【科幻世界·公益阅读】科学：傲慢还是偏见？——浅谈人类基因编辑

以“读”攻毒——科幻世界相伴，助力全民战“疫”

导言：

本文刊登于《科幻世界》2019年1月刊。

2018年11月26日，第二届人类基因组编辑国际峰会召开的前夜，一个国内的项目组在全球最大的视频网站上发表了一段声明。

衣冠楚楚的项目主导者在视频中声情并茂地向全世界亿万观众报告了一个骇人的实验结果：他们对多个人类胚胎进行了基因编辑，并且其中一对双胞胎已然降生世间！

一时间，全世界的科学家和大众全都炸了锅。

时至今日，这一事件依然在持续发酵，所带来的持续影响将会成为深深刻入人类历史的烙印，被后人所铭记。

太古血脉

一

对基因进行修改，是生命自诞生之日起，就一刻未曾停止的古老行为。

本次事件中所用到的 CRISPR/Cas9 系统，就是这样一柄源自太古时代的基因手术刀。

早在生命仍然以单细胞形态浮游于太古地球的海洋时，针对这些“旧日支配者”的“基因黑客”——噬菌体，就已经粉墨登场。

所谓噬菌体，就是感染单细胞微生物的病毒。这些长得颇像超微型登月舱的小东西，在落到宿主细胞表面之后，会将自己的基因“黑”进宿主的细胞内，把宿主细胞内用于遗传信息复制、转录和表达工具统统为己所用。

一个典型的噬菌体（左），长得和登月舱（右）有几分神似

噬菌体的这种行为，自然会让单细胞微生物们火冒三丈。因为一旦自己的基因被“黑”，轻则导致自己被“转基因”，让人家白搭顺风车；重则直接被噬菌体的爆发性增殖挤爆，死无全尸。因此，在这场地球上最古老的数据安全大战中，早期单细胞生命也构建出了自己的“杀毒软件”，其中的一种，就是一组被人类命名为CRISPR 的基因序列。这些片段如同一个庞大的“病毒档案馆”，每当病毒入侵细胞，CRISPR 就可以将外来基因上的特征片段“剪切、粘贴”到自己的间隔区域上，将它们牢牢记住。

之后，当再次面对同类噬菌体的入侵时，CRISPR 就可以大量转录之前记录到的特征片段。而细胞内一种名为 Cas9 的酶，则会与 CRISPR 转录的特征片段结合，像寻血猎犬一般，对闯入的病毒基因进行精确高效的识别与切割，完成细胞对病毒的免疫防御。

当然，在以十亿年为单位的漫长演化竞争中，单细胞微生物们对付噬菌体的武器库已经得到了极大的扩充，仅CRISPR 片段就在 Cas9 之外有着各有所长的诸多战友。不过，CRISPR和 Cas9这对黄金搭档，还是凭着简洁精确的高效工作，引起了人类科学家的特别关注；将其分离改良之后，就成了我们对基因进行编辑的重要工具——CRISPR/Cas9 系统。

正在利用特征片段切割目标DNA的Cas9

相比之前已有的基因编辑手段，CRISPR/Cas9 系统在操作上惊人地简单有效，一些原本需要折腾一番才能完成的操作，现在甚至可以由实验室里的研究生轻松搞定。鉴于这项技术对生物学研究的重大推动作用，包括华人科学家张锋在内的 CRISPR/Cas9 系统建立者，都在科学共同体内享有非常高的声誉，甚至被一些人大胆地预言肯定会拿“诺奖”。

虽然包括张锋本人在内的诸多科学家早就对这项技术在人类基因研究上的应用发出过警告，但所有人都没到，在欲望和资本的推动下，事情会在短短几年内就走到如此地步——

被 CRISPR/Cas9系统进行基因编辑的人类，已经诞生了！

设计生命

二

对人类进行基因编辑，在技术上并不困难。

然而，显得简单的，只是“做出改变”本身；至于“怎么改变”，就是个大难题了。

身为经历了起码二十多亿年演化的现代生物，人类的基因组已经在漫长的历史中变得无比复杂。在这其中，有用的、（看起来）没有用的、祖传原装的、病毒转入的基因，全都混在一起，彼此之间有着足以让天才程序员都扶额叹息的复杂相互作用关系。而这些基因转录的 RNA 和表达的蛋白质，有哪些作用、彼此之间又是什么关系，就更是个仅仅想一想就让人脑子爆炸的巨大课题了。

