這篇文章發表在《大眾科學》的前部落格網路上，反映了作者的觀點，不一定代表《大眾科學》的觀點
在不久的將來，瑪麗和安東尼奧·弗里曼走進一家診所，為他們的下一個孩子做設計。
“瑪麗，你的卵子已經和安東尼奧的精子結合了，”醫生說。“經過篩選，正如你所見，我們剩下兩個健康的男孩和兩個非常健康的女孩。”
一個監視器顯示著一些看起來像肥皂泡在綠色背景上相互碰撞的東西。
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“當然，沒有任何對任何主要遺傳疾病的嚴重傾向，”醫生說。“剩下的就是選擇最合適的候選人。我們不妨從性別開始——你們考慮過嗎？”
“我們希望文森特有個兄弟，你知道，可以一起玩，”瑪麗說，她指的是她的第一個孩子。
醫生認可了這一點，繼續說道：“你們指定了淡褐色的眼睛、深色的頭髮和白皙的皮膚。我擅自根除了任何潛在的偏見條件：早禿、近視、酗酒和成癮傾向、暴力傾向和肥胖——”
“我們不想要——我的意思是，疾病，是的，”瑪麗打斷說。
“是的，我們想知道留一些事情給機會是不是好事，”安東尼奧說。
“你們想給孩子最好的開始，”醫生回答說。“相信我，我們已經內建了足夠多的不完美之處。你們的孩子不需要任何額外的負擔。請記住，這個孩子仍然是你們，只是你們身上最好的一部分。你們可以自然受孕一千次，也永遠不會得到這樣的結果。”
弗里曼一家是科幻電影《千鈞一髮》中的人物，該電影探討了自由優生學作為某些旨在輔助人類繁殖的技術的意外後果。雖然安東尼奧和瑪麗不存在於電影的虛構宇宙之外，但他們的現實生活中的對應者可能比我們想象的更早地出現在我們中間——而且，從某種意義上說，他們已經存在了。
當《千鈞一髮》於1997年首映時，醫生已經使用實驗室技術幫助婦女和男子克服不孕症十多年了。1978年，英國的路易絲·布朗成為世界上第一個“試管嬰兒”——第一個透過體外受精（IVF）受孕的人，IVF是一種在實驗室中將精子和卵子結合以產生幾個可存活的胚胎，然後將其植入女性子宮的手術。美國第一家IVF診所於1980年開業。今天，該國有數百家生育診所提供IVF，並且超過百分之一在美國出生的兒童是透過這種方式受孕的。
在《千鈞一髮》上映前後幾年，醫生們也在討論如何負責任地使用另一種更具爭議性的技術來幫助人們生育孩子：植入前基因診斷（PGD）。在這個過程中，臨床醫生吸取透過IVF建立的三天大胚胎中的八個細胞之一，並分析其中的DNA，以尋找與衰弱和可能致命的疾病相關的基因。有時，醫生會再等兩天，當胚胎變成所謂的囊胚時——一個大約有100個細胞的幾乎空心的球體——並收集5到20個細胞進行DNA分析。在大多數情況下，這種提取不會顯著干擾胚胎的發育。PGD可以識別幾乎肯定會因單個基因突變而引起的疾病（例如囊性纖維化、鐮狀細胞病、泰-薩克斯病和亨廷頓病）以及因多餘染色體而引起的疾病（例如唐氏綜合症）的胚胎。從一開始，PGD的主要目的是為那些有高風險生育患有特定疾病的孩子的人使用，因為該疾病在家族中遺傳或者因為他們碰巧攜帶某種基因突變。
夫婦還透過IVF-PGD生了一個孩子，以拯救另一個孩子。美國至少有30家生育診所會幫助父母生育一個“救星同胞”——一個臍帶血可以被收集作為幹細胞來源，以治療其年長兄弟姐妹的白血病、範可尼貧血或其他可怕疾病的孩子。輸注免疫細胞在基因上與患病兒童相似的親屬捐贈的幹細胞，比來自陌生人的細胞更有可能成功。兄弟姐妹從同一父母那裡繼承他們的免疫系統基因，所以他們有時幾乎是完全的免疫匹配——生育診所的醫生可以透過檢視胚胎的DNA來確定這一點。
