱动在果蝇和蚊子身上的应用(通过绝育隐性基因代代相传,通过限制物种繁殖,最终灭绝整个物种),通过释放不育雄虫令北美洲和中美洲的某些农业害虫几乎绝迹。当然,基因编辑在治疗癌症等疾病上,也取得了长足的进展,2022年1月,首例基因编辑的猪心脏成功移植人体。 和我们生活息息相关的,或许莫过于注射mRNA新冠疫苗。近期,美国还在讨论是否要强制给孩子们注射疫苗,以作入学的要求。官方宣称,mRNA新冠疫苗(主要截取冠状病毒显示冠状突起的那段遗传物质)不会改变人类的遗传物质DNA,但并未给出疫苗的工作机理,即mRNA如何让人体免疫细胞获得记忆功能。然而,从细菌防御病毒所获取的记忆功能来看,病毒改变了宿主细菌的遗传物质,细菌通过获取病毒的某段遗传物质而获取免疫力。对于科学,我通常持谨慎的开放态度,mRNA作为疫苗还属于首次应用,其效果和对人体带来的负面影响还有待时间来检验,所以我是不太赞成全员强制性打疫苗,特别是强制孩子们打疫苗。从某种程度上而言,某些利益集团为了逐利,而丧失了对新生事物应有的科学和严谨的态度。在打疫苗上,我比较赞成中国的做法,中国的疫苗种类搭配相对合理,传统制法和mRNA疫苗皆有,这样既可比较不同疫苗的效果,也可预防因某单一不成熟疫苗给人群带来的潜在伤害。 对于基因编辑,我的心情是矛盾而复杂的,我虽然兴奋于该项技术强大并广泛应用,但却隐忧于该项技术的滥用。从前,很多在电影里的场景或许已经发生,或者将要发生......比如,《侏罗纪公园》,科学家从琥珀中蚊子体内提取恐龙血液,通过基因恢复重现恐龙;《猩球崛起》,科学家将治疗人类帕金森病的药物注射入黑猩猩体内,黑猩猩基因改变获取了人类的智慧;《美国队长》片中士兵们因注射了秘密血清,力量、速度和耐力等超出常人(有位退伍美国朋友曾经言道,在部队里打针是常事,有时感觉就是只小白鼠)。未来,人类社会是否会发生如电影《千钧一发》中的基因歧视;为了移民火星或其它外星球,《阿凡达》里的情景是否会重现?不管怎样,我还是希望人类会如《蜘蛛侠》里那位男孩那么幸运,虽然遭到了被核辐射变异蜘蛛的伤害,但是却因此获得了超能力!
一谈到基因编辑与人类改造,总令人联想到赫胥黎笔下的《美丽新世界》。在一个通过基因预设决定新生儿等级、进而固化阶层的社会里,谁有权做出这样的决定? 2023年底,我读了王立铭的《上帝的手术刀》,为理解这个话题打下了一些基础,对“金手指”与CRISPR技术也有了初步认识。当时我曾感慨,基因工程进展如此迅速,2017年的作品或许已有些滞后,心里便期待能看到续作。因此,我是带着相当高的期望翻开这本《破天机》的。虽然副标题聚焦于CRISPR,但这本书的中译本出版于2020年,在技术日新月异的今天,读来仍难免感到有些跟不上最前沿的节奏。 作者在前言中写道,这本书旨在让普通读者也能参与到“CRISPR是否应该进入临床、其应用边界何在”的公共讨论中。但相比《上帝的手术刀》,这本书的阅读体验对我而言并不轻松。作为一个科普读者,书中不少段落让我感到困惑。比如这样的叙述:“要怎么分离出它呢?在构建质粒的时候,我们给Cas蛋白质添加了一个特殊的化学标签,就像一个小尾巴……”——这个小尾巴具体指什么?又是如何加上去的?类似的表述在书中多次出现,阻碍了理解的流畅性。 反观《上帝的手术刀》,当时我对基因编辑几乎一无所知,它却成了我极好的启蒙读物,读起来并没有这么吃力。如今凭着那本书积累的背景知识,我才勉强能跟上这本的脉络。可一旦涉及前作未涵盖的内容,理解起来就格外困难。这也导致我的阅读进度非常缓慢。更遗憾的是,因为没能真正理解,便也谈不上记忆与吸收,合上书时,总觉得留在大脑里的东西很少。 本书结构上大致分为两部分:上篇梳理CRISPR技术的发展历程,下篇则探讨其实际应用与基因改造的伦理边界。 读到下篇第七章时,我隐约感觉到作者似乎有意引导读者接受CRISPR的临床应用;到第八章,这种倾向更为明显。就我个人而言,对此心情颇为矛盾。一方面,我深信这项技术能为人类带来福祉,有望从根源上消除许多遗传性疾病。但另一方面,它也如同潘多拉的魔盒,一旦广泛应用,很难确保不被滥用,甚至可能催生出人为设计的“X战警”……
