牛津教授谈基因编辑：“定制婴儿”能让孩子赢在起跑线吗？

《重新设计生命：基因组编辑技术如何改变世界》（中信出版社，2018年5月）是一本介绍基因组编辑技术的科普著作。作者约翰·帕林顿系牛津大学细胞分子学教授、分子药理学家、牛津大学伍斯特学院院士，在这本书里，他从人类最初的基因工程研究开始，全面讲述了基因工程的发展，基因组编辑技术在生物育种、临床治疗、农业、科研领域的运用，及其在未来可能遇到的挑战。澎湃新闻经授权选刊其中部分序言，及正文探讨“定制婴儿”的内容，有删节。

如果基因组真的可以像电脑文件一样被修改，那么医疗将会变得非常不同。人们不必再忍受像囊性纤维化或肌肉萎缩症这类可怕疾病的折磨，因为与这些疾病有关的基因缺陷可以在患病组织中被改正。如果对基因组的修补能够做到既精准又有效，这些疾病可能会成为过去，因为遗传的基因缺陷可以在胚胎时期，甚至在精子或卵子还在父母的生殖腺中时就被改正。当然，这可能会引出对“缺陷”的定义问题。例如，当我们掌握了个体化基因组信息和操控这些信息的能力时，家长会不会叫嚷着要把孩子设计成像C罗一样的球星，像莫扎特一样的钢琴家，像爱因斯坦一样具有科学天赋？如果未来的生命体能够纯粹由人工合成，那是不是意味着有一天我们也会有人造人？

如果遗传修饰变得像复制和粘贴文本文件一样简单，未来将会出现更多麻烦的情况。如何阻止这项技术被用来制造新型致命病毒？人工合成的生命体如果逃出实验室、占领地球该怎么办？如何保证新型的转基因食品，无论动物还是植物，可以放心食用？这样的植物会危害环境吗？转基因动物的权利该如何保障？科学家制造新的突变动物建立人类疾病模型时，我们也会面临这种突变动物的权利问题。这会不会给很多物种带来痛苦和折磨，包括人类生物学上的近亲——猴子和其他灵长类？如果研究者制造出转基因的灵长类动物来研究人类大脑，会不会带来《人猿星球》（Planet of the Apes）那样的结局？这项技术能不能被用来制造灭绝已久的生物，例如猛犸象或霸王龙？如果修改生命成为日常，有人会对这样的前景兴奋不已，有人则会惶恐不安。

对安全性的担忧只是困扰生殖细胞基因组编辑的反对者的问题之一。爱德华·兰菲尔说：“人们都说‘我们不想让出生的小孩有这个病，有那个病’，但这完全是个假命题，是一种滑坡谬误，会让我们离更加不可接受的用途越来越近。”

人们主要担心的一个问题是，用这种方法来治疗疾病最终会导致“定制婴儿”的结局——产生因遗传改造而生来就有美貌、高智商，或者在运动方面、音乐方面有杰出天赋的人。

这样的担忧深植于很多科学家的心中。埃里克·兰德最近警告说：“距离我们首次阅读人类基因组只过了大约10年，我们在开始重写它之前要万分谨慎。” 2015年11月，在华盛顿举行的一场讨论基因组编辑技术的科技和伦理的国际会议上，超过150名生物学家向会议提交了一份声明，号召在世界范围内禁止对胚胎的基因编辑，称这种做法会“无可挽回地改变人类物种”。不但如此，人们担忧这种只有富人才能用得起的技术会产生一个把不平等和歧视“刻到人类基因组里”的世界。

但是，在我们沉迷于“基因组编辑技术可以被用来产生能力增强的人”这种想法以前，应该先考虑一下环境因素和遗传因素之间，以及基因相互之间的相互作用的复杂性，因为这些都是塑造一个人的要素。

就拿智力来说吧。对同卵双胞胎和异卵双胞胎的智商的比较，支持了“智力有很强的遗传基础”的观点，但这些研究有一段起伏的历史：在 20 世纪中叶，对这方面发现贡献最多的伦敦大学学院的西里尔·伯特（Cyril Burt），而他去世后，却被发现是一个编造数据甚至编造研究助理的骗子。而且，一些对于在出生后分开的同卵双胞胎的研究是有问题的。因为共同成长的同卵双胞胎经历了同样的环境，亲戚、朋友和熟人对待他们的方式也比异卵双胞胎更相近，所以研究出生后分开的同卵双胞胎才更有价值。由于显而易见的原因，找到在出生时就分开的同卵双胞胎很困难，而那些能让研究者联系到的同卵双胞胎本身就是被选择过的。