名義上，診所同意以這種方式幫助父母，前提是這對夫婦一直打算生育幾個孩子。但是，在這種情況下，一些父母無疑會出於絕望而改變他們最初的家庭計劃。那麼，如果治療失敗會發生什麼？不可避免的失望會如何改變父母對第二個孩子的感覺？以及瞭解到自己整個存在都取決於拯救他人的生命如何扭曲兒童或年輕人的心理發展？在喬迪·皮考特2004年的小說《姐姐的守護者》中，13歲的救星同胞安娜在她的父母要求她捐一個腎給患有白血病的姐姐凱特時，起訴她的父母要求獲得醫療解放。
預防和治療疾病並不是人們求助於植入前基因診斷的唯一原因。PGD還使父母有可能預先確定孩子的特徵以滿足他們的個人喜好。在少數情況下，人們使用PGD來保證孩子會患上許多人會認為是殘疾的疾病，例如侏儒症或耳聾。在2000年代初期，一對女同性戀夫婦莎倫·杜切斯瑙和坎迪·麥卡洛——兩人都天生耳聾——一家接一家地走訪精子庫，尋找同樣先天耳聾的捐贈者。所有的銀行都拒絕了他們的請求，或者說他們不接受聾人的精子，但這對夫婦從一位家庭朋友那裡得到了他們想要的東西。他們的兒子高文·麥卡洛於2001年11月出生；他大部分時間都是聾的，但一隻耳朵有一些聽力。這對夫婦辯稱，耳聾不是一種醫療狀況或缺陷——它是一種身份，一種文化。許多醫生和倫理學家不同意，斥責杜切斯瑙和麥卡洛故意剝奪孩子的主要感官之一。
在過去十年中，更有希望的父母花費高達18,000美元來選擇孩子的性別。有時，這種性別選擇的目的是避免因X染色體上的突變引起的疾病：女孩不太可能患上這些疾病，因為她們有兩個X染色體，所以一個相關基因的典型複製可以補償其突變對應物。然而，就像《千鈞一髮》中的瑪麗和安東尼奧·弗里曼一樣，許多夫婦只是想要一個男孩或一個女孩。也許他們已經連續生了三個男孩，渴望一個女孩。或者，也許他們的文化對兒子的重視遠高於女兒。雖然英國、加拿大和許多其他國家禁止透過PGD進行非醫療性別選擇，但在美國，這種做法是合法的。美國生殖醫學會的官方政策如下：“雖然植入前性別選擇適用於避免生育患有遺傳性疾病的孩子，但不適用於僅僅出於非醫療原因而使用。”然而，在2006年的一項調查中，對186家美國生育診所進行了調查，其中58家允許父母出於偏好而選擇性別。那是七年前的事了。最近的統計資料很少，但生育專家證實，現在性別選擇比以往任何時候都更加普遍。
“許多美國診所提供非醫療性別選擇，”位於洛杉磯、紐約和墨西哥瓜達拉哈拉的生育研究所所長傑弗裡·斯坦伯格說。“我們每天都在做這件事。我們今天早上做了三個。”
2009年，斯坦伯格宣佈，他很快將為父母提供選擇孩子膚色、頭髮顏色和眼睛顏色的選項，以及性別選擇。他基於冰島deCode Genetics的科學家們的研究提出了這一主張，這些研究表明，他們可以透過檢視一個斯堪的納維亞人的DNA來識別他的膚色、頭髮顏色和眼睛顏色。“現在是每個人都從沙子裡抬起頭的時候了，”斯坦伯格當時向BBC宣稱。許多生育專家感到憤怒。植入前基因診斷的先驅馬克·休斯告訴《聖地亞哥聯合論壇報》說，整個想法是荒謬的，《華爾街日報》引用他的話說，“沒有合法的實驗室會涉足其中，如果他們這樣做了，他們就會被排斥。”同樣，deCode執行長卡里·斯蒂芬松在《華爾街日報》上直言不諱地說：“我強烈反對將這些發現用於定製兒童，”他說。生育研究所甚至接到了梵蒂岡的電話，敦促其工作人員更仔細地考慮。塞弗特撤回了他的提議。
