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   大約20個月前，美國加州大學伯克利分校分子、細胞生物學和化學教授Jennifer Doudna開始輾轉難眠。自從她和同事發(fā)表了一篇描述一種名為CRISPR-Cas9的細菌系統(tǒng)如何被用于改造基因組的文章以來，已經過去近兩年時間。

   對于全球實驗室如此快速地將此項技術應用于生物學領域，Doudna感到驚奇萬分。與此同時，她避免過多地思考這些改變基因組的可廣泛獲取工具可能產生的哲學和倫理學影響。

   然而，隨著利用CRISPR-Cas9操縱細胞和生物體的做法持續(xù)增多，一些研究人員將在人類卵子、精子或胚胎中測試此項技術似乎已不可避免。到2014年春天，Doudna經常夜不能寐，思考是否能無可非議地置身于一場圍繞著自己曾幫助創(chuàng)建的技術所發(fā)酵的倫理風暴之外。

“海嘯”到來

   一種新的分子工具站穩(wěn)腳跟通常需要數(shù)年時間。然而，在2012年年底之前——僅在Doudna和同事發(fā)表其初步研究的幾個月后，至少有6篇描述CRISPR－Cas9在基因組工程中不同用途的文章被提交并等待發(fā)表。

   2013年年初，一些文章成為這場即將到來的“海嘯”的早期預兆，其中包括一些描述此項技術如何被用于編輯人類干細胞基因組和改變整個生物體的文章。到2014年年末，科學家還利用CRISPR－Cas9增強小麥的抗蟲性，重現(xiàn)小鼠肺部特定染色體易位導致的致癌效應，并且修正了成年小鼠體內的一個突變。該突變會在人類體內引發(fā)遺傳性高酪氨酸血癥。

   一種在倫理上更為復雜的CRISPR－Cas9潛在應用在2014年2月凸現(xiàn)出來。當時，研究人員描述了如何利用其對食蟹猴胚胎進行更加精確的改變。這些將胚胎移植到代孕“母親”體內培育而成的食蟹猴，在包括卵子或精子在內的大多數(shù)細胞中攜帶有遺傳變化。這意味著改變能被傳遞給未來幾代。

   猴子研究以及同病人或者其親人的互動令Doudna煩惱不已。每天都會有描述利用CRISPR－Cas9開展研究的新文章涌來。她的收件箱里都是來自尋求建議或合作的研究人員的請求。所有這些活動可能對人類生活產生直接影響，但Doudna認識的工作以外的大多數(shù)人——鄰居、眾多親人以及兒子同學的父母，在很大程度上并未察覺到這一點。Doudna覺得自己和他們仿佛生活在兩個世界中。

   到了2014年年底，Doudna的不安戰(zhàn)勝了涉入一場更加公開的討論之中的不情愿。很明顯，政府、監(jiān)管機構和其他人并未意識到基因組編輯研究飛快的發(fā)展速度。在利用此項技術的人群中，除了科學家，還有誰能主導一場關于其影響的公開對話？

倫理學爭論

   Doudna首次認真插手倫理學問題是在去年1月在加州納帕谷舉行的為期一天的會議上。此次會議由Doudna幫忙組織，并且得到“基因組學創(chuàng)新計劃”的贊助。包括Doudna在內的8位與會者（科學家、生物倫理學家、電影制作人和一位來自加州大學伯克利分校的管理者）討論了基因組工程如何影響衛(wèi)生保健、農業(yè)和環(huán)境。他們尤其談到了圍繞人類生殖系——卵子、精子和胚胎修飾所產生的問題。

   會議結束不久，他們在《科學》雜志上發(fā)表了一篇前瞻性的文章，敦促全球科學界此時避免利用任何基因組編輯工具在臨床應用中修改人類胚胎。他們還建議舉行公開會議以教育非科學家，并使得關于如何負責任地繼續(xù)開展基因組工程研究和應用的討論成為可能。

