中國陝西省西部以其崎嶇多風的地形以及煤炭和羊毛而聞名，但未必以其科學而聞名。然而，在陝西省陝北絨山羊工程技術研究中心，科學家們剛剛創造了一種新型山羊，這種山羊的肌肉比普通山羊更大，毛髮更長。這些山羊不是透過育種而是直接操縱動物 DNA 而製造出來的，這標誌著中國迅速接受了全球基因改變革命。
遺傳學家屈磊希望透過提高每隻動物的肉和羊毛產量來增加牧民的收入。屈磊的同事說，多年來，他在榆林（長城沿線的一個前駐軍城鎮）的實驗室的研究專案一直進展緩慢。“儘管我們已經工作了很多年，但結果並不那麼明顯，”他的研究助理朱海靜在一封電子郵件中寫道。
當研究人員採用名為 CRISPR-Cas9 的新型基因定製技術時，情況發生了變化，該技術是大約三年前在美國開發的一項技術。CRISPR 使用酶來精確定位並剪斷 DNA 片段，很像文字處理器查詢並刪除給定的短語，這一過程被稱為“基因編輯”。儘管它不是科學家用來調整 DNA 的第一個工具，但它比過去的技術精確得多且便宜得多。這種強大方法顯而易見的簡便性現在提出了誘人的可能性和緊迫的倫理問題。
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一旦山羊團隊開始部署 CRISPR，他們的進展就很快。9 月，屈磊和中國其他 25 位合作科學家在自然的《科學報告》中發表了他們研究的詳細資訊。在早期山羊胚胎中，他們成功刪除了兩個抑制毛髮和肌肉生長的基因。結果是 10 只山羊幼崽表現出更大的肌肉和更長的毛髮（定製牲畜），到目前為止，沒有表現出其他異常。“我們相信，在證明[它是]安全的之後，基因改造牲畜將實現商業化，”屈磊預測，他認為這項工作是提高陝西羊肉和羊絨衫銷量的簡單方法。[大眾科學是自然出版集團的一部分。]
這項研究只是中國科學家最近發表的一系列論文中的一篇，這些論文描述了 CRISPR 修飾的山羊、綿羊、豬、猴子和狗以及其他哺乳動物。例如，10 月份，該國研究人員在《分子細胞生物學雜誌》上討論了他們創造異常強壯的獵犬的工作。這項研究得到了國家自然科學基金、農業部、科技部以及各省政府的資助。
北京等研究中心和偏遠省份的前哨站的數十家甚至數百家中國機構都熱情地部署了 CRISPR。“這是中國科學院的優先領域，”廣州通用製藥研究所的遺傳學家、比格犬研究人員之一胡敏華說。 廣州生物醫藥與健康研究院的賴良學補充說，“中國政府在農業和生物醫學領域都為基因改造動物提供了大量資金支援。”
這引發了人們對創造新生命形式的許多倫理擔憂。與過去的基因療法不同，使用 CRISPR 對合子或胚胎所做的改變可以成為“永久性的”，也就是說，它們被新增到將傳遞給後代的 DNA 中。對於科學家成功轉化的每一個合子或胚胎，通常有數十個甚至數百個其他的無效。但這項技術正在迅速改進。“CRISPR 的不同之處在於，這項技術效率更高，因此它被廣泛實踐的可能性就更大，”哈佛醫學院的幹細胞生物學家喬治·戴利說。過去操縱生命遺傳密碼的努力進展較慢、更繁瑣且更不可預測。“倫理問題現在擺在我們面前，因為這項技術是真實的，”他補充道。
這適用於 CRISPR 實驗來“編輯”所有植物和動物的 DNA，以及未來，如果像屈磊這樣的科學家進一步完善這項技術，也許還會應用於人類。“與任何干預一樣，在人類福利和動物福利以及評估環境影響之間總是存在權衡問題，”戴利說，他指的是追求“改良”牲畜，這是中國基因編輯研究當前的重點。關於涉及人類 DNA 的潛在 CRISPR 實驗這一更加複雜的話題，他想知道，“我們能否在醫學研究或應用所允許的範圍和我們必須嚴格禁止的範圍之間劃清界限？”找到一個全世界都能認同的答案是遺傳學家和倫理學家下一個重大任務。