不过对于小鼠甚至果蝇、线虫这些繁殖速度超快的实验动物来说，在研究它们的基因组功能时，可以借助CRISPR/Cas9 系统的超高效率，把想要研究的基因一个一个“敲除”，看看机体在缺少它之后会有什么变化。反之，也可以把各种基因转进去，看看会发生什么。

为了实现这种操作，就需要构建对应的转基因 / 基因敲除动物品系。看似最简单的方法，就是把设定好目标序列的CRISPR/Cas9 系统整合进专门的低毒性病毒或者质粒（可以自主复制的独立环装 DNA 或 RNA）载体内，然后让这些载体直接感染刚刚形成的受精卵。这样一来，受精卵内特定的基因，就会被 CRISPR/Cas9 系统特异性切断，从而失去活性，同时也成了进一步转入外来基因的“端口”。

作为DNA的转录和表达产物，

RNA和蛋白质有着更加复杂的功能关系

然而，CRISPR/Cas9 系统有一个瑕疵，那就是概率虽然不高但无法忽视的“脱靶”问题。发生脱靶的情况下，CRISPR/Cas9 系统不但没能对目标基因进行正确编辑，还没准儿会跑去胡乱编辑其他基因，导致各种“无辜躺枪”事件。

因此，相比于“乾坤一掷”地直接操作受精卵，在建立实验动物的转基因品系时，科学家们为求稳妥，往往会额外绕“弯路”。

首先，科学家会把已经分裂成一小团胚胎干细胞的早期胚胎从子宫内取出，并将其打散，随后将其转送到仪器里进行培养。等胚胎干细胞在培养基中安顿下来之后，科学家们就会用携带基因编辑系统的载体感染它们，并从中筛选出“中靶”的细胞，最后将其注入发育中的胚胎。

出土于意大利的“奇美拉”铜像

经过这样一顿操作诞生出来的实验动物，体内会拥有“编辑”和“原装”两种不同基因型的细胞，因此被称为“嵌合体”（Chimera，原指神话中由狮子、山羊和蛇组成的怪兽）。如果运气足够好，那么某些嵌合体身上经过基因编辑的细胞就能发育成生殖系统，从而产生基因同样是被编辑后形态的生殖细胞。这些嵌合体与亲代品系回交，就能产生的杂合体子代；之后再让这些杂合体“近亲结婚”，就能制造出一个“血统纯正”的基因编辑动物品系。

显然，对于人类而言，这是一条即便最丧心病狂的法西斯主义者也会因为时间成本而打退堂鼓的路线。因此，本次事件主导者们依旧在明知技术缺陷的情况下，采取了对受精卵直接操作的方案。但正如上文所提到的，这是一场冒着“脱靶”风险进行的，以两个孩子整整一生为赌注的豪赌。

此外，如果要编辑人类的基因，“怎么改变”才是真正的大问题。

对于大量基因都不明确详细功能与限制的人类基因组来说，如何挑个合适的目标下手就是个老大难问题。幸好自然演化“苍天有眼”，“赏赐”给人类科学家一个名为 CCR5的基因。这个基因正常表达的产物，是一种分布在人体免疫系统 T 细胞表面的受体蛋白，虽然在机体免疫中有着尚不完全明确的功能，却是免疫缺陷病毒（HIV）对 T 细胞进行识别与破坏的重要“靶点”。因此，理论上来说，当这个基因出现突变甚至缺失之后，HIV 在人体内就会找不到“登陆点”，从而难以兴风作浪。而现实中，还真有少数北欧人的 CCR5 基因出现了突变，这些幸运儿对艾滋病的抗性也的确“爆表”。

