本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
夏季奥运会即将在里约热内卢拉开帷幕。现在是庆祝来自冰岛到尼日利亚等世界各国运动员的非凡才能、坚韧和优雅的时刻。同时也是思考有多少参赛者正在使用违禁物质来提高他们的表现的时刻。
世界反兴奋剂机构（WADA）就非法提高运动表现向奥运会和其他体育组织提供建议，该机构指责俄罗斯为其运动员实施国家运营的兴奋剂计划。当然，俄罗斯可能只是冰山一角。
在20世纪80年代初我开始撰写科学文章时，我们担心运动员是否在服用安非他命或类固醇。这都是小儿科。最近，WADA官员越来越担心参赛者可能通过摆弄他们的基因来提高他们的力量、速度和耐力。
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自20世纪90年代末以来，研究人员已经表明，通过将基因插入小鼠和其他动物体内，他们可以增加动物的肌肉质量，帮助细胞更快地自我修复，并促进携带氧气的红细胞的产生。这些基因可以直接注射到目标动物的肌肉中，或者通过病毒滑入动物自身的DNA中。
这项研究的先驱是遗传学家H. Lee Sweeney，他在2004年《大众科学》文章《基因兴奋剂》中描述了他的研究。当基因疗法用于增强而非治疗时，它被称为“基因兴奋剂”。
在20世纪90年代末，Sweeney将IGF-1基因（胰岛素生长因子）插入小鼠体内，使其力量提高了27%。Sweeney和其他研究人员希望这些类型的基因疗法可以使老年人、患有肌营养不良症的患者，甚至是在零重力环境中失去肌肉质量的宇航员受益。
当然，运动员在阅读了关于“施瓦辛格小鼠”的媒体报道后，也开始对基因疗法感兴趣。自从他的工作首次公开以来，运动员们一直徒劳地恳求Sweeney在他们身上测试基因疗法。他担心运动员最终会找到人来给他们的基因兴奋剂，就像他们找到了类固醇和其他非法性能增强剂的供应商一样。
原则上，基因疗法可以针对特定目标，例如快肌或慢肌细胞，以使特定运动员受益，例如铅球运动员、举重运动员、短跑运动员或跳高运动员。
直到最近，专家们还认为基因兴奋剂的检测需要进行肌肉活检，这将需要切除一小块肌肉。兴奋剂基因、它们产生的蛋白质及其病毒载体很难在血液和尿液测试中检测到。但据报道，WADA正在考虑一种由澳大利亚研究人员开发的基因兴奋剂血液测试。
我们应该对里约奥运会上的奥运选手摆弄他们的基因感到多担心？ 不用太担心，因为到目前为止，人类基因疗法远未达到其宣传的效果。（行为遗传学也是如此。参见“延伸阅读”。）
几十年前，基因疗法的支持者预测，它将很快消除许多疾病，从囊性纤维化到早发性乳腺癌，这些疾病都可以追溯到有缺陷的基因。一些狂热者甚至预见到了基因工程“定制婴儿”的出现，这些婴儿长大后会比诺贝尔奖获得者更聪明，比奥运选手更具运动天赋。
即使是比较保守的预测也没有实现。根据《基因医学杂志》，世界各地已进行了2000多项基因治疗试验，但结果令人失望。是的，中国在2004年批准了一种癌症基因疗法，今年，欧盟监管机构批准了一种疗法用于治疗患有严重联合免疫缺陷的儿童。
但在美国，基因治疗试验占全球一半以上，美国食品和药物管理局尚未批准任何一种疗法销售。基因疗法会引发人体免疫系统不可预测的致命反应。美国国立卫生研究院警告说，基因疗法“可能具有非常严重的健康风险，例如毒性、炎症和癌症。”
基因兴奋剂专家Sweeney去年告诉《纽约杂志》，为了让基因兴奋剂起作用，“运动员的免疫系统需要受到抑制，这样身体就不会试图抵抗它识别为病毒的东西。这是一个危险的过程，需要很长时间才能完善。”
可能有一些想成为奥运选手的人会通过让一个不法科学家来调整他们的基因，从而冒着他们的职业生涯、健康和生命的风险。但我怀疑基因工程会在短期内对奥运会产生重大影响。
如果可以安全地进行基因兴奋剂，那应该值得庆祝，因为它意味着基因疗法终于开始发挥其巨大的潜力。正如我的《大众科学》同事史蒂夫·米尔斯基指出的那样，世界级的运动员已经拥有优势，包括基因突变，可以提高他们的表现。也许基因兴奋剂只是在创造一个公平的竞争环境。
附录：这是2012年帖子的更新版本。
延伸阅读:
要了解运动表现的遗传学，请参阅戴维·爱泼斯坦的畅销书《运动基因》中的文章“DIY科学家、奥运选手和突变基因”。