基因編輯意味著什么呢?
最近世界上首例艾滋病免疫嬰兒在中國誕生的消息引起廣泛關(guān)注,這項(xiàng)手術(shù)通過基因編輯敲除了受精卵的CCR5基因,使得新生兒有可能天然免疫HIV病毒。在這一消息公布后,引起了科學(xué)界的一片譴責(zé)??茖W(xué)界在譴責(zé)什么?基因編輯是怎么回事?我看了很多相關(guān)報(bào)道,都沒有說明白,只好自己動(dòng)手。經(jīng)過幾天查找資料和學(xué)習(xí),有了初步的總結(jié),在這里為大家講解一下,希望對(duì)你們有益。
1、正在發(fā)生的基因革命
近年來,以CRISPR-Cas9為代表的基因編輯技術(shù)為生命醫(yī)學(xué)帶來革命性變化,人們對(duì)基因編輯、基因治療等新技術(shù)寄予厚望,期待在臨床治療方面大放異彩、攻克頑疾難癥。
這項(xiàng)技術(shù)足以被稱為一場科技革命。中美兩國都把基因編輯研究列入國家級(jí)戰(zhàn)略規(guī)劃。
2018年1月,美國宣布將在未來6年出資1.9億美元,支持體細(xì)胞基因編輯研究,以開發(fā)安全有效的基因編輯工具,治療更多人類疾病。美國不惜重金發(fā)展基因編輯技術(shù),顯然對(duì)該技術(shù)十分看好。
近兩年,中國在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域政策發(fā)布也非常密集,對(duì)基因編輯等技術(shù)給予大量支持,并將精準(zhǔn)醫(yī)療上升為國家戰(zhàn)略,計(jì)劃在2030年投入600億元。2017年4月印發(fā)《“十三五”生物技術(shù)創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》,點(diǎn)明發(fā)展“新一代基因操作技術(shù)”。
研究報(bào)告顯示,2016至2020年全球精準(zhǔn)醫(yī)療市場規(guī)模將以每年15%的速率增長。預(yù)計(jì)2020年全球精準(zhǔn)醫(yī)療市場規(guī)模將破千億,達(dá)到1050億美元,“基因剪刀”將是撬動(dòng)千億級(jí)大市場的一把鑰匙。
那么什么是基因編輯呢?
2、基因和相關(guān)疾病
基因是帶有遺傳訊息的DNA片段,基因支持著生命的基本構(gòu)造和性能。儲(chǔ)存著生命的種族、血型、孕育、生長、凋亡等過程的全部信息。環(huán)境和遺傳的互相依賴,演繹著生命的繁衍、細(xì)胞分裂和蛋白質(zhì)合成等重要生理過程。生物體的生、長、衰、病、老、死等一切生命現(xiàn)象都與基因有關(guān)。
基因突變既是生物進(jìn)化的根本來源,又是導(dǎo)致許多基本的根本原因。
和基因相關(guān)的疾病主要有三種。
第一種,癌癥或腫瘤。人的身體里有40萬億到60萬億個(gè)細(xì)胞,每個(gè)細(xì)胞都有基因,人類的細(xì)胞量是如此的龐大,所以細(xì)胞的基因突變隨時(shí)都在人體中發(fā)生。
人體的免疫系統(tǒng)可以識(shí)別出發(fā)生突變的細(xì)胞,并將其消滅,所以大多數(shù)時(shí)候人是安全的。
但是當(dāng)基因突變的細(xì)胞突然劇增,比如遭到高輻射污染,或者免疫力突然下降,在體內(nèi)的免疫系統(tǒng)沒有能力處理所有的突變細(xì)胞的時(shí)候,其中的一部分癌細(xì)胞就有了迭代的時(shí)間,迭代出免疫系統(tǒng)無法識(shí)別或者無法殺死的版本,就會(huì)發(fā)展成癌癥或腫瘤。
第二種,基因缺陷疾病。人類的基因或多或少會(huì)有一些缺陷,但是在大多數(shù)情況下,缺陷基因不會(huì)引發(fā)遺傳病,因?yàn)槿祟惖幕騺碜杂诟阜胶湍阜?,?dāng)只有一條存在缺陷時(shí),大多數(shù)情況下表現(xiàn)為隱性。
