中国陕西省西部以其崎岖多风的地形以及煤炭和羊毛而闻名，但未必以其科学而闻名。然而，在陕西省陕北绒山羊工程技术研究中心，科学家们刚刚创造了一种新型山羊，这种山羊的肌肉比普通山羊更大，毛发更长。这些山羊不是通过育种而是直接操纵动物 DNA 而制造出来的，这标志着中国迅速接受了全球基因改变革命。
遗传学家屈磊希望通过提高每只动物的肉和羊毛产量来增加牧民的收入。屈磊的同事说，多年来，他在榆林（长城沿线的一个前驻军城镇）的实验室的研究项目一直进展缓慢。“尽管我们已经工作了很多年，但结果并不那么明显，”他的研究助理朱海静在一封电子邮件中写道。
当研究人员采用名为 CRISPR-Cas9 的新型基因定制技术时，情况发生了变化，该技术是大约三年前在美国开发的一项技术。CRISPR 使用酶来精确定位并剪断 DNA 片段，很像文字处理器查找并删除给定的短语，这一过程被称为“基因编辑”。尽管它不是科学家用来调整 DNA 的第一个工具，但它比过去的技术精确得多且便宜得多。这种强大方法显而易见的简便性现在提出了诱人的可能性和紧迫的伦理问题。
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一旦山羊团队开始部署 CRISPR，他们的进展就很快。9 月，屈磊和中国其他 25 位合作科学家在自然的《科学报告》中发表了他们研究的详细信息。在早期山羊胚胎中，他们成功删除了两个抑制毛发和肌肉生长的基因。结果是 10 只山羊幼崽表现出更大的肌肉和更长的毛发（定制牲畜），到目前为止，没有表现出其他异常。“我们相信，在证明[它是]安全的之后，基因改造牲畜将实现商业化，”屈磊预测，他认为这项工作是提高陕西羊肉和羊绒衫销量的简单方法。[大众科学是自然出版集团的一部分。]
这项研究只是中国科学家最近发表的一系列论文中的一篇，这些论文描述了 CRISPR 修饰的山羊、绵羊、猪、猴子和狗以及其他哺乳动物。例如，10 月份，该国研究人员在《分子细胞生物学杂志》上讨论了他们创造异常强壮的猎犬的工作。这项研究得到了国家自然科学基金、农业部、科技部以及各省政府的资助。
北京等研究中心和偏远省份的前哨站的数十家甚至数百家中国机构都热情地部署了 CRISPR。“这是中国科学院的优先领域，”广州通用制药研究所的遗传学家、比格犬研究人员之一胡敏华说。 广州生物医药与健康研究院的赖良学补充说，“中国政府在农业和生物医学领域都为基因改造动物提供了大量资金支持。”
这引发了人们对创造新生命形式的许多伦理担忧。与过去的基因疗法不同，使用 CRISPR 对合子或胚胎所做的改变可以成为“永久性的”，也就是说，它们被添加到将传递给后代的 DNA 中。对于科学家成功转化的每一个合子或胚胎，通常有数十个甚至数百个其他的无效。但这项技术正在迅速改进。“CRISPR 的不同之处在于，这项技术效率更高，因此它被广泛实践的可能性就更大，”哈佛医学院的干细胞生物学家乔治·戴利说。过去操纵生命遗传密码的努力进展较慢、更繁琐且更不可预测。“伦理问题现在摆在我们面前，因为这项技术是真实的，”他补充道。
这适用于 CRISPR 实验来“编辑”所有植物和动物的 DNA，以及未来，如果像屈磊这样的科学家进一步完善这项技术，也许还会应用于人类。“与任何干预一样，在人类福利和动物福利以及评估环境影响之间总是存在权衡问题，”戴利说，他指的是追求“改良”牲畜，这是中国基因编辑研究当前的重点。关于涉及人类 DNA 的潜在 CRISPR 实验这一更加复杂的话题，他想知道，“我们能否在医学研究或应用所允许的范围和我们必须严格禁止的范围之间划清界限？”找到一个全世界都能认同的答案是遗传学家和伦理学家下一个重大任务。
