撰文
MatthewCobb
编译
朱雅文
但更具实用性但更充满道德争议的技术是这场基因革命的第二环节：“编辑”人类DNA和其他生物DNA的能力。这项被称为“CRISPR”的技术于年首次应用于人类细胞，并且已经从根本上改变了生命科学领域的研究方向。它几乎在每个试验过的生物物种上都有成效，并且现阶段正在进行临床试验。艾滋病、白血病、镰状细胞性贫血可能会很快应用CRISPR进行治疗。
CRISPR的故事是纯粹出于好奇心的研究如何创造了巨大技术进步的典型案例。20世纪80年代,科学家们注意到,微生物的部分基因组包含有规律的重复DNA序列，近似回文。（实际上只有少数的一些功能域在表观上是重复并且内部呈回文排列）最终这些序列被冠以缩写“CRISPR”——规律成簇的间隔短回文重复（clusteredregularlyinterspersedshortpalindromicrepeats）。在重复间隙出现的DNA片段（间隔DNA）不是一些随机的无用生物垃圾，这些片段来自病毒并被集成到了微生物的基因组，这一发现也暗示了CRISPR的功能。
这些DNA片段其实对微生物的生存非常重要。在年，科学家发现CRISPR激活了一系列的蛋白质—CRISPR相关蛋白质（也叫Cas蛋白），它可以攻击和降解入侵者的DNA。在年，研究发现CRISPR序列和一种特定蛋白质组合（常被称为CRISPR-Cas9）仿佛是微生物的一种免疫系统：如果一个特定的病毒DNA被混入微生物的CRISPR序列，微生物可识别出入侵的病毒并激活Cas蛋白剪断外来入侵DNA。
这对微生物学家来说是非常重要的发现，但更令人兴奋的地方来源于发现了CRISPR相关蛋白质可以被用于改变任何一个DNA来组成目标序列。年初，来自加州大学伯克利分校（由珍妮弗·杜德娜领导）、哈佛医学院（由乔治·丘奇领导）和麻省理工学院Broad研究及哈佛大学（由芬·汉领导）的三组研究团队分别独立证实了CRISPR技术可以用来修改人类细胞。基因编辑由此诞生了。
CRISPR技术的潜力是巨大的。如果你知道一个有机体的DNA序列，你就可以进行截断、删除或是按意愿修改操作，就像一个可以随意进行文字编辑的文本处理软件。你甚至可以用CRISPR技术引入额外的控制单元，例如，修改一个基因使其对光刺激做出反应。在实验有机体上它能对基因功能的研究提供相当精准程度的控制，这使得科学家能进一步探索在生物体某生命阶段或某特定环境下的基因表达结果。
但CRISPR技术的使用也有一些限制。一个是技术上的：使用CRISPR构建的特殊DNA序列很难被传送到特定的细胞中以改变其基因结构。但一个更大更关键的问题则是道德上的：这项技术应在何时何地被使用？年，奥巴马总统的国家情报总监詹姆斯·克拉珀将基因编辑和其广泛的适用性比作大规模杀伤性武器。善意的生物黑客已经开始在网上出售能让任何拥有高中生物知识的人都能编辑细菌基因的工具了。一场科技惊悚情节可能已经蔓延进了现实。
但对此我们还没有一条清晰的解决之道，除了必须对此非常谨慎之外。有人坚决反对任何可能遗传到后代的人类基因修改操作，这些操作被称为生殖操纵，在卵子和精子或单细胞胚胎上进行的。（人类现阶段所设想的应用CRISPR所进行的基因编辑，例如在血细胞进行的修改，并不会遗传给下一代。）
尽管各国在法律法规上不尽相同，但目前来说，实施胚胎基因编辑仍被认为是错误行为，而且在年达成了非约束性国际禁令。尽管如此，人类第一个进行过CRISPR基因编辑的宝宝也无可避免的会在下一个十年诞生。最有可能的情况是，在经过移除特定疾病基因的情况下诞生的宝宝。