如果有公司找到你,跟你说可以为你基因编辑一个完美的下一代宝宝,他将会很聪明没有疾病基因,你会同意么? 2018 年 11 月 26 日。 时任南方科技大学的副教授贺建奎宣布,一对基因编辑双胞胎于11月在中国出生,这对双胞胎的一个基因经过修改,意在使她们出生后即能天然抵抗艾滋病毒感染,如果成功,她们将成为世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿。 此项研究因技术、伦理、透明度等问题引全球舆论一片哗然。试验公开后,多家机构撇清关联。 但这就是基因编辑(PRISCR)的力量。 长期以来,人类的很多疾病都是由于突变或者DNA缺陷有关,有了DNA测序技术,科学家可以阐明很多遗传病的分子机制,但是全基因组测序是能诊断但不能治疗。它可以为我们找到遗传病的根源所在,我们依然没有办法改写DNA。 研究人员早就知道修复缺陷基因是治疗遗传病最好的办法,但是细胞本来就无比微小,基因又只是细胞里的一系列分子,修复替换某一处基因就是大海捞针。 所以,科学家们必须寻找新的基因编辑方法。经过不断摸索,科学家们逐渐找到一个可行的思路,那就是先确定要在基因的哪个位置进行编辑,然后在这个位置上先把基因给切开,再提供需要替换的新基因片段。 为了做到这一点,科学家们需要发明一种基因操作工具,这套工具必须具备三个特点:第一是它要能识别特定的DNA序列,第二是能切开DNA双链,第三是它必须易于重新编辑,以便在不同的任务中识别不同的DNA序列。 于是,作者的CRISPR技术登场了。CRISPR序列的作用原理,简单概括就是,病毒要想入侵细菌,就要把自己的DNA分子注射到细菌体内,然后自我复制,而细菌为了对抗这一过程,就在自己的DNA分子里,记下病毒DNA分子的样子,然后按图索骥,在遭到入侵时锁定入侵者的DNA,然后把这些DNA破坏掉。而且更强大的是,CRISPR序列还拥有记忆学习功能,当新型病毒入侵细菌之后,细菌会记录下新的入侵者的DNA序列,添加到CRISPR序列里,这样下次面对这类病毒,也就有了对抗能力。 从2014年美国专利与商标局进行了第一个CRISPR授权,至今不过六年,但这门技术却在许多领域带来革命性的变化。 在医学领域,人们在猪身上模拟帕金森病,在鼬身上模拟流感,在吉吉国王身上模拟自闭症等等,以进行更进一步的研究。 在考古学中,有人尝试复活已灭绝的鸟类,有人尝试复活猛犸象,甚至,已经有如平塔岛象龟等灭绝物种已经被重新复活。或许有一天,人们可以复活恐龙。 如果说基因编辑应用在医疗方面,还能被大多数人接受的话,那么,将它应用在人类胚胎上,试图去修改人类后代的基因型,则还处在伦理的禁区。 实际上,科学家们已经编辑了大量其他生物的胚胎基因,所以基因编辑人体胚胎,在技术上其实已经不存在问题了。 正如我们都知道的,南方科技大学原副教授贺建奎,就是因为违规对人体胚胎进行了基因编辑,诞下了两名女婴,引发了社会各界的严厉批评和反对,他本人也因此获刑入狱。 社会各界都一致同意禁止基因编辑人类胚胎细胞,主要是因为还有大量伦理问题没有被解决。首先,如果我们真的对人类胚胎细胞进行基因编辑,那么,人们肯定就不满足于仅仅把有害的基因改变成正常基因,而会进一步想把它变成更优秀的基因。 所以,不管一开始人与人之间的基因差距有多小,能负担得起基因改造的富裕阶层,肯定会让自己的后代拥有更优秀的基因,这不可避免地会带来阶层固化和基因固化,未来的有钱人会活得更长,体能更好,大脑更聪明。如果这种改变持续的时间足够长,那富人和穷人还是同一种生物吗?