CRISPR 的诞生地不是中国（目前，麻省理工学院和加州大学伯克利分校的科学家之间就此主张展开了一场持续的专利战）。然而，在中国，在快速增长的研究预算以及中国庞大的主要由国家支持的科学机构的帮助下，CRISPR 得到了非常迅速的应用。根据经济合作与发展组织的《2014 年科学、技术和产业展望》，2008 年至 2012 年间，中国的研发支出翻了一番。（报告预测，目前位居世界第二的中国研究预算可能在 2019 年超过美国。）然而，尽管中国具有优势，“中国是国际科学界的后来者，还没有建立起同样的机构审查传统，”戴利说，他补充说，美国和欧洲的科学家现在正在密切关注中国科学家将如何部署这种强大的工具。
哈佛医学院的遗传学教授乔治·丘奇说，中国使用 CRISPR 的工作的水平和复杂程度已经“与欧洲和美国大致相同”。伦敦汤森路透旗下部门汤森创新公司的一项分析发现，有 50 多家中国研究机构已经提交了基因编辑专利。
中国的一些实验，就像在美国和英国一样，旨在进行潜在的生物医学应用。例如，云南省灵长类生物医学研究重点实验室的科学家使用 CRISPR 来增强猴子的神经发育，目的是测试创建灵长类动物疾病模型的可行性，以更好地了解自闭症、精神分裂症和阿尔茨海默氏症等人类疾病。许多实验，例如在绒山羊身上进行的实验以及一项类似的删除了绵羊中抑制肌肉生长的基因的实验，旨在改变畜牧业——肌肉更发达的牲畜可以帮助满足中国快速增长的中产阶级对肉类的需求。
但首先引起全球广泛关注或恶名的是中国最近发表的关于人类胚胎的实验，这是世界上首例。今年 4 月，当中国科学家团队在《蛋白质与细胞》杂志在线发表一篇论文，详细介绍了尝试使用 CRISPR 修改从生育诊所获得（并经过同意）的非活性人类胚胎时，中国成为批评和焦虑的焦点。他们的目的是删除与称为 β-地中海贫血的血液疾病相关的基因，而不会产生其他突变，但该实验在 85 个尝试的胚胎中均告失败。
这项研究在中国是合法的，中国禁止对超过 14 天的人类胚胎进行实验，并且部分得到了政府拨款的支持。（这种研究在美国大多数州并未被禁止，但可能没有资格获得联邦资助。）
许多国际观察员对此做出了严厉的谴责，将中国科学家的动机归咎为邪恶。“任何研究人员都没有道德上的理由藐视全球广泛存在的反对改变人类种系的政策协议，”总部位于加利福尼亚州的非营利性倡导组织遗传与社会中心的执行董事玛西·达尔诺夫斯基在对该报告做出反应的声明中写道。受人尊敬的新闻机构刊登了不祥的头条新闻：《中国科学家编辑人类胚胎基因，引发担忧》出现在《纽约时报》上，《编辑人类》出现在《经济学人》上。
戴利说，由于中国在全球科学舞台上还比较新，其批准研究项目的机构标准对世界来说并不完全透明。此外，参与研究的研究人员并不是全球知名机构的负责人，如麻省理工学院和哈佛大学的博德研究所或伦敦的弗朗西斯·克里克研究所，全球研究界对他们非常了解并理解他们的动机。戴利补充说，现在中国的科学机构正在“负责任地加强讨论”。
这场争议可能有点被夸大了。中国科学家说，他们并不是试图编辑人类种系或开发临床用途。该论文的合著者、广州中山大学的遗传学家黄军就写给《大众科学》的电子邮件中说，“禁止在临床中进行种系编辑。”然而，他为未来通过 CRISPR 实验了解人类疾病的可能性进行了辩护。“利用 CRISPR-Cas9 技术，科学家可以更多地了解人类着床前时期关键基因的真实功能。……我们还可以弄清楚基因修复的机制，这可能会导致对早期发育过程中遗传疾病发生方式的新理解。”
