人类基因编辑:伟大的力量,伟大的责任

修改人类生殖系具有深远的影响,必须以极其谨慎的态度对待

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点


我们正处于技术即将超越人性的关头。过去,我们牛仔裤里有什么,基因里就有什么。但我们不再依赖于明智地选择父母。这种情况迟早会发生。新的基因编辑技术迟早会被用于改变非医疗指征病例的基因组。但我们没有预料到这么快就会在人类胚胎中出现非治疗性应用。

2018年11月28日,来自中国广东南方科技大学的贺建奎透露,他对两个人胚胎进行了体外基因编辑。这是在香港举行的国际人类基因组编辑峰会上提出的。这不是一个治疗性的、有医疗指征的手术,但无论如何,它在大多数国家都是不道德和非法的。

 作为一名实际工作的科学家和一个人,我强烈倡导科学进步,并利用我们的进步来提升我们物种的水平。尽管如此,并且有点讽刺的是,当我开始写我的最新著作《追逐美国队长:科学、工程和生物技术的进步如何造就超级人类》——一本明确关注于研究改变人类生物学的科学的书——时,我对增强人类能力持怀疑态度。我在写作过程中挑战了自己的观点,并开始认为我们有义务修改人类的形态和功能,以便我们有最好的机会在地球和太空中蓬勃发展。鉴于最近披露的在人类胚胎中进行非治疗性基因编辑并使其足月分娩的实验,我们需要深入思考这其中的含义,并确保我们的所作所为以及我们的行事方式都以我们所有人共同认可的伦理原则为基础。


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基因编辑中包含的基因工程概念与19世纪中期格雷戈尔·孟德尔的开创性工作及其对植物,特别是豆类和豌豆的详细实验,在结果上实际上没有什么不同。孟德尔在约10年内对超过10,000株植物进行的详细观察于1866年发表,揭示了通过育种获得所需特征可以实现对生物体的靶向改变。

我们现代基因治疗的大部分生物医学工作不是为了产生所需的特征,而是侧重于遗传性疾病和癌症的治疗性、有医疗指征的应用。许多这些医学病症的出现是由于细胞代谢、生长和活力方面的功能障碍。当然,很可能很自然地,除了治疗应用之外,人们对不以“治愈”疾病为目的,而是改变原本“健康”的人类机能的应用也产生了兴趣。

基因编辑技术通常涉及切割DNA的蛋白质,例如CRISPR-Cas9、转录激活因子样效应核酸酶 (TALENs) 和锌指核酸酶中使用的蛋白质。最常用的 Cas 酶 Cas9 来自化脓性链球菌——引起链球菌性咽喉炎的细菌,并在 2013 年被证明在小鼠和人类细胞中具有活性。基本过程是 CRISPR 分子被编程为在人类基因组中 30 亿个核苷酸序列中搜索特定的核苷酸序列。一旦识别出正确的序列,CRISPR 就会解开 DNA 线圈,并将该序列从链中“剪断”。在基因缺失的情况下,DNA 链随后会被修复,或者,对于插入,可以包含新的序列来改变基因组。

在胚胎生殖系细胞、卵细胞或精子细胞中进行的基因“编辑”将成为传递给下一代的遗传密码的一部分。但可能会出现错误——换句话说,编辑超出预期——与用于靶向缺失的引导 RNA 相关的靶向性。正是这些“脱靶重复序列”的存在表明,在使用 CRISPR 等技术进行安全临床应用之前,需要格外谨慎并加强监管。

因此,作为科学家和社会,我们也必须平衡新技术可能带来的好处与仅仅因为我们能做到就去做的前景。基因编辑赋予了改变生物学基本原则的巨大力量,我们整个社会都需要参与讨论什么是可以做的,什么是不可以做的。我们需要快速行动,但不要操之过急。

重要的是,在我们到达之前,先思考前进的道路——选择哪一条路,以及通往哪里。科学家和工程师们现在正在努力工作,以实现我们共同的未来。但是,指导这个未来的实施是我们所有人的权利和责任,不能仅仅委托给那些在该领域和实验室工作的人,也不能委托给那些试图监管他们工作的人,我们的立法者和官僚。

我们创造的未来可能是光明的——但也有附加条件。最重要的条件是我们需要尽可能多地听取社会各界的意见。所做的决定将切实影响我们物种的未来,不能脱离我们整个社会孤立地做出。

科学作为一种机会效应的机器运作,实验结果;在随机事件和生物进化的背景下进行检验,是数百万年来不断扩展的偶然生存特征的出现。适应有一个节奏和时间安排。然而,任何对人类生殖系的修改——编辑精子或卵细胞——都对下一代产生直接影响,并且必须在专门针对此类实验的法规的框架内谨慎进行。在许多国家,事实上禁止人类生殖系和胚胎编辑,因为此类工作是非法的。这也是完全不道德的,尤其因为缺乏知情同意。

维多利亚大学的 Eike-Henner Kluge 写道,“生殖系改变将在未征得受影响最大的人的同意的情况下进行:即后代。” C.S. 刘易斯在 1965 年的《人的消除》中写道,当他没有用《纳尼亚传奇》让我们着迷时,如果一个社会获得力量让后代“随心所欲”,那么之后生活的所有人都是这种力量的病人……少数人统治数十亿人。”

我们所有公民、科学家、工程师和未来的人类增强方法的使用者都必须以信念但也以谨慎,以目标但也以极其小心地前进。重要的是要理解理查德·道金斯所阐明的科学力量的含义,即“科学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。如果你想作恶,它是作恶的最有力方式。” 我们——或者地球上的任何其他物种——从未像现在这样对我们自身生物学的基本性质产生如此大的影响和如此大的力量。

对人类胚胎进行非治疗性基因编辑在任何层面上都是不道德和非法的。然而,现在我们需要利用对基因编辑和人类增强的关注,将其转化为关于我们物种未来的真正对话。正如已故的斯坦·李在 1962 年《惊奇幻想》中,第一本以蜘蛛侠为主角的漫画书中写道,“能力越大,责任越大!”

两者都必须在此时此地在现实生活中明智地运用。

E. Paul Zehr 是不列颠哥伦比亚省维多利亚大学的神经科学和人体运动学教授。他的研究重点是步态期间手臂和腿部运动的神经控制以及神经创伤后步行的恢复。他最近的科普书籍包括《成为蝙蝠侠:超级英雄的可能性 (2008)》、《发明钢铁侠:人类机器的可能性 (2011)》、《超级英雄计划 (2014)》和《追逐美国队长:科学、工程和生物技术的进步如何造就超级人类 (2018)》。2012 年,他获得了维多利亚大学克雷格达洛克研究传播奖,以表彰其知识普及工作,并在 2015 年获得了神经科学学会的科学教育家奖。《超级英雄计划》获得了北美独立书商协会 2015 年青少年小说银奖。保罗也是圣地亚哥国际动漫展、纽约动漫展和神奇漫画展的常客。他在《今日心理学》上有一个受欢迎的神经科学博客“黑带大脑”。

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