HIV想要入侵T细胞，首先要在其上找到落脚点

在这次的基因编辑事件中，这对双胞胎女婴被修改的，就是这个 CCR5 基因。但从目前的调查来看，这次的编辑结果因为出现了不同程度的脱靶而很不理想。而且即便“命中靶心”，其效用也无法进行验证——总不能故意让这两个孩子感染艾滋病啊。再者，艾滋病母婴阻断已有比较成熟的技术，不需要改动任何基因就足以保护新生儿的安全。

因此，这个看似“突破性”的事件，实际上并无任何创新之处。主导者们在其中唯一突破的，就只有人类科学研究的伦理底线。

对受精卵的直接操作，总是伴随着巨大的风险

人之为人

三

科学的思想是自由的，但实验手段却需要底线。

被我们视为理所当然的现代道德伦理，其实历史并不长久，大多都是随着近代欧洲一连串的思想与科学革命，逐步建立起来的。科学与技术支持下的现代社会，开始以越来越快的速度，变得越来越不适合人类在冰河时代形成的本能。

在现代科学发展的早期，因为研究缺少必要的道德考量，往往会贸然使用不成熟的技术，从而导致“寂静的春天”“额叶切除手术”等等恐怖的“人祸”。

而道德和科学相互作用的最坏情况，就是以“科学”的名义来扭曲道德，并将其视为“历史必然”——纳粹德国的国民们，就是依靠所谓的“科学”来自我麻痹，从而怀揣着无知的狂热，发动了人类史上空前恶劣的种族大屠杀；而侵华日军打着“忠君爱国”旗号组建的 731 部队，更是不折不扣的人间地狱。

731部队的残忍疯狂堪比恶魔

可以说，二战以及之后的冷战，将西方大众心中对科学自工业革命起积累的信任，彻底透支完了，从而让科学蒙受了至今为止都无法洗脱的污名。虽然科学与技术依旧在高速发展，为社会发展贡献着空前的知识与力量，但科学共同体之外的社会成员，却越发觉得科学开始变得陌生——甚至可憎。在最能反映大众对科学态度的科幻艺术领域，“黄金时代”那些向着宇宙未知远方扬帆远航的星海巨舰，最终化为了赛博朋克故事里笼罩在雾霾与阴雨下的高科技寨城。

为了缓解这种对立的矛盾，也为了更好地预防科学与技术被不当使用，在 20 世纪 70 年代，美国等发达国家开始在生物学和医学等“敏感领域”设立“伦理委员会”。

这些伦理委员会有权限对管辖范围内所有涉及人体实验的科研项目进行审批。在这个至少由七人组成的委员会中，专业科班出身的成员，会负责对审批项目在科学上的可行性，以及潜在的获益与风险进行评估——这次的人类基因编辑事件，原本就该被他们“乱枪击毙”的；而法学与社会学背景的委员，将要仔细推敲项目在伦理与法理上是否合规；至于全无这些专业背景的社会人士委员，则扮演着类似经典电影《十二怒汉》中的“陪审团”角色，以设身处地的社会大众视角，对科学发展提出自己的严肃意见。

时下流行的“赛博朋克”，对未来的描绘变得愈发黑暗

经过伦理委员会烦琐的严苛审批，人体试验的受试者们，其各项权益都会通过严格的招募流程进行保证。

譬如说，正规的临床试验，都会保证受试者对项目内容有着的充分的知情权，同时还拥有可以随时退出试验的自由，以杜绝“骗上贼船”的恶性事件。而从目前披露的信息来看，本次人类基因编辑事件在这两点上都明显违规。此外，出乎很多人意料的是，正规的人体试验并不会搞“重赏之下必有勇夫”那一套。相反，受试者不会收到任何报酬，只会得到与试验情况相匹配的误工费和交通费等补偿。显然，如此“抠门”并不是为了给研究者节省经费，而是为了保证受试者不受金钱所约束的人身与意志自由。

现代的人体试验反而不会给予受试者额外的金钱奖励

但我们也要看到，相比于国外发达的、有着坚实社会文化基础支持的伦理委员会制度，我国在这方面的发展还远远不够，甚至导致一部分研究成果因为疏于伦理规范而被国外刊物拒绝发表。