   自納帕會議以來，Doudna作了60多場關于CRISPR－Cas9的報告——在學校、公司以及在美國、歐洲、亞洲舉辦的幾十次會議上。她在美國國會上談過CRISPR-Cas9，和白宮科技政策辦公室的工作人員討論過，并且回答了來自加州州長和很多人的問題。這些討論迫使Doudna走出科學上的舒適區(qū)。

   Doudna是一名生物化學家，從未研究過動物、人類受試者或人體組織，并且對諸如克隆、干細胞、體外受精等其他研究領域固有的倫理困境了解得不多。她曾依靠同事的慷慨相助，知曉了涉及人類受試者或組織的試驗如何在不同國家得到監(jiān)管，以及源自體外受精的倫理困境如何在歷史上得以解決。

   2015年是緊張的一年，并且相當有趣。有時，Doudna曾期望能從一連串的繁忙活動中抽身來處理一切事情，哪怕是僅有幾分鐘。確保她的旅行和其他承諾不會擾亂實驗室成員的進展是首要任務，但和他們一起工作時，會越來越多地涉及到在晚上、周末開會，或者通過郵件、網絡電話討論問題。到現(xiàn)在為止，Doudna為心愛的菜園以及和13歲的兒子到加州野外遠足留出的時間早已蕩然無存。

   在一位同事提醒她涉及CRISPR－Cas9的研究、討論和爭辯熱潮正在到來的近3年后，Doudna仍不確定這股浪潮何時將停止。

   拓寬討論

   只有18位參會者——全部來自美國且大多數(shù)是科學家，納帕會議只能算作一場更廣泛討論的開端。不過，此次會議以及由此產生的評述文章在兩個方面有著重要影響。

   2014年年中，Doudna擔心，在科學家向更廣闊的世界進行充分的溝通前，CRISPR-Cas9將以一種危險或者被視作危險的方式得到利用。她不會責怪鄰居或者朋友說出這樣的話：“所有這一切都在發(fā)生，而你并沒有告訴我們。”《科學》雜志的“視角”文章和一篇發(fā)表于《自然》雜志的相關評論幫助傳遞了這樣一種信息：主導此項研究的人們承認自己負有表達擔憂的責任。

   當去年4月一項針對CRISPR－Cas9被用于修飾無活性人類胚胎的研究得到發(fā)表時，這些文章引發(fā)的討論變得更加迫切。它們還幫助引發(fā)了自此以后在世界各地舉行的眾多聽證會和峰會。最著名的便是去年12月初由中國、美國和英國的科學院在華盛頓共同舉辦的人類基因編輯會議。

   如今，科學受到國際合作的影響是如此之深，以至于科學家能在一定程度上通過自我審查形成全球科學事業(yè)的方向。對于Doudna來說，目前顯而易見的是，引發(fā)對科學的更多信任最好通過鼓勵涉及一項技術起源的人們積極參與關于其使用的討論得到實現(xiàn)。在一個科學走向全球化、材料和試劑通過中間供應商提供并且獲取已公開數(shù)據變得更加簡單的世界里，這一點尤其重要。

   基因組工程對人類生活和生物系統(tǒng)基本認知產生積極影響的潛力讓Doudna激動不已。同事們繼續(xù)通過郵件定期向她發(fā)送關于在不同生物體上利用CRISPR－Cas9獲得的成果——無論是他們正試圖培育抗蟲害的生菜、減少致病性的真菌菌株，還是有一天能消滅諸如肌肉萎縮癥、囊胞性纖維癥、鐮刀狀細胞貧血等疾病的所有人類細胞修飾。

   不過，Doudna同時認為，今天的科學家能在思考并形成其研究工作對社會、倫理和生態(tài)產生的影響方面作更好的準備。向生物學學生提供一些關于如何同非科學家探討科學的培訓能起到很大的變革作用。至少，它會讓未來的研究人員感覺自己能更好地勝任這一工作。知道如何構思一次激發(fā)興趣的“電梯游說”以描述某項研究的目標，或者如何判定記者的動機并確保他們在一個新聞故事中傳遞出準確的信息，能在每位研究人員的生活中某個意想不到的時刻產生巨大的價值。

來源|中國科學報（20160105）  編輯|化學加

官微 化學加 2016-1-18同時發(fā)出

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