在阅读这本书之前,我一直对基因编辑有所偏见,尤其是几年前,我从新闻中得知有科学家开始编辑人类生殖细胞,“设计”婴儿时,我对基因编辑这项技术的观感变得愈加负面。 因此,我长久以来观点是:“一旦程序可以稳定运行,就不要轻易触碰修改,否则会导致程序的崩塌。” 但当我看完这本书后,我的观点已悄然发生改变,我之所以反对基因编辑,是因为我不是遗传病的受害者,如果我、又或者我的亲朋好友患有致命的遗传病时,我还会保持对基因编辑的强烈反对吗? 如此一思考,我发现最初的想法多么自私、狭隘,我之所以反对,是因为这项技术可能会影响未来的人类,而忽略了这项技术对当下某些群体的必要性。 因此当我置身那些病痛中挣扎的人群里认真思考时,我的想法受到动摇,变得不确定起来。 这表明我之前看待基因编辑的视角并不客观公正,而是充满了偏见。 如果我不曾接触这本书,我的想法仍会停留在原地故步自封,那么在日后基因编辑普遍的时代,我或许就是未来学生口中封建守旧的古人也说不定呢。 后之视今,亦由今之视昔。 这本书前半部分更多是关于科学家们是如何探索基因的历程,里面涉及相当多的生物知识(当然,这些知识非常基础),我相当于重新复习了一次高中内容,但是我却没有高中时面对生物书的索然无味,反而激起了前所未有的热情,一旦面对不了解的东西,就立刻去查询,直到弄明白为止,果然兴趣是最好的老师啊! CRISPR的探索并非一帆风顺,甚至可以说充满了运气和巧合,在这之前,人们对基因编辑出现了许许多多的失败:无论是把治疗性基因引入病毒放入遗传物质当中,还是把重组的外源DNA永久地引入基因组内特定位置,又或是锌离子与DNA结合来识别切割目标DNA,都通通以失败告终,研究人员数十年的心血付诸东流,这相当于普通人做牛做马攒够一百万然后这些钱几乎被骗走了一样……当然,这是几乎。 他们的研究虽然都失败了,但是这却为后面CRISPR的出现打下了坚实的地基,就像是被骗光家产的普通人在心灰意冷中拿出最后剩下的钱,凭借经验——我更愿意说是直觉——把所有钱都压进同一个地方,然后触底反弹、大获全胜。 虽然我这个比喻非常夸张,但是这就是我看待基因编辑技术进步的感觉——跌入谷底、乘风而上。 当然,关于CRISPR项目的研究也相当艰难,因为科学家们不仅需要可以改变基因的物质,还需要该物质可以特异性地锁定需要改变摧毁的基因,更需要该物质不会出错而影响其他正常的基因。 为此,研究人员找到了DNA切割的三个关键成分:Cas9酶、向导RNA和tracrRNA。 协助分子(tracrRNA)合成向导分子(CRISPR RNA),向导RNA像GPS一样为Cas9酶指路,当找到正确的DNA后,Cas9蛋白质负责切割DNA。 紧接着科学家马丁对该项技术进行了改编,他系统地修饰了RNA分子——包括用于靶向锁定DNA的向导RNA分子,以及把它和Cas9结合在一起的tracrRNA分子 关于它们三者是如何实现CRISPR技术的,我在此摘抄本书的内容: “ Cas9蛋白质会锚定在DNA双螺旋上,撬开DNA双链,使CRISPR的RNA分子与DNA的一条链形成新的双螺旋,然后,Cas9蛋白质使用两个核酸切割模块把DNA的双链同时切开,制造出双链断裂。事实上,Cas9可以锁定并切割任何与向导RNA配对的DNA序列。打个比方,向导RNA的功能就像GPS可以指导Cas9精确定位到目标区域,即向导RNA和DNA配对的位置。