但有些人在和有基因缺陷导致疾病的家庭接触的过程中，会逐渐改变看法。他们可能会认为：法律若禁止那些饱受基因缺陷折磨的家庭接受基因编辑，拯救他们本可以成长为健康人的孩子，是一件不道德的事。
但在另一方面，很多科学家和大部分公众一样，反对在人类生殖层面应用使人们变得更聪明、更漂亮或更强壮的基因编辑，但要想在补救和增进之间画一条明确的界限是很难的。不过令人安慰的是，这些优生幻想并不能成功。这些特质都是极其复杂的，就算它们有遗传因素，也都是由大量的基因组中每个少量基因群的共同作用来展现的，它们之间的联系方式也都还是未知的，因此几乎不能实施，而且我们也并不想搞一场天马行空的CRISPR创作大师赛。
但是，新技术确实有将“社会经济的不平等复刻到我们的基因中”这样的危险，因为富人有能力用其来改善后代而穷人则没有。但现阶段的建议仅仅是尽快开展国际生殖基因编辑指导计划，希望研究者和制法者能找到“约束与自由的平衡点”。
然而这项技术令人忧虑的问题远不止此，它的应用所能带来的最危险的情况是：基因驱动的发展，尤其是在具有短代时（指个体生长中,每个微生物分裂繁殖一代所需的时间）的物种中，如害虫。基因驱动是指人工DNA片段在人群中的迅速蔓延。不同于现有的转基因技术，其修改的基因以相当慢的速度传播且很容易从基因库中消失。当应用了基因驱动，改变的基因会以指数形式在代际间增加，并迅速蔓延到整个基因库。这项技术被科学家用于使蚊子不育或防止它们携带疟疾，显然能对流行病中的某些致命疾病造成显著影响。每年有,儿童死于疟疾，CRISPR基因驱动也许可以通过改变蚊子的基因组帮助到这些儿童。
斯氏按蚊,印度城镇主要疟疾携带者，科学家通过基因转变实验来研究其是否能变异为对疟疾虫不适宜的状态。cc:AnthonyA.James/UCIrvine
但基因驱动的问题在于，它基本上就是个可能带来不良后果的生物炸弹。如果我们改变了蚊子的基因，让它不再适宜疟疾虫，我们有可能发现，就像抗生素滥用的结果一样，疟疾虫变异成了抵抗基因驱动影响的形态，这也意味着它也可能变成了对我们现有抗疟疾药物免疫的形态。与此同时，因为我们对生态还不够了解，也无法做出准确预测，选择性的把一种环境下的蚊子根除，可能就意味着对地区生态造成了巨大影响。现阶段，没有规章规定基因驱动是否或该怎样发展。这实际上是全球性的问题，昆虫迁徙容易，疾病也很容易在传播的过程中变异。又因为这些昆虫很容易穿越国界或进入新的生态系统，对一个地方很有效的方法到了另一个地方没准就变成了灾难。基因驱动的国际监管非常关键，但很多政府对此少有理会。
无论这些技术发展使我们感到兴奋还是惊恐，我们也不能不去了解已经发现的事物。CRISPR已经加速了科学发现，使得基因操纵成为可能。它也将很快应用于医疗保健业，使一些致命或衰弱类疾病成为历史。但并不是所有的疾病都能被轻松治愈，如杜鹃肌营养不良症可能会因在引入CRISPR技术后如何向所有细胞传递序列这一技术难题而徘徊许久，但要相信，我们已经真正进入到了一个崭新的时代。
为了防止基因编辑走上反乌托邦的道路，国际必须尽快制定严格的管理指导方法，以保护我们的遗传信息不受不法分子或商业的利用，防止不负责任地释放基因驱动，并禁止任何形式的基因歧视。对这种歧视的反对应该成为各国社会所共有的基本道德原则。要达成这一结果的关键在于确保公众和制法者充分了解这项新技术和它的强大应用性。
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