但這並不意味著他和持有類似觀點的臨床醫生和企業家們已經忘記了父母在孩子出生前塑造孩子的可能性。“我仍然非常贊成利用基因學為我們提供一切可能的幫助，”斯坦伯格說，“但我吸取了一個教訓：你真的必須非常、非常緩慢地推進，因為科學對很多人來說是可怕的。”最近，一家個人基因組公司 23andMe 獲得的一項專利引發了小小的風波。這項於 9 月 24 日頒發的專利描述了一種“基於基因計算的配子捐贈者選擇方法”。23andMe 會首先對想要孩子的男性或女性的 DNA 進行測序，同時也會對幾個潛在的精子或卵子捐贈者的 DNA 進行測序。然後，該公司會計算出哪對準父母和捐贈者的組合最有可能生出一個具有各種特徵的孩子。
專利中的插圖描繪了下拉選單，其中有如下選擇：“我更喜歡患結直腸癌風險較低的孩子；”“綠色眼睛的機率高；”“100% 有可能是短跑運動員；”以及“預期壽命最長”或“醫療保健的預期壽命成本最低”。所有這些選擇都以機率的形式呈現，因為在大多數情況下，23andMe 描述的技術不能保證孩子會或不會具有某種特定的特徵。他們的計算將基於對兩個成年人的基因組的分析，這些基因組使用來自血液或唾液的 DNA，這確實反映了這些成年人精子和卵子內部的基因。人體內的每個成年細胞都擁有該人基因組中每個基因的兩個副本；相比之下，精子和卵子每個基因只有一個副本，並且哪個副本被分配給哪個配子是隨機決定的。因此，每個配子最終都具有獨特的基因組。科學家們無法在不破壞單個精子或卵子的情況下對其內部的 DNA 進行測序。
“當我們最初推出該工具並申請專利時，曾有人認為該功能可能在生育診所有所應用。但我們從未追求這個想法，也無意這樣做，”23andMe 發言人凱瑟琳·阿法裡安在一份準備好的宣告中說。儘管如此，使用 PGD 的醫生已經可以——或者很快就可以——完成 23andMe 提出的一些目標，並讓父母做出一些弗里曼夫婦為他們的第二個兒子做出的選擇。
自從斯坦伯格在 2009 年提出有爭議的提議以來，研究人員對負責我們體內色素的各種基因有了更清晰的瞭解。伊拉斯姆斯醫學中心的法醫遺傳學家曼弗雷德·凱澤和他的同事們發表了許多研究，其中他們透過觀察人們的 DNA 準確地識別出了人們的眼睛和頭髮顏色。他們的測試無法識別每一種可能的陰影，但它們足夠具體，可以區分棕色、藍色和雜色棕藍色眼睛，以及棕色、黑色、金色和紅色頭髮。這些研究旨在幫助解決犯罪問題，但生育診所的臨床醫生可以輕鬆地將這些策略應用於 PGD。根據正在進行的研究，曼弗雷德認為他和他的其他科學家很快就能透過觀察一個人的基因來自信地識別出他們的膚色。他補充說，在更遙遠的未來，研究人員可能會學到足夠多的知識來推斷一個人的頭髮質地、臉型和身高。
今天，基因分析還可以揭示一些人類生物學怪癖的可能性，有些人覺得這些怪癖很吸引人，而另一些人可能認為這些怪癖微不足道。例如，某人出現“亞洲紅臉”的可能性。ALDH2 基因編碼一種名為乙醛脫氫酶的酶，該酶將酒精代謝產生的有毒副產物轉化為良性酸。那些只有一個或沒有正常工作的副本的人在飲酒時會感到噁心和臉紅。大約 50% 的東亞人乙醛脫氫酶活性不足。耳垢的粘稠度也相對容易透過基因測試預測，因為它受單個基因控制：該基因的一個版本產生粘性琥珀色耳垢；另一個版本產生乾燥、灰色、片狀耳垢。單個基因也很大程度上決定了一個人品嚐羽衣甘藍、咖啡、捲心菜和其他食物中常見的某些苦味化合物的能力。
