通过十多年前的“人类基因组计划”,全球科学家联手绘制出人类基因组图谱。如今,人类不仅能阅读“生命天书”,还能够编辑基因。近日,一些先锋科学家在《科学》杂志上宣布,将在今年内筹资1亿美元启动“人类基因组编写计划”,目标包括合成一个完整的人类基因组。其中涉及的基因编辑技术被称作“基因剪刀”。从“阅读”走向“编辑”,新一轮基因研究浪潮开启。

“基因剪刀”的正式学术名称是“基因编辑技术”。

众所周知,脱氧核糖核酸(DNA)是重要的遗传物质,呈螺旋互绕的双链结构。在DNA链条上,一个具有某种功能的片段就是基因。

近些年来,科学家发明了一些新技术,可以断开DNA链条,对其进行改动,然后重新连上。这样可以像人们写作时编辑文字那样控制基因,相关技术因此被称为“基因编辑技术”。由于对DNA链条有剪断操作,它又被形象地称为“基因剪刀”。

“基因剪刀”已经过了数代发展。前两代技术的代表分别是ZFN和TALEN技术,目前最流行的是第三代CRISPR技术。

美国科学家张峰和珍妮弗·道德纳等人发明的CRISPR技术具有成本低、易上手、效率高等优势,很快推动了基因编辑在全球生物学界的应用和发展。2015年,《科学》更是将CRISPR技术最新进展评为“年度头号突破”;《自然》将在全球首次利用CRISPR技术编辑人类胚胎基因的中国科学家黄军就列入年度十大人物。

由于操纵基因即可控制生物性状,“基因剪刀”可能带来深远影响。从理论上讲,基因编辑可改变特定的遗传性状,因而可用来“改造”胎儿,让胎儿不再携带家族遗传的缺陷基因或致病基因,但同时也引发对“定制婴儿”等伦理问题的担忧。

2015年年底,中美英等多国科学家和伦理学家在华盛顿举行“人类基因编辑国际峰会”。会后声明划出的红线是,禁止出于生殖目的而使用基因编辑技术改变人类胚胎或生殖细胞。这意味着用“基因剪刀”帮助人类治病可以,但不能用它来制造完美的下一代。

 

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为什么“基因剪刀”这么火

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通过十多年前的“人类基因组计划”,全球科学家联手绘制出人类基因组图谱。如今,人类不仅能阅读“生命天书”,还能够编辑基因。