人類基因編輯:偉大的力量,偉大的責任

修改人類生殖系具有深遠的影響,必須以極其謹慎的態度對待

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本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,僅反映作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點


我們正處於技術即將超越人性的關頭。過去,我們牛仔褲裡有什麼,基因裡就有什麼。但我們不再依賴於明智地選擇父母。這種情況遲早會發生。新的基因編輯技術遲早會被用於改變非醫療指徵病例的基因組。但我們沒有預料到這麼快就會在人類胚胎中出現非治療性應用。

2018年11月28日,來自中國廣東南方科技大學的賀建奎透露,他對兩個人胚胎進行了體外基因編輯。這是在香港舉行的國際人類基因組編輯峰會上提出的。這不是一個治療性的、有醫療指徵的手術,但無論如何,它在大多數國家都是不道德和非法的。

 作為一名實際工作的科學家和一個人,我強烈倡導科學進步,並利用我們的進步來提升我們物種的水平。儘管如此,並且有點諷刺的是,當我開始寫我的最新著作《追逐美國隊長:科學、工程和生物技術的進步如何造就超級人類》——一本明確關注於研究改變人類生物學的科學的書——時,我對增強人類能力持懷疑態度。我在寫作過程中挑戰了自己的觀點,並開始認為我們有義務修改人類的形態和功能,以便我們有最好的機會在地球和太空中蓬勃發展。鑑於最近披露的在人類胚胎中進行非治療性基因編輯並使其足月分娩的實驗,我們需要深入思考這其中的含義,並確保我們的所作所為以及我們的行事方式都以我們所有人共同認可的倫理原則為基礎。


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基因編輯中包含的基因工程概念與19世紀中期格雷戈爾·孟德爾的開創性工作及其對植物,特別是豆類和豌豆的詳細實驗,在結果上實際上沒有什麼不同。孟德爾在約10年內對超過10,000株植物進行的詳細觀察於1866年發表,揭示了透過育種獲得所需特徵可以實現對生物體的靶向改變。

我們現代基因治療的大部分生物醫學工作不是為了產生所需的特徵,而是側重於遺傳性疾病和癌症的治療性、有醫療指徵的應用。許多這些醫學病症的出現是由於細胞代謝、生長和活力方面的功能障礙。當然,很可能很自然地,除了治療應用之外,人們對不以“治癒”疾病為目的,而是改變原本“健康”的人類機能的應用也產生了興趣。

基因編輯技術通常涉及切割DNA的蛋白質,例如CRISPR-Cas9、轉錄啟用因子樣效應核酸酶 (TALENs) 和鋅指核酸酶中使用的蛋白質。最常用的 Cas 酶 Cas9 來自化膿性鏈球菌——引起鏈球菌性咽喉炎的細菌,並在 2013 年被證明在小鼠和人類細胞中具有活性。基本過程是 CRISPR 分子被程式設計為在人類基因組中 30 億個核苷酸序列中搜索特定的核苷酸序列。一旦識別出正確的序列,CRISPR 就會解開 DNA 線圈,並將該序列從鏈中“剪斷”。在基因缺失的情況下,DNA 鏈隨後會被修復,或者,對於插入,可以包含新的序列來改變基因組。

在胚胎生殖系細胞、卵細胞或精子細胞中進行的基因“編輯”將成為傳遞給下一代的遺傳密碼的一部分。但可能會出現錯誤——換句話說,編輯超出預期——與用於靶向缺失的引導 RNA 相關的靶向性。正是這些“脫靶重複序列”的存在表明,在使用 CRISPR 等技術進行安全臨床應用之前,需要格外謹慎並加強監管。

因此,作為科學家和社會,我們也必須平衡新技術可能帶來的好處與僅僅因為我們能做到就去做的前景。基因編輯賦予了改變生物學基本原則的巨大力量,我們整個社會都需要參與討論什麼是可以做的,什麼是不可以做的。我們需要快速行動,但不要操之過急。

重要的是,在我們到達之前,先思考前進的道路——選擇哪一條路,以及通往哪裡。科學家和工程師們現在正在努力工作,以實現我們共同的未來。但是,指導這個未來的實施是我們所有人的權利和責任,不能僅僅委託給那些在該領域和實驗室工作的人,也不能委託給那些試圖監管他們工作的人,我們的立法者和官僚。

我們創造的未來可能是光明的——但也有附加條件。最重要的條件是我們需要儘可能多地聽取社會各界的意見。所做的決定將切實影響我們物種的未來,不能脫離我們整個社會孤立地做出。

科學作為一種機會效應的機器運作,實驗結果;在隨機事件和生物進化的背景下進行檢驗,是數百萬年來不斷擴充套件的偶然生存特徵的出現。適應有一個節奏和時間安排。然而,任何對人類生殖系的修改——編輯精子或卵細胞——都對下一代產生直接影響,並且必須在專門針對此類實驗的法規的框架內謹慎進行。在許多國家,事實上禁止人類生殖系和胚胎編輯,因為此類工作是非法的。這也是完全不道德的,尤其因為缺乏知情同意。

維多利亞大學的 Eike-Henner Kluge 寫道,“生殖系改變將在未徵得受影響最大的人的同意的情況下進行:即後代。” C.S. 劉易斯在 1965 年的《人的消除》中寫道,當他沒有用《納尼亞傳奇》讓我們著迷時,如果一個社會獲得力量讓後代“隨心所欲”,那麼之後生活的所有人都是這種力量的病人……少數人統治數十億人。”

我們所有公民、科學家、工程師和未來的人類增強方法的使用者都必須以信念但也以謹慎,以目標但也以極其小心地前進。重要的是要理解理查德·道金斯所闡明的科學力量的含義,即“科學是做任何你想做的事情的最有力方式。如果你想做好事,它是做好事的最有力方式。如果你想作惡,它是作惡的最有力方式。” 我們——或者地球上的任何其他物種——從未像現在這樣對我們自身生物學的基本性質產生如此大的影響和如此大的力量。

對人類胚胎進行非治療性基因編輯在任何層面上都是不道德和非法的。然而,現在我們需要利用對基因編輯和人類增強的關注,將其轉化為關於我們物種未來的真正對話。正如已故的斯坦·李在 1962 年《驚奇幻想》中,第一本以蜘蛛俠為主角的漫畫書中寫道,“能力越大,責任越大!”

兩者都必須在此時此地在現實生活中明智地運用。

E. Paul Zehr 是不列顛哥倫比亞省維多利亞大學的神經科學和人體運動學教授。他的研究重點是步態期間手臂和腿部運動的神經控制以及神經創傷後步行的恢復。他最近的科普書籍包括《成為蝙蝠俠:超級英雄的可能性 (2008)》、《發明鋼鐵俠:人類機器的可能性 (2011)》、《超級英雄計劃 (2014)》和《追逐美國隊長:科學、工程和生物技術的進步如何造就超級人類 (2018)》。2012 年,他獲得了維多利亞大學克雷格達洛克研究傳播獎,以表彰其知識普及工作,並在 2015 年獲得了神經科學學會的科學教育家獎。《超級英雄計劃》獲得了北美獨立書商協會 2015 年青少年小說銀獎。保羅也是聖地亞哥國際動漫展、紐約動漫展和神奇漫畫展的常客。他在《今日心理學》上有一個受歡迎的神經科學部落格“黑帶大腦”。

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