Cas9是一个真正可以操作的核酸酶,我们可以定制设计该RNA分子,使它靶向锁定任何DNA序列。有了包含20个碱基的向导RNA,Cas9可以找到任何与其配对的DNA,并进行切割。” 这真的是一项非常神奇、充满幻想色彩的技术,只要你想,你就可以操控任何生物的基因。 如果你想要你的后代变得更强大,可以改变ta的EPOR基因,要ta耐力提升;可以改变LRP5基因,要ta骨骼坚硬;可以改变DEC2基因,要ta减少睡眠时间……很神奇吧,像不像在玩一款游戏?你可以随意决定主控的天赋点。 设想一下,若你拥有更多的天赋点,你完全可以把主控提升为六边形战士。 可——真的人人都可以有相同的天赋点来操控吗?会不会存在有人可以靠氪金获得更多天赋点的情况呢? 我最初对基因编辑如此抵抗,就是因为我在害怕这种可能性发生,我看过太多科幻小说和哲学书籍,那些书深深影响到了我的想法,让我不得不感到担忧。 像某国,社会财富失衡后都出现了所谓的“短生种”和“长生种”,而这,仅仅是财富造成的差异,甚至还未涉及到基因方面。 所以,基因编辑真的能保证公平性吗?这项技术真的不会被人滥用吗?日后会不会出现一个完全优于人类的新种族? 许许多多的想法出现在我的脑海里,而本书的后半部分,就是作者在试图说服和我同样想法的人。 其实我的想法虽然发生了改变,但仍然偏向于限制基因编辑的使用。 可就像作者所说的:“技术本身是无所谓善恶的,重要的是如何使用它们。”不能因为人们的恐惧,而阻碍了技术的正常发展,日后到底会变成什么样谁也说不好,难道就因为那些从未出现的可能性而完全反对伟大技术的进步吗? 就像是古时地心说反对日心说、地平论反对地圆论,时间最终会证明对与错,与其杞人忧天,不如保持开放的心态去面对新事物。就像奥本海默评论道:“我的判断是:当你发现有些事情值得一试的时候,你就会径直去做,做成之后才开始争辩该如何处理它。我们的原子弹就是这么出现的。就我所见,没有人反对过制造原子弹,直到造出来之后,我们才开始争论要如何处理它。” 人的基因无时无刻都在发生突变,世界上有不少家庭因为生出遗传病的小孩而痛苦挣扎、不少人因基因病痛苦一生、无数人深陷癌症泥潭……任何科学技术的出现永远都是为了解决某一个问题,CRISPR能被研发出来,正是因为有人需要它们,因此“革命性的技术一旦出现,就无法被严格限制。” 技术本身绝无善恶之分,所以要以客观的视角看待它,就像刀具,有人用于做菜,有人用于杀人。而若想要CRISPR能够得以推广,那就需要科学家、各行各业的知识分子、无数普通群众加入其中,进入的人越多,这项技术才能够用于正途上,反对的声音才会变少。因此,推广知识变得格外重要。 看完这本书,我更加坚定了我的想法:无论任何人,都不能故步自封,一定要保持学习,不断学习最新的知识,最前沿的理论。只有这样,技术才能够得到推进,也能够受到约束,一直用在正途之上。
🌟🌟🌟🌟✨ 作者是2020年诺贝尔化学奖得主之一。CRISPR/Cas9基因编辑技术,所谓的“基因剪刀”,提高了基因编辑的精确度和可操作性。书中介绍了CRISPR/Cas9的基本原理,转基因的基本概念,也讨论了基因工程的未来和伦理争论。很多偏见源于信息的缺失,了解一些基因改造的基本常识。转基因是科学发展的产物,并非洪水猛兽,也许步调有些快,以致引起恐慌,但潮流势不可挡。