而且，无论是对共同成长还是分开成长的双胞胎的研究，作为研究对象的双胞胎几乎没有来自极其不同的背景的。一些据称在出生时就分开的同卵双胞胎，通常还会有一些联系，比如有一对儿双胞胎虽然分开，但还是在同一个村子居住。

尽管如此，这些研究得到的积极结果鼓励了人们去寻找与智商等智力指标有关的基因组区域。不幸的是，最近《行为遗传学》（Behavior Genetics）上的一篇文章对此类研究的总结是：“过去10年中，发表的很多结果现在看起来很可能是错的，或者是有误导性的，并没有真正 贡献什么新的知识。”

一些批评者认为，出现这种不一致的结果的原因是“主观臆断和劣质的统计方法”。然而，在截至目前规模最大的一项研究中，研究者分析了超过10 万人，想要引进过去研究中所缺乏的严谨性，但也没能得出明确的结论。这项研究由纽约州伊萨卡的康奈尔大学的丹尼尔·本杰明（Daniel Benjamin）领导，他们发现了与受教育程度和高智商有关的三个基因变体。然而，根据《自然》杂志刊登文章的说法，这些变体的影响“小得气人”，每一个都是“有它的人 比没有它的人大概多上了一个月的学”。

那么，我们能否通过操纵人类基因组来创造出伟大的运动员呢？对于团队运动而言，遗传因素的作用就更复杂了。

过于关注遗传因素，会使我们忽视环境在造就一个伟大运动员中的重要作用。有两个例子可以向我们表明先天和后天的影响是如何交织在一起的。

C罗——克里斯蒂亚诺·罗纳尔多（Cristiano Ronaldo）经常被奉为“地球上最伟大的射手”。最近有发现表明，他的脚踝处有一根额外的骨头，有人说这是他能射出旋转球、骗过守门员的因素之一。然而，只关注这种生理特征的做法低估了C罗的成功中另外一个关键因素——在追求梦想的过程中洒下的“鲜血、汗水和眼泪”。曾为曼彻斯特联足球俱乐部效力的体能教练迈克·克莱格（Mike Clegg）记得，在18岁刚加入俱乐部的C罗“有一种天生的禀赋”，但他也记得“C罗用几千个、再用几千个小时的努力训练，把自己变成了完美的球员”。

如果说还有什么人是比C罗更伟大的足球运动员，那就是里奥·梅西（Lionel Messi）了。然而，梅西先天的生理缺陷本来有可能使任何以足球为生的希望消散无踪——他有生长激素异常，如果不加治疗， 成年后他的身高可能不会超过一米四。但在阿根廷长大时，梅西发现了补偿他的身高缺陷的方法：虽然难以靠身体对抗冲过对方的防线，但他学会了如何灵巧地过人，成为过人技巧方面的大师。巴塞罗那足球俱乐部技术总监卡洛斯·雷克萨奇（Carles Rexach）发现了他的潜力，为梅西负担他的生长激素治疗，他才得以长到了一米六八，结果一名金球奖球员就此诞生了——这是授予每年度全世界最优秀的足球运动员的奖项。

现在看来，梅西显然有强大的耐力和速度的天赋，这可能是由特定的遗传品质决定的。但是，本可能是运动生涯短板的先天缺陷，却让他获得了至关重要的个人特色，这表明一个人的经历往往是曲折复杂的。而且，很难想象，会有父母选择用基因组编辑技术来赋予孩子生长激素的缺陷，让孩子在与这项缺陷斗争之后，成为一名世界级球员。

天才需要先天和后天的共同作用，这一点不仅限于体育运动方面。比如，谁能想到一个老师眼中的差生、曾说“学校开除了我，我也开除了学校”的年轻人，会变成史上最伟大的科学家之一呢？然而，这就是阿尔伯特·爱因斯坦的经历。年轻的查尔斯·达尔文被父亲批评说“只关心射击、狗和抓老鼠”，是“他自己和家族的耻辱”。事实上，我们在事后看来，这两位科学家即使在年轻时也表现出一些可能会在后来有助于他们做出伟大发现的品质。年轻的达尔文对于记录他捕到的动物有着近乎痴迷的兴趣。后来，他每晚都与妻子玩双陆棋，并且认真记录结果。他曾对朋友说：“和我妻子对战的记录……是这样的：她，这个可怜的孩子，只赢过2490次，而我赢了2795次，哈哈。”然而，他这种对细节的执念后来被证明对他从自然界搜集例子、支持他自然选择的演化论非常重要。爱因斯坦虽然没有得到他老师的认可，但他在16岁时就写了一篇关于物理世界的论文，从中可以看到他后来提出的相对论的影子。