但是人類中一些不幸的個(gè)體基因缺陷被表現(xiàn)為顯性,比如困擾霍金一生的漸凍人癥,亨廷頓舞蹈癥,強(qiáng)制性脊柱炎,鐮刀型紅細(xì)胞貧血癥等等?;加谢蚣膊〉耐鶗?huì)痛苦一生。
第三種,病毒。病毒是一種個(gè)體微小,結(jié)構(gòu)簡單,只含一種核酸(DNA或RNA),必須在活細(xì)胞內(nèi)寄生并以復(fù)制方式增殖的非細(xì)胞型生物。
病毒是一種非細(xì)胞生命形態(tài),它由一個(gè)核酸長鏈和蛋白質(zhì)外殼構(gòu)成,病毒沒有自己的代謝機(jī)構(gòu),沒有酶系統(tǒng)。因此病毒離開了宿主細(xì)胞,就成了沒有任何生命活動(dòng)、也不能獨(dú)立自我繁殖的化學(xué)物質(zhì)。一旦進(jìn)入宿主細(xì)胞后,它就可以利用細(xì)胞中的物質(zhì)和能量以及復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)譯的能力,按照它自己的核酸所包含的遺傳信息產(chǎn)生和它一樣的新一代病毒。
寄生于細(xì)菌等微生物者,稱為細(xì)菌病毒,即噬菌體;其寄生于植物者,稱為植物病毒;其寄生于動(dòng)物者,稱為動(dòng)物病毒。
第一種、第二種基因疾病是細(xì)胞自身基因突變導(dǎo)致的,治療這兩種疾病最直接的方法就是把細(xì)胞中突變了的基因改回正常的基因編碼。這種修改基因編碼的技術(shù)叫做“基因編輯”技術(shù)。巧合的是,最有效的基因編輯技術(shù)來自于細(xì)菌抵御病毒的防御機(jī)制。
3、基因編輯技術(shù)
基因編輯技術(shù)早在1970年代就出現(xiàn)了,過去的做法是人工修改靶點(diǎn)基因,但是這些的方法要么耗時(shí)太長,以年為單位,要么操作起來太復(fù)雜。以前科學(xué)家必須把基因編輯委托給專業(yè)的生物公司來完成,所以長久以來,很少有科學(xué)家會(huì)把它應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室或臨床。
隨著這幾年基因測序的成本越來越低,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種普遍存在于細(xì)菌和古細(xì)菌中的,叫做CRISPR-Cas系統(tǒng)的病毒防御機(jī)制,而且通過科學(xué)家的改造,CRISPR-Cas系統(tǒng)變成了人類控制基因的最有利工具。
CRISPR技術(shù)使基因編輯的時(shí)間從以年為單位縮短到幾天,成本降到原來的1%,幾乎是一夜之間,有大量的資本和創(chuàng)業(yè)者涌入了基因編輯領(lǐng)域,從2016年第一家CRISPR技術(shù)公司上市以來,已經(jīng)有多家同類公司上市。而且CRISPR技術(shù)的發(fā)明人也成為了這場基因革命中最大的贏家。
那么什么是CRISPR技術(shù)呢?
長久以來,噬菌體和細(xì)菌一直在進(jìn)行攻防戰(zhàn),噬菌體入侵細(xì)菌的方式,是讓自己的基因侵入到細(xì)菌的細(xì)胞核里,細(xì)胞核里有細(xì)胞的DNA和各種酶,原本是細(xì)胞的復(fù)制工廠,但是噬菌體侵入細(xì)胞核后會(huì)利用細(xì)胞核的生產(chǎn)能力復(fù)制自己,直到復(fù)制出數(shù)以百萬計(jì)的新噬菌體、榨干了細(xì)菌的所有營養(yǎng),然后破開細(xì)菌,向外擴(kuò)散。
然而科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),在噬菌體肆虐并且殺死大多數(shù)細(xì)菌以后,有少部分細(xì)菌會(huì)幸存下來,而這些幸存下來的細(xì)菌體內(nèi)會(huì)對(duì)之前肆虐的病毒產(chǎn)生抗性,對(duì)這些細(xì)菌進(jìn)行基因組分析后發(fā)現(xiàn),這些細(xì)菌的DNA上有一種奇怪的基因序列,這種基因序列是成簇的、規(guī)律性間隔的、短回文重復(fù),簡稱CRISPR。在CRISPR里保存著噬菌體的DNA信息,而把這些序列整合到新的細(xì)菌的CRISPR里,會(huì)使新細(xì)菌也對(duì)噬菌體產(chǎn)生抗性。