也许有些人会认为，这些伦理委员会极大限制了科学的发展，世间本就“天地不仁”，何苦在此作茧自缚、假仁假义……

然而，正是因为自然规律“天地不仁”，所以唯一可能在乎人类的，就只有人类自己。看似“神圣”的科学，说穿了也不过是人类用来探索自然规律的思维工具，本质上依然是人类的延伸。伦理委员会的职责，就是在原本渐行渐远的社会认知与现代科学之间，建立起交流、互信的桥梁，这些看似“胳臂肘往外拐”的伦理制度，最终保护的恰恰是科学本身。

天行有常

四

面对这次骇人的实验，几乎所有的科学工作者都旗帜鲜明地表示了反对立场。但在全球大众的网络大讨论里，却集中出现了两种看似针锋相对的观点：

其中一方认为，基因编辑技术会建立起“美丽新世界”式的种姓地狱，需要被彻底禁止！而另一方则认为，基因技术将会成为人类“飞升进化”的必然道路，眼下的任何实验，都不过是后人眼里微不足道的“历史代价”。

实际上，这两种观点根本就是“将科学魔法化”这一劣币的两面。

通过基因技术制造从体貌到认知都完美无缺的“完人”，可谓科幻艺术中经典的保留节目，王诺诺的短篇小说《改良人类》就是从这一点出发，讲出了一个有趣又可怕的故事。但事实上，作为一种不久前还濒临绝种的孑遗重建生物，人类的基因库十分缺乏多样性。对于这样浅薄的“卡池”，再怎么通过基因编辑技术“氪金抽卡”，最后造出的所谓“完人”，也不过是矮子里拔将军而已。而人类最引以为傲的基因突变——脑的演化，却恰恰让我们的祖先通过后天学习跳出了基因演化的慢车道，走上了智能演化的高速公路。反过来说，正因为后天境遇才是人类认知能力的主要塑造者，因此即便基因再怎么优化，也难以让人获得碾压他人的绝对优势——如果天赋真有那么重要，为什么大家都对稀缺的优质教育资源趋之若鹜？此外，人类的基因可不像手机和时装一样可以随意更换，一旦完成了胚胎发育，这些基因会伴人整整一生。一个被父母“订制”成“天然网红脸”的小女孩，会不会还没来得及长大成人，就被时尚潮流“抛弃”，转而埋怨起自己鼠目寸光的爹娘呢？

当然，若是引入来自其他物种——甚至原创的遗传代码，新一代的人类确实有可能获得某些显著的优势，成为相对于“旧人”的“超人”——正如我们的祖先相对于同为智人兄弟的尼安德特人那样。但生物学的框架，依旧会把这些“超人”的能力限制在有限的范围内。《银翼杀手》中的复制人虽然体力与反应都非自然人所及，但还是会被小小的左轮手枪一发撂倒；《战锤 40000》里的阿斯塔特星际战士纵使经过了层层改造，但在各路牛鬼蛇神横行的黑暗银河中，依然要披挂厚重的动力铠甲；至于《沙丘》中那些堪称“人形计算机”的“门塔特”，也不过是禁用人工智能之后勉强将就的权宜之计。

想要攀登真理的险峰，谨慎、勇气和恒心缺一不可

然而，真实的科学研究，从来都不是心想事成的奇迹与魔法，其发展道路也从不存在什么理所当然的“天下大势”。真正的现实世界，唯一“理所当然”的，就只有那些沉默无言却统御万物的物理规则，除此之外的一切，都交由我们自负盈亏。人类的科技发展，就像对人类基因进行编辑一样，“做出改变”很容易，“怎么改变”才是难题。面对沉默未知的宏大寰宇，鼓吹“返璞归真”不过是自相矛盾的自欺欺人，“不择手段地前进”则是在拿身家性命乱开玩笑。真理的险峰，唯有持之以恒、耐得寂寞地谨慎攀登才有可能接近。如本次人类基因编辑事件始作俑者那般急功近利、罔顾人伦还自诩不凡的搞法，永远也无法踏入真理的大门半步。人类通过科学探索自然的态度，化用《三体 3：死神永生》中的一句名言，就是——

“无知和弱小不是科学探索的障碍，傲慢才是。”

【责任编辑：刘维佳】

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