如果达尔文错过了“小猎犬号”环游世界的旅行（其实他差点儿就错过了，因为他当时只是陪伴“小猎犬号”船长罗伯特·菲茨罗伊的第二人选），他还会提出这一革命性的理论吗？如果爱因斯坦成功申请到了大学的教职，他还会有如此惊人的发现吗？正是申请教职的失败，使他接受了瑞士专利局的工作，而专利局清闲的工作状态为爱因斯坦提供了一个“俗世的修道院”，让他有时间和空间来发展他的理论，这可能是充满压力的学术职业无法给予的。

我希望，我们讲到的这些生物学与生活经历关联的复杂性，加上脱靶效应的潜在风险，应该已经说服了任何想要创造定制婴儿的人，因为这样做的确不是个好主意。即使是试管婴儿的操作也不是存在于社会真空中的。

在英国，所有对于人类胚胎的操作，无论是出于研究目的还是临床目的，都需要来自人类生育和胚胎学管理局的执照。2015年11月，人类生育和胚胎学管理局接到了第一份对人类胚胎进行基因组编辑的申请，是由伦敦的弗朗西斯·克里克研究所的凯茜·尼亚坎（Kathy Niakan）提交的。她强调说，她的目标不是为了改正与疾病有关的基因缺陷，而是为了更好地理解正常人类胚胎发育的分子机制。

尼亚坎会用CRISPR/CAS9 敲除或者操控一些基因，看看这样做对胚胎发育有什么影响。“我们得到的知识将会对理解健康的人类胚胎如何发育非常重要，并且帮助我们理解流产的原因，”她说，“这不是一个（通向定制婴儿的）滑坡，因为英国在这方面有非常严格的监管。”

该研究所干细胞生物学学科的领军人物罗宾·洛弗尔-巴奇也表示同意：“我们显然可以用这些技术做很多有趣的、重要的研究，它们与临床应用没有任何关系。”相比于英国的情况，在美国申请公共资金用于人类胚胎研究要更加困难。我们在第八章看到，在乔治·布什任美国总统期间，没有任何来自联邦政府的基金可以资助人类干细胞研究，这种管制在巴拉克·奥 巴马上任后放松了一些。

然而，美国政府在人类胚胎研究方面的立场总体上趋于保守，最近美国国立卫生院发表的“不会资助任何对人类胚胎的基因组编辑研究”的声明就证明了这一点。美国国立卫生院主管弗朗西斯·科林斯（Francis Collins）在论述该禁令时说，对胚胎的基因组编辑“几乎被普遍认为是一条不应该跨越的界线”。

但是，在美国存在一种奇特的现象：虽然对于人类胚胎研究的公共资助起起落落，但私人资金对此类研究的资助维持在很高的水平。讽刺的是，因为美国没有像英国人类生育和胚胎学管理局一样监管人类胚胎研究的机构，只要它是私人资金资助的，就等同于没有任何对此类研究的法律限制，甚至对于临床应用也没有。这就提出了一个问题：美国等国家是否应该考虑建立像英国人类生育和胚胎学管理局一样的机构，允许进行有价值的人类胚胎研究，但禁止不合伦理的研究方式和试图将其用于临床应用的尝试？

如果有哪位科学家现在就想尝试用于治疗目的的人类胚胎基因组编辑，那他可真是勇敢，或者说莽撞，因为出错的可能性就摆在那里。

不过，用这项技术操控其他物种所受到的压力可能要小得多。此类应用将有可能向两个主要方向发展：首先，建立人类健康和疾病的转基因动物模型；其次，创造有商业价值的农用动植物新品种。从好的一面看，基因组编辑技术让我们有可能大幅扩展这两个领域能创造出的生物范围，也极大地提高了基因组修改的精确度，对医学和农业都会有极其有益的影响。但是，这项策略也有可能产生一些负面影响，我们现在应该对此进行考虑。

[英]约翰·帕林顿著，李雪莹译，中信出版集团股份有限公司，2018年5月