CRISPR-Cas系統(tǒng)分為兩部分,一部分是DNA的Cas序列,這段序列用來生成和CRISPR系統(tǒng)有關(guān)的一系列酶,目前發(fā)現(xiàn)的Cas系列酶一共有Cas1~Cas13這13種,都是用來配合CRISPR-Cas系統(tǒng)工作的。另一段是CRISPR序列,這段序列可以想象成細(xì)胞的疫苗接種本。
當(dāng)有病毒DNA進(jìn)入到細(xì)菌內(nèi)部的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行兩步操作。
第一步,記錄病毒DNA片段。細(xì)胞的Cas1和Cas2酶會(huì)發(fā)現(xiàn)入侵細(xì)胞的病毒DNA,然后截取其中的一段DNA片段,并在其他酶的幫助下把病毒的DNA片段插入到CRISPR序列里。
第二步,細(xì)胞制造自己的防御武器來抵御病毒入侵。CRISPR-Cas系統(tǒng)有三種方式制造武器,叫做TypeⅠ、Ⅱ、Ⅲ,目前研究最成熟、應(yīng)用最廣泛的是屬于Type2類型的CRISPR-Cas9系統(tǒng),也就是CRISPR和Cas9酶互相配合的系統(tǒng)。
在CRISPR-Cas9系統(tǒng)中,細(xì)胞會(huì)根據(jù)CRISPR上記錄的病毒DNA編碼生成兩條RNA,一條叫crRNA,另一條叫tracrRNA。
這兩條RNA會(huì)和一種叫做Cas9的酶結(jié)合,這就構(gòu)成了細(xì)胞的防御武器。
在這個(gè)武器里,包含兩個(gè)部分:鑰匙和剪子。crRNA和tracrRNA組合在一起,相當(dāng)于一把鑰匙,因?yàn)樯蛇@把鑰匙的遺傳信息來源于CRISPR上的病毒DNA片段,所以只有再次入侵細(xì)胞的病毒DNA才能匹配這把鑰匙。
Cas9會(huì)抓著這把鑰匙,在細(xì)胞里尋找和這鑰匙匹配的病毒DNA,然后Cas9就會(huì)像剪子一樣,把這段病毒DNA給剪斷,把病毒DNA破壞掉,從而使病毒失去作用。
CRISPR-Cas9系統(tǒng)的強(qiáng)大源于CRISPR基座轉(zhuǎn)錄出的RNA,這兩段RNA只有發(fā)現(xiàn)匹配的DNA編碼,才會(huì)精準(zhǔn)地進(jìn)行剪切。
這就是原始的CRISPR-Cas9系統(tǒng)機(jī)制。
2012年,加州大學(xué)伯克利分校的結(jié)構(gòu)生物學(xué)家詹妮弗-杜德納(JenniferDoudna)和瑞典于默奧大學(xué)的埃馬紐埃爾-卡彭蒂耶(EmmanuelleCharpentier)聯(lián)合小組成功對(duì)CRISPR-Cas9系統(tǒng)進(jìn)行了改造,將tracrRNA和crRNA利用基因工程整合為一條鏈,稱為單鏈引導(dǎo)RNA(singleguideRNA,sgRNA)。只要控制sgRNA,就可以使Cas9在細(xì)胞DNA的任意指定位置制造斷裂,然后再利用細(xì)胞的自我修復(fù)能力,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)胞DNA的刪除、添加或修改命令。
比如,把黑色小老鼠表達(dá)黑色毛發(fā)的基因片段剪切掉,同時(shí)植入表達(dá)白色毛發(fā)的基因片段,細(xì)胞就會(huì)通過自然愈合過程將新的白色毛發(fā)基因重新附著在對(duì)應(yīng)的位置上。