這些基因與性狀之間相對簡單的關係的例子是人類遺傳學令人望而卻步的複雜性的例外。人體的大多數特徵——甚至像耳垂附著、酒窩和頭髮旋渦這樣看似簡單的特徵——都讓研究人員感到困惑，因為它們的遺傳學比他們預期的要複雜得多。這就是為什麼根據 DNA 自信地報告眼睛和頭髮顏色是一項相對較新的成就。在高中時，你可能學到眼睛顏色是一種簡單的孟德爾性狀，其中一個或兩個顯性基因副本產生棕色眼睛，而兩個隱性版本導致藍色眼睛。事實上，十幾個以上的基因可能相互作用來決定你虹膜的色調。因此，當涉及到像智力或性格這樣多方面的問題時，我們可能永遠不會有特別有用的預測性基因測試。因此，在可預見的未來，定製嬰兒的任何可能性可能僅限於相當基本——儘管對許多父母來說很重要——的人類特徵：本質上，是孩子臉和身體的形狀和顏色。
體外受精為透過 PGD 定製孩子設定了另一組障礙。畢竟，PGD 並不意味著主動改造胚胎內部的 DNA 以符合父母的要求；相反，父母從一組成功受精的胚胎中選擇他們認為最理想的基因組合。而且臨床醫生只能使他們從女性卵巢中採集的儘可能多的卵子受精。目前，IVF 平均會取出8 到 15 個卵子——足以給父母提供相當多的選擇，但數量不足以確保任何一個胚胎會具有超過少數的所需特徵。
然而，隨著科學家們繼續從各個角度研究人類基因組，他們無疑會發現新的基因關聯，即使這些關聯不能保證某種特定的特徵，至少也會揭示一種可能性。23andMe 聲稱，透過對你的 DNA 進行測序，它可以告訴你一些關於60 種“性狀”的有趣資訊，其中許多是身體特徵或某種才能。隨著這類知識不斷湧現，有些人將無法抗拒它，即使它僅基於一些初步研究。診所可以利用這些見解，謹慎地為夫婦提供透過 PGD 選擇不僅僅是孩子性別的選項，將其標榜為一種權衡的方法，就像電影《千鈞一髮》中的醫生所說的那樣，給孩子“儘可能好的開始”。一對夫婦會告訴另一對夫婦。一些父母——尤其是富有的父母——可能會開始相信，他們可以選擇讓孩子的未來完全聽天由命，或者至少在某些方面幫助他們的孩子。當《千鈞一髮》於 1997 年上映時，這部電影描述的大部分內容尚未成為可能。現在，其中一部分已成為現實。如今，將我們的社會與一個準《千鈞一髮》式的社會區分開來的，與其說是科學認識或技術，不如說是人們對這項技術的態度——這是一個更為脆弱的屏障。
“不受限制的 PGD 應用的發展為父母和生育專家提供了前所未有的、對他們孩子的基因構成越來越多的控制權，”白宮科技政策辦公室法醫科學助理主任塔尼婭·西蒙切利在 2003 年寫道。“事實上，如果說有什麼情況是 ‘滑坡效應’ 的話，那就是這種情況。PGD 的進步，加上克隆和基因工程，正趨向於一個新的優生學時代。與納粹時代的國家支援的優生學不同，這種新的優生學是一種以個人和市場為基礎的優生學，在這種優生學中，孩子越來越被視為按訂單生產的消費品。”
一個以市場為基礎的優生學時代將消除任何關於精英統治的揮之不去的觀念。毅力、適應能力和自我提升將屈從於人們所看到的，由一個人的基因預先決定的內在天賦和近乎肯定的繁榮。儘管有旨在防止基因歧視的法律，但《千鈞一髮》的世界是一個高度分層的世界，分為兩個不同的階級：有基因優勢的人——他們擁有正確的基因、最負盛名的工作和最高的生活質量——以及在典型方式下受孕且被降級到卑微工作和相對貧困的劣等人。優生學也有可能造成一個基因同質化的人群，與多樣化的人群相比，這種人群更容易受到疾病和突變的影響。
但這在電影之外是永遠不可能發生的，對吧？
“需求正在增加，”斯坦伯格說。“人們正在變得開放。未來你將會看到 PGD 應用於幾乎每個胚胎。”