后来的评估赞扬了他们方法的谨慎性，包括选择故意使用永远不会成为婴儿的非活性胚胎，哈佛大学的丘奇说。但这场风波本身既指出了利害关系的严重性，也指出了人们担心中国科学家是否会接受与西方人相同的道德原则。
12 月初，来自美国、英国和中国的科学家将在美国华盛顿特区的美国国家科学院开会，努力编纂关于编辑 DNA 的国际共识，重点是人类种系。丘奇曾参加过与中国和美国同行举行的初步会议，他说，这些辩论中重要的收获可能不是中国是一个道德上的异类，而是迫切需要公开讨论和澄清指导方针，尤其是在人类种系方面。“我认为中国的行为和其他人一样负责任。我不会认为中国在任何方面都有问题。中国科学家在大多数国家的法律体系内工作良好，但我认为当时可能对共识存在一些误解，”他说。“我认为谈论这个问题很重要。我认为很多人都希望有机会讨论这个问题——有时你需要一个事件来使其成为新闻。”
尽管今天的科学家们对于什么是可接受的持有各种不同的观点，但本质上的分歧可能并非存在于东西方之间。据一份机构声明显示，9月份，位于伦敦的弗朗西斯·克里克研究所的研究员凯西·尼肯向英国监管机构提交了一份申请，“在人类胚胎上使用新的[CRISPR]‘基因编辑’技术”。“在克里克研究所进行的工作将用于研究目的，不会有临床应用。然而，从研究中获得的知识对于理解健康的人类胚胎如何发育非常重要。”
与此同时，中国科学家指出，中国国内也在就编辑DNA的伦理问题进行内部辩论。
无论在华盛顿的讨论结果如何，国家农业生物技术重点实验室的赵耀峰（一位研究绵羊的遗传学家）表示，中国也在就将CRISPR实验（用于农业和生物医学）从实验室转移到实际应用所涉及的伦理和安全问题进行内部辩论。“我认为在基因改造方面存在不同的观点。即使在中国，在这个问题上也存在不同的观点。一些公众感到害怕。但对于大多数学者来说，我认为大多数科学家都支持这种研究——我们需要为未来做些什么，”他说。与羊绒山羊专家屈不同，赵认为，定制肉类不会很快出现在餐桌上。“如果你想在农业中使用改造过的动物，你必须考虑公众的意见——他们能接受吗？即使技术非常安全，如果你想在农业中将这种动物商业化，也取决于许多因素。”此前中国政府已经在转基因作物研究（包括改良的玉米、小麦和水稻）上投入巨资，但由于公众的强烈抵制而推迟了商业化。
在科学发展快于监管的领域，个别科学家或实验室（在中国或任何国家）有可能在国家共识之外行事。在9月23日举行的深圳国际生物科技领袖峰会上，该领域的特立独行者，私人基因组公司华大基因（BGI-Shenzhen）宣布将开始出售基因编辑的迷你猪作为宠物；这些小猪最初是为了生物医学研究而创造的。华大基因动物科学平台的技术主管李勇（他拒绝了《大众科学》关于猪的采访请求）此前曾告诉《自然》，他想“评估市场”。（宠物受到的监管比农业少，而且不供应国家市场。）一些中国研究人员显然不赞成。比格犬论文的合著者赖表示，他认为科学家“不应该使用CRISPR技术来创造具有特殊性状的宠物，以满足一些宠物主人的特殊喜好。”
赖自己的工作不涉及人类胚胎，但他对正在进行的更大辩论发表了自己的看法：如果安全性和有效性问题能够首先得到解决，他对于未来治疗用途的可能性持开放态度，但不赞成优生学。“在人类身上，CRISPR可以用来纠正导致人类遗传疾病的突变，而不应该用来产生某些人可能喜欢的任何特定性状。”其他使用CRISPR的中国科学家也表达了类似的观点，但没有人声称能够预测未来——无论是在中国还是在其他地方。黄指出，“基因编辑技术在世界各地都非常热门。”
教会说，任何强大的新技术所引起的公开辩论都反映了人们预先存在的希望和恐惧。就CRISPR而言，这包括消除遗传疾病的愿望，以及对育儿商品化、富人凌驾于穷人之上的特权以及新出现的中国崛起的担忧。