因?yàn)镃RISPR技術(shù)簡單易用性,基因編輯的時(shí)間從以年為單位縮短到幾天,成本降到原來的1%,甚至受過訓(xùn)練的大學(xué)生都能操作,人類第一次掌握如此強(qiáng)大的基因編輯工具,從此基因編輯技術(shù)進(jìn)入爆發(fā)式增長階段。
2016年,Editas成為首家CRISPR技術(shù)上市公司,這家公司由MIT華裔科學(xué)家張峰和詹妮弗·杜德納創(chuàng)辦,之前已經(jīng)提到過詹妮弗·杜德納,張峰也是CRISPR技術(shù)的先驅(qū),2013年時(shí)張峰團(tuán)隊(duì)曾首次在人體細(xì)胞內(nèi)成功利用CRISPR-Cas系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基因編輯,不過后來詹妮弗·杜德納完全退出了這家公司。
在不久后詹妮弗·杜德納自己創(chuàng)辦的IntelliaTherapeutics也成功上市。截至2018年,短短兩年間就誕生了6家CRISPR技術(shù)上市公司。
目前CRISPR技術(shù)仍有許多問題亟待解決,但是也有了很多突破性的研究成果,比如2017年有科學(xué)家宣布,已經(jīng)成功利用CIRSPR技術(shù)去除掉感染艾滋病毒的大白鼠體內(nèi)50%的艾滋病毒。
4、基因編輯技術(shù)的潛在風(fēng)險(xiǎn)
讓我們回顧那條消息,世界上首例艾滋病免疫嬰兒在中國誕生,這項(xiàng)手術(shù)敲除了受精卵的CCR5基因,而CCR5基因是HIV病毒入侵機(jī)體細(xì)胞的主要輔助受體之一。此前資料顯示,在北歐人群里面有約10%的人天然存在CCR5基因缺失。擁有這種突變的人,能夠關(guān)閉致病力最強(qiáng)的HIV病毒感染大門,使病毒無法入侵人體細(xì)胞,即有可能天然免疫HIV病毒。
實(shí)施這一手術(shù)的是前南方科技大學(xué)前副教授賀建奎,這個(gè)人可以說利欲熏心至極。
前文已經(jīng)說過,他用的技術(shù)就是CRISPR-Cas9技術(shù),這項(xiàng)技術(shù)并不復(fù)雜,受過訓(xùn)練的大學(xué)生都能做。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)一直沒人做,不是因?yàn)樘y,而是沒有甘愿冒天下之大不韙去做。
賀建奎的行為和其商業(yè)利益有關(guān),賀建奎是深圳市瀚?;蛏锟萍加邢薰镜姆ǘù砣撕偷谝淮蠊蓶|,賀建奎直接持有瀚?;?7.41%的股份,又通過珠海瀚海創(chuàng)夢(mèng)科技管理合伙企業(yè)(有限合伙)間接持有瀚?;?.83%的股份。根據(jù)南方日?qǐng)?bào)報(bào)道,瀚?;蛟?017年的估值已經(jīng)達(dá)到15億元。
這項(xiàng)手術(shù)會(huì)產(chǎn)生哪些風(fēng)險(xiǎn)呢?
第一,CRISPR-Cas9并不成熟。研究發(fā)現(xiàn),CRISPR-Cas9并不只單單切除和sgRNA編碼完全匹配的基因,還會(huì)切除和sgRNA編碼相近的基因,學(xué)名“脫靶”。這就好比你本來要給01012345678打電話,結(jié)果你認(rèn)為01012345578也是正確的電話號(hào)碼,給打了過去。這在原始的細(xì)菌/古細(xì)菌防御病毒的機(jī)制中本來是件好事,因?yàn)橥庠床《綝NA有可能發(fā)生變異,擴(kuò)大切除范圍有利于抵御病毒入侵。但是換成切割人體自己的DNA就不是好事了,把不該切的地方切掉,有可能會(huì)導(dǎo)致癌癥或者各種莫名疾病。第二,就算敲除了真的精準(zhǔn)地敲除了CCR5基因,還是有兩方面的不確定性。1.CCR5的基因即使被敲除,也無法完全阻斷艾滋病毒感染。2。敲除掉CCR5基因以后新生兒可能承擔(dān)未知風(fēng)險(xiǎn),比如對(duì)流感的抵抗力下降,目前還不明確。