CRISPR 的誕生地不是中國（目前，麻省理工學院和加州大學伯克利分校的科學家之間就此主張展開了一場持續的專利戰）。然而，在中國，在快速增長的研究預算以及中國龐大的主要由國家支援的科學機構的幫助下，CRISPR 得到了非常迅速的應用。根據經濟合作與發展組織的《2014 年科學、技術和產業展望》，2008 年至 2012 年間，中國的研發支出翻了一番。（報告預測，目前位居世界第二的中國研究預算可能在 2019 年超過美國。）然而，儘管中國具有優勢，“中國是國際科學界的後來者，還沒有建立起同樣的機構審查傳統，”戴利說，他補充說，美國和歐洲的科學家現在正在密切關注中國科學家將如何部署這種強大的工具。
哈佛醫學院的遺傳學教授喬治·丘奇說，中國使用 CRISPR 的工作的水平和複雜程度已經“與歐洲和美國大致相同”。倫敦湯森路透旗下部門湯森創新公司的一項分析發現，有 50 多家中國研究機構已經提交了基因編輯專利。
中國的一些實驗，就像在美國和英國一樣，旨在進行潛在的生物醫學應用。例如，雲南省靈長類生物醫學研究重點實驗室的科學家使用 CRISPR 來增強猴子的神經發育，目的是測試建立靈長類動物疾病模型的可行性，以更好地瞭解自閉症、精神分裂症和阿爾茨海默氏症等人類疾病。許多實驗，例如在絨山羊身上進行的實驗以及一項類似的刪除了綿羊中抑制肌肉生長的基因的實驗，旨在改變畜牧業——肌肉更發達的牲畜可以幫助滿足中國快速增長的中產階級對肉類的需求。
但首先引起全球廣泛關注或惡名的是中國最近發表的關於人類胚胎的實驗，這是世界上首例。今年 4 月，當中國科學家團隊在《蛋白質與細胞》雜誌線上發表一篇論文，詳細介紹了嘗試使用 CRISPR 修改從生育診所獲得（並經過同意）的非活性人類胚胎時，中國成為批評和焦慮的焦點。他們的目的是刪除與稱為 β-地中海貧血的血液疾病相關的基因，而不會產生其他突變，但該實驗在 85 個嘗試的胚胎中均告失敗。
這項研究在中國是合法的，中國禁止對超過 14 天的人類胚胎進行實驗，並且部分得到了政府撥款的支援。（這種研究在美國大多數州並未被禁止，但可能沒有資格獲得聯邦資助。）
許多國際觀察員對此做出了嚴厲的譴責，將中國科學家的動機歸咎為邪惡。“任何研究人員都沒有道德上的理由藐視全球廣泛存在的反對改變人類種系的政策協議，”總部位於加利福尼亞州的非營利性倡導組織遺傳與社會中心的執行董事瑪西·達爾諾夫斯基在對該報告做出反應的宣告中寫道。受人尊敬的新聞機構刊登了不祥的頭條新聞：《中國科學家編輯人類胚胎基因，引發擔憂》出現在《紐約時報》上，《編輯人類》出現在《經濟學人》上。
戴利說，由於中國在全球科學舞臺上還比較新，其批准研究專案的機構標準對世界來說並不完全透明。此外，參與研究的研究人員並不是全球知名機構的負責人，如麻省理工學院和哈佛大學的博德研究所或倫敦的弗朗西斯·克里克研究所，全球研究界對他們非常瞭解並理解他們的動機。戴利補充說，現在中國的科學機構正在“負責任地加強討論”。
這場爭議可能有點被誇大了。中國科學家說，他們並不是試圖編輯人類種系或開發臨床用途。該論文的合著者、廣州中山大學的遺傳學家黃軍就寫給《大眾科學》的電子郵件中說，“禁止在臨床中進行種系編輯。”然而，他為未來透過 CRISPR 實驗瞭解人類疾病的可能性進行了辯護。“利用 CRISPR-Cas9 技術，科學家可以更多地瞭解人類著床前時期關鍵基因的真實功能。……我們還可以弄清楚基因修復的機制，這可能會導致對早期發育過程中遺傳疾病發生方式的新理解。”
