出品：科普中國
制作：梅林
監(jiān)制：中國科學院計算機網(wǎng)絡信息中心
"來自中國深圳的科學家賀建奎宣布 ， 一對名為露露和娜娜的基因編輯嬰兒于11月在中國健康誕生 。 這對雙胞胎的一個基因經(jīng)過修改 ， 使她們出生后即能天然抵抗艾滋病 。 這是世界首例免疫艾滋病的基因編輯嬰兒 ， 也意味著中國在基因編輯技術用于疾病預防領域?qū)崿F(xiàn)歷史性突破 。 "昨天 ， 這個消息讓輿論一片嘩然 ， 在本文發(fā)稿前 ， 相關網(wǎng)頁已經(jīng)全部刪除 ， 呵呵 。
圖片來源：人民網(wǎng)截圖
前幾天 ， 網(wǎng)上的熱點話題是心理扭曲的艾滋病人為了報復社會故意傳染給別人 ， 現(xiàn)在有了可以讓人天然能夠抵抗艾滋病的技術 ， 那豈不是救人于水火之中？但筆者想要告訴大家的是 ， 這并不是什么新鮮技術 ， 人類早就能做到這一點了 ， 因為有更深層次的顧慮 ， 讓人們封印了這項技術 ， 而現(xiàn)在有人偷偷地打開了潘多拉的盒子 。
CCR5：給艾滋病毒開門的門衛(wèi)
自從上個世紀人類揭開了遺傳的秘密之后 ， DNA一詞就從科學詞匯變成了日常用語 。 人們都知道 ， 絕大多數(shù)生物的遺傳信息都寫在DNA當中 。 DNA就是建設大樓的設計藍圖 ， 大到整體布局 ， 小到一個鉚釘 ， 全部的信息都可以從DNA中找到 。 當然 ， 這份藍圖不是用中文或者英文寫成 ， 而是用一種自然界已經(jīng)使用了數(shù)十億年的"密碼"寫出的 ， 對人類來說是一本天書 。 然而有一點是不言而喻的 ， 這本天書雖然很難破譯 ， 但是一旦破譯 ， 那么人們就掌握了自身的全部設計圖紙 。
這是一幅果蠅的染色體圖 。 這個小生物的"天書"比較薄 ， 也因此比較容易破譯 。 圖中標注的文字是人們已經(jīng)知道的控制果蠅性狀的基因所在的位置 。 可以看出 ， 人們對于果蠅的基因內(nèi)容的了解已經(jīng)十分詳盡 。 但是對于人類基因的內(nèi)容 ， 了解的相對較少 。 圖片出處：https://www.mun.ca/biology/scarr/Drosophila_map.html
這項破譯工作的難度對人類來說無異于愚公移山 ， 但是其中的秘密確實極其誘人 ， 因此很多科學家在從事著破譯天書的工作 。 現(xiàn)在幾十年過去了 ， 人們確實已經(jīng)破譯了一部分 ， 并且其中含有一些我們感興趣的東西 。 比如一個稱作CCR5的基因 ， 這個名字太難記 ， 我們把它叫做"門衛(wèi)"基因 ， 人們發(fā)現(xiàn)它是免疫細胞表面的一個"門衛(wèi)" 。 雖然平時勤勤懇懇 ， 但是它和艾滋病病毒是好朋友 ， 每次只要艾滋病病毒一打招呼 ， 它就會為病毒打開細胞的大門 ， 放它進來 ， 人們就會感染艾滋病 。 人們還發(fā)現(xiàn) ， 不同的人群中 ， 這個"門衛(wèi)"基因也不太一樣 。 在有一些人體內(nèi) ， 這個基因已經(jīng)發(fā)生了突變 ， 變得不認識艾滋病病毒了 ， 因此不會給病毒開門 ， 所以這樣的人天生就對艾滋病免疫了 。
如果把所有人體內(nèi)的這個"門衛(wèi)"都替換成"突變版門衛(wèi)" ， 豈不是所有人都不會感染艾滋病了嗎？不錯 ， 理論上來說 ， 確實是這樣的 。 可是從實踐上來說 ， 不太可行 。 因為科學家對這兩個版本的門衛(wèi)進行了"大家來找茬" ， 發(fā)現(xiàn)"門衛(wèi)"和"突變版門衛(wèi)"之間有很大不同 。 這意味著要進行非常精確的修改才能做到 。 而人們當時所掌握的基因編輯工具的特異性非常差 ， 很難保證精準 。 所以人們雖然看懂了這部分天書 ， 但沒有修改天書的合適工具 ， 只好做罷 。
CRISPR/cas9：基因編輯的修圖神器
然而2000年之后 ， 人們從細菌和古菌中撈出了一把足以可以高效而精準地修改生命藍圖的利刃 ， 把它叫做CRISPR/cas9技術 。 這個名字也很難記 ， 我們下面就稱它為"修圖神器" 。 這個神器相比于之前人類掌握的基因編輯工具來說 ， 無異就是photoshop和windows畫圖的區(qū)別 。 這把修圖神器使用起來非常簡單 ， 而且精確度高 ， 可以比較輕松地對基因進行定點突變 。 而且更為厲害的是 ， 它一次可以改變多個位點 ， 也就是說之前人們可能要操作多次 ， 有了這個神器之后 ， 一次就可以全部搞定 。
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