第三,通過生殖繁衍,被修改基因的DNA有可能擴(kuò)散到整個(gè)人類物種。今年10月有個(gè)事情成了笑話,川普和一個(gè)自稱是印第安人后裔的女參議員打賭說,你若能證明你是印第安人后裔我就給你一百萬美元,于是那個(gè)女參議員真的去做了基因鑒定,結(jié)果是她有1/1024的印第安血統(tǒng),川普給了這位參議員百萬美元的一千零二十四分之一的支票976.56美元。美國1776年建國,至今已二百多年,經(jīng)過繁衍,很多美國人現(xiàn)在或多或少都有一點(diǎn)印第安人和黑人血統(tǒng),這說明就算是小種群,也可以通過繁衍的方式把自己的基因擴(kuò)散到整個(gè)物種。而新生的那對(duì)嬰兒一旦與自然人生產(chǎn)后代,那么她們基因里的潛在風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)逐漸擴(kuò)散到整個(gè)人類物種。到那時(shí),也許人類會(huì)因?yàn)橐粓隽鞲卸鴾缃^。
這還不算最可怕的。
5、基因驅(qū)動(dòng)技術(shù)
瘧疾是對(duì)人類威脅最大的一種疾病,據(jù)統(tǒng)計(jì),2015年有2億感染瘧疾、近50萬人死亡。瘧疾是由一種寄生在蚊子體內(nèi)的單細(xì)胞動(dòng)物“瘧原蟲”傳播的,由于蚊子的繁殖能力實(shí)在太強(qiáng)了,人類要想消滅蚊子幾乎是不可能的。要想根治瘧疾,其中一個(gè)辦法就是讓蚊子不再攜帶瘧原蟲。
20年前,一位名叫安東尼-詹姆斯的生物學(xué)家正在致力于培育不會(huì)傳播瘧疾的蚊子。他的想法很好,但結(jié)果是失敗的。首先,讓蚊子不攜帶瘧疾是非常困難的,最終,詹姆斯在幾年前利用添加基因的方式才使蚊子抵抗瘧原蟲的寄生成為可能。
但是接下來還有一個(gè)問題。即使有了抵抗瘧疾的蚊子,那么要如何替換掉那些攜帶瘧疾的蚊子呢?可以向大自然中釋放一群新型的經(jīng)過基因改造的蚊子,寄希望于它們大量繁殖,稀釋原來的基因??墒菃栴}在于差不多要釋放10倍于原來蚊子數(shù)量的轉(zhuǎn)基因蚊子才有效果。如果一個(gè)小鎮(zhèn)上有一萬只蚊子,就要釋放十萬只轉(zhuǎn)基因蚊子??梢韵胂?,小鎮(zhèn)村民肯定不會(huì)接受這個(gè)方案。
后來,安東尼詹姆斯收到了一封來自于一名叫伊森比爾的生物學(xué)家的郵件。比爾說他和他的研究生瓦倫蒂諾-甘茨無意中發(fā)現(xiàn)了一種工具,不僅可以保證特定的基因會(huì)被遺傳,而且基因傳播的速度難以置信的快。如果他們是對(duì)的,就從基本上解決了這個(gè)詹姆斯?jié)撔难芯?0年的問題。
實(shí)驗(yàn)中需要兩只攜帶抗瘧疾基因的蚊子,以及新的工具,即基因驅(qū)動(dòng)裝置。實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)是任何攜帶抗瘧疾基因的蚊子將擁有紅色的眼睛,而不是常見的白色眼睛。這只是為了更好的通過肉眼就可以區(qū)分它們的基因攜帶情況。
研究者把兩只抗瘧疾紅眼蚊子放入一個(gè)有30只普通白眼蚊子的盒子中,讓它們自由繁殖。兩代繁殖之后,培養(yǎng)了3800個(gè)子二代。這并不是讓人驚訝的部分。下面才是驚人的部分:如果一開始只有兩只紅眼蚊子,三十只白眼蚊子,它們自由繁殖的后代大多數(shù)應(yīng)該是白眼。然而當(dāng)詹姆斯打開盒子,3800只蚊子全部都是紅眼。這打破了生物學(xué)的絕對(duì)基本定律,孟德爾遺傳學(xué)定律。孟德爾遺傳學(xué)認(rèn)為,當(dāng)雄性和雌性交配,它們的后代會(huì)遺傳父母各一半的基因。所以如果本來蚊子的基因是aa轉(zhuǎn)基因蚊子的基因是aB,B是抗瘧疾基因,后代應(yīng)該呈現(xiàn)下面四種基因組合:aa aB aa Ba。然而使用了新的基因驅(qū)動(dòng)之后,它們?nèi)兂闪薬B型。從生物的角度說這應(yīng)該是不可能的。
到底發(fā)生了什么呢?