本书CRISPR相关技术是生命科学领域目前最时髦的一项新技术。作者介绍该技术发展历史来龙去脉。作者是研究该领域权威之一,一本通俗易懂科普书。 本书最为宝贵的部分是记录了作者在研究该研究过程中长期的心路历程及态度有介绍大量相关细节和一个难超越, 从微生物到人和动物再到农业动植物上应用上,如此完整一个大故事。 现在科学家使用CRISPR编辑并修复了干细胞,后者可以分化成身体的其他细胞或组织类型。科学家也使用CRISPR编辑了人类癌细胞中的上千个基因,这有助于发现新的药物靶点和新的治疗方案。 CRISPR研究能够“迅速进入井喷期,原因起码有二:一是其功能多样,二是其适用范围广”。 “CRISPR,我们有希望找到新办法来治疗癌症和遗传病,在动植物中的应用会帮助我们提高粮食产量、消除特定的病原体,甚至复活已经灭绝的物种。因此,在利用CRISPR进行基因编辑的第一篇论文发表的几个月之后,《福布斯》杂志就将因此永远改变整个生物技术行业”。 在书的下半部分介绍了该技术在农业生产,包括农作物遗传资源改良,植物预防疾病等多方面广泛的应用。“美国开发出了50多种转基因作物,并获得商业种植许可,包括菜籽、玉米、棉花、番木瓜、大米、大豆、西葫芦等。2015年,美国92%的玉米、94%的棉花和94%的大豆都是转基因生物”。 “借助精准基因编辑,科学家已经改造出了所谓“双肌化”(两倍肌肉)的奶牛、猪、绵羊、山羊,它们非常强壮,就像是动物中的健美冠军”。特别是“从药物提取的角度来说,转基因动物比活细胞培养有更多好处,包括产量更高、成本更低、容易扩大规模。CRISPR为科学家提供了更好的遗传操作手段,制造出更适合的转基因动物,从而进一步提高药物产量”。并且,“一批科学家利用CRISPR创造新生物的时候,另一些科学家尝试利用CRISPR来复活已经灭绝的生物”。 这是一本应用该技术在生命科学,医学,农业等各领域全面发展,完整的综述。作者还展望该技术应用发展挑战与希望。 例如,“,CRISPR可能用于治疗的疾病清单越来越长:软骨发育不全症、慢性肉芽肿、阿尔茨海默病、先天性失聪、肌萎缩侧索硬化、高胆固醇、糖尿病、戴——萨克斯症、皮肤疾病、脆性X染色体综合征,甚至不育症。从理论上而言,几乎所有跟突变或者DNA缺陷有关的病理现象,CRISPR都可以逆转突变,把缺陷基因替换成健康版本”。它其中挑战也包括生物恐怖主义潜在危险等。五星
CRISPR是 21 世纪最伟大的生物技术,已经广泛用于动植物改良,抗病水稻、晚熟番茄,高油酸大豆、迷你猪、肌肉发达猎犬等。已经复原了 1 万年前的冰原狼,正在尝试复原猛犸象。还精准治疗了地中海贫血等人类遗传病。制造超级人类,技术上已经没有问题,目前只是法规伦理问题。但是,因为门槛低,“生物黑客”也可以低成本制造灭绝人类的病毒,或者改变人类的遗传基因,这跟黑客掌握核武的威力是一样的。
🤔不适合小白读,说是一本基因编辑的综述也不为过了。👉尤其后半本书对基因编辑的展望,看得酣畅淋漓。😂只是做过crispr,这项技术目前已经是比较完善的工具包了,💜按照protocol基本不会失误,便捷操作背后,💗故事还是第一次了解 👌满分推荐,一定要看👍
越是顶尖科学家就越是时代的弄潮儿,越应该主动站上风口浪尖、立于聚光灯下,向同行、世人如此这般阐明研究成果,探讨应用场景,强调基础科学的重要性与好奇心的驱动价值 离本书出版已过去十载了…