後來的評估讚揚了他們方法的謹慎性，包括選擇故意使用永遠不會成為嬰兒的非活性胚胎，哈佛大學的丘奇說。但這場風波本身既指出了利害關係的嚴重性，也指出了人們擔心中國科學家是否會接受與西方人相同的道德原則。
12 月初，來自美國、英國和中國的科學家將在美國華盛頓特區的美國國家科學院開會，努力編纂關於編輯 DNA 的國際共識，重點是人類種系。丘奇曾參加過與中國和美國同行舉行的初步會議，他說，這些辯論中重要的收穫可能不是中國是一個道德上的異類，而是迫切需要公開討論和澄清指導方針，尤其是在人類種系方面。“我認為中國的行為和其他人一樣負責任。我不會認為中國在任何方面都有問題。中國科學家在大多數國家的法律體系內工作良好，但我認為當時可能對共識存在一些誤解，”他說。“我認為談論這個問題很重要。我認為很多人都希望有機會討論這個問題——有時你需要一個事件來使其成為新聞。”
儘管今天的科學家們對於什麼是可接受的持有各種不同的觀點，但本質上的分歧可能並非存在於東西方之間。據一份機構宣告顯示，9月份，位於倫敦的弗朗西斯·克里克研究所的研究員凱西·尼肯向英國監管機構提交了一份申請，“在人類胚胎上使用新的[CRISPR]‘基因編輯’技術”。“在克里克研究所進行的工作將用於研究目的，不會有臨床應用。然而，從研究中獲得的知識對於理解健康的人類胚胎如何發育非常重要。”
與此同時，中國科學家指出，中國國內也在就編輯DNA的倫理問題進行內部辯論。
無論在華盛頓的討論結果如何，國家農業生物技術重點實驗室的趙耀峰（一位研究綿羊的遺傳學家）表示，中國也在就將CRISPR實驗（用於農業和生物醫學）從實驗室轉移到實際應用所涉及的倫理和安全問題進行內部辯論。“我認為在基因改造方面存在不同的觀點。即使在中國，在這個問題上也存在不同的觀點。一些公眾感到害怕。但對於大多數學者來說，我認為大多數科學家都支援這種研究——我們需要為未來做些什麼，”他說。與羊絨山羊專家屈不同，趙認為，定製肉類不會很快出現在餐桌上。“如果你想在農業中使用改造過的動物，你必須考慮公眾的意見——他們能接受嗎？即使技術非常安全，如果你想在農業中將這種動物商業化，也取決於許多因素。”此前中國政府已經在轉基因作物研究（包括改良的玉米、小麥和水稻）上投入巨資，但由於公眾的強烈抵制而推遲了商業化。
在科學發展快於監管的領域，個別科學家或實驗室（在中國或任何國家）有可能在國家共識之外行事。在9月23日舉行的深圳國際生物科技領袖峰會上，該領域的特立獨行者，私人基因組公司華大基因（BGI-Shenzhen）宣佈將開始出售基因編輯的迷你豬作為寵物；這些小豬最初是為了生物醫學研究而創造的。華大基因動物科學平臺的技術主管李勇（他拒絕了《大眾科學》關於豬的採訪請求）此前曾告訴《自然》，他想“評估市場”。（寵物受到的監管比農業少，而且不供應國家市場。）一些中國研究人員顯然不贊成。比格犬論文的合著者賴表示，他認為科學家“不應該使用CRISPR技術來創造具有特殊性狀的寵物，以滿足一些寵物主人的特殊喜好。”
賴自己的工作不涉及人類胚胎，但他對正在進行的更大辯論發表了自己的看法：如果安全性和有效性問題能夠首先得到解決，他對於未來治療用途的可能性持開放態度，但不贊成優生學。“在人類身上，CRISPR可以用來糾正導致人類遺傳疾病的突變，而不應該用來產生某些人可能喜歡的任何特定性狀。”其他使用CRISPR的中國科學家也表達了類似的觀點，但沒有人聲稱能夠預測未來——無論是在中國還是在其他地方。黃指出，“基因編輯技術在世界各地都非常熱門。”
教會說，任何強大的新技術所引起的公開辯論都反映了人們預先存在的希望和恐懼。就CRISPR而言，這包括消除遺傳疾病的願望，以及對育兒商品化、富人凌駕於窮人之上的特權以及新出現的中國崛起的擔憂。