幾年前,哈佛大學(xué)的一名叫做凱文-恩斯福爾特的生物學(xué)家探究如果不僅僅在新基因中使用CRISPR,在剪切復(fù)制機(jī)制中也使用CRISPR,會(huì)發(fā)生什么情況。換言之,如果CRISPR自己也進(jìn)行復(fù)制粘貼會(huì)如何。于是就得到了永動(dòng)的基因修改工具。事實(shí)果真如此。恩斯福爾特創(chuàng)造的CRISPR基因驅(qū)動(dòng)裝置不僅保證了性狀的傳播,而且當(dāng)它作用于生殖細(xì)胞的時(shí)候,它會(huì)在每個(gè)個(gè)體的兩條染色體上自動(dòng)復(fù)制粘貼新的基因。就像是全面檢索并替換的功能,用學(xué)術(shù)術(shù)語來說,就是雜合子性狀純合化。
那么這意味著什么呢?首先,人類擁有了一個(gè)很強(qiáng)大,但同時(shí)也令人擔(dān)憂的新工具。通常當(dāng)我們對(duì)有機(jī)體的基因進(jìn)行研究時(shí),會(huì)研究一些進(jìn)化中不太可能發(fā)生的改變。生物學(xué)家可以隨心所欲培育變異果蠅,根本不用擔(dān)心任何后果。就算有些逃出了實(shí)驗(yàn)室,也無法在自然界中存活和繁殖。
基因驅(qū)動(dòng)的強(qiáng)大和可怕之處在于這種情況不再是理所當(dāng)然的了。想象新的性狀并沒有一個(gè)像蚊子不會(huì)飛那樣的很大的進(jìn)化缺陷,基于CRISPR的基因驅(qū)動(dòng)將很快地讓每一個(gè)個(gè)體擁有這種性狀。
現(xiàn)在,只要在1%的瘧蚊身上使用含有抗瘧疾基因的基因驅(qū)動(dòng)裝置,瘧蚊就是傳播瘧疾的蚊子,研究者預(yù)測一年之內(nèi)所有瘧蚊都會(huì)獲得新的基因。登革熱、基孔肯雅熱、黃熱病也可以同樣被根除。
這項(xiàng)技術(shù)會(huì)越來越成熟。如果你想根除入侵物種,比如五大湖中的亞洲鯉魚。只要使用基因驅(qū)動(dòng)讓魚群只能繁衍雄性后代。幾代之后沒有了雌性鯉魚,鯉魚種群就會(huì)隨之消失。理論上我們可以通過這個(gè)方式保護(hù)上百種瀕臨滅絕的本地物種。
上面都是好的部分,下面說說負(fù)面影響?;蝌?qū)動(dòng)的效率太高,以至于不經(jīng)意釋放的樣本都可能在短時(shí)間內(nèi)引起整個(gè)種群的巨大改變。詹姆斯做好了預(yù)防措施。他在一個(gè)生物控制實(shí)驗(yàn)室繁殖蚊子,并且蚊子也并不是美國本土的種類,所以就算蚊子逃跑了,也會(huì)因?yàn)闆]有辦法交配而滅絕。但是如果有一些攜帶只繁殖雄性后代基因驅(qū)動(dòng)的亞洲鯉魚偶然從五大湖被帶回了亞洲,這可能會(huì)讓整個(gè)亞洲鯉魚種群滅絕。鑒于現(xiàn)在世界聯(lián)系的緊密程度,這是很有可能的。這也是為什么會(huì)出現(xiàn)物種入侵。這是魚類的情況。而像蚊子和果蠅一類的生物,它們經(jīng)常漂洋過海,基本上是沒有辦法限制它們的。
另外一個(gè)壞消息,基因驅(qū)動(dòng)不一定被限制在我們所謂的靶物種上。這是源于基因流動(dòng),基因流動(dòng)意思是相似的物種偶爾會(huì)彼此雜交。如果發(fā)生了雜交,有可能基因驅(qū)動(dòng)會(huì)穿過物種的限制,比如亞洲鯉魚可能會(huì)影響其他的鯉魚種類。如果基因驅(qū)動(dòng)只是改變了一個(gè)性狀,比如眼睛顏色,可能還好。而實(shí)際上,近期很可能將會(huì)有大量奇怪的果蠅被培育出來。不過如果基因驅(qū)動(dòng)被用于毀滅物種,可能會(huì)導(dǎo)致大的災(zāi)難。
更為可怕的是基因驅(qū)動(dòng)的技術(shù),這種能夠培育含有基因驅(qū)動(dòng)的有機(jī)體的技術(shù),基本上在世界上任何一個(gè)實(shí)驗(yàn)室都可以做到。本科生就可以做到。甚至有天賦的高中生在有設(shè)備的情況下都可以做到。
讓我用“知識(shí)分子”上122位科學(xué)家的聯(lián)合聲明結(jié)束今天的話題:
國家一定要迅速立法嚴(yán)格監(jiān)管,潘多拉魔盒已經(jīng)打開,我們可能還有一線機(jī)會(huì)在不可挽回前,關(guān)上它。