每經(jīng)記者 可楊    每經(jīng)編輯 張海妮    

為農(nóng)業(yè)增收、給蚊子絕育、豬心臟器官移植……這些看似毫不相干的場(chǎng)景共同指向一項(xiàng)極具顛覆性、同時(shí)又備受爭(zhēng)議的技術(shù)：基因編輯。

北京大學(xué)基因組編輯研究中心主任魏文勝將基因編輯技術(shù)比作生命科學(xué)的代碼，“其實(shí)我們所有的生命細(xì)胞都是被編碼的，它最底層的遺傳信息其實(shí)由四個(gè)字母組成，就是ATCG。我們編的是什么？是它的排列組合。”

ATCG——腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）、鳥嘌呤（G），地球上所有生命的遺傳信息都儲(chǔ)存在四種關(guān)鍵的化學(xué)物質(zhì)中。

搜索、定位、剪切、敲除、復(fù)制、寫入、覆蓋……聽起來(lái)像是操作電腦時(shí)使用的工具，在基因編輯中同樣存在。中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所基因組編輯中心主任高彩霞解釋道，基因編輯涉及兩個(gè)主要模塊：第一個(gè)模塊如同我們的GPS或搜索功能，能夠在一段較長(zhǎng)的基因序列中迅速定位到特定的基因位點(diǎn)。一旦定位準(zhǔn)確，便會(huì)啟動(dòng)第二個(gè)模塊，即編輯模塊，進(jìn)行精確的修改。這個(gè)過程類似于使用橡皮擦進(jìn)行修改，然后使用鉛筆進(jìn)行書寫。

基因編輯如何顛覆農(nóng)業(yè)，又如何拯救生命？如何引導(dǎo)其向善？在央視財(cái)經(jīng)頻道《對(duì)話》欄目的節(jié)目錄制現(xiàn)場(chǎng)，《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者注意到，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所基因組編輯中心主任高彩霞，北京大學(xué)基因組編輯研究中心主任、昌平實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)銜科學(xué)家魏文勝，夏爾巴投資創(chuàng)始管理合伙人蔡大慶，山東舜豐生物科學(xué)技術(shù)有限公司總經(jīng)理張輝，上海邦耀生物科技有限公司首席執(zhí)行官鄭彪，中國(guó)作物學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、翔天科技股份有限公司總裁毛長(zhǎng)青，齊聚一堂，從餐桌到生命健康，共同尋路基因編輯未來(lái)發(fā)展的共識(shí)。

顛覆農(nóng)業(yè)生產(chǎn)邏輯前，基因編輯食物何時(shí)上餐桌？

4月28日，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布《2023年農(nóng)業(yè)用基因編輯生物安全證書（生產(chǎn)應(yīng)用）批準(zhǔn)清單》。這是全國(guó)首個(gè)植物基因編輯安全證書，其中包含許多常常出現(xiàn)在餐桌上的農(nóng)作物。這是我國(guó)基因編輯在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的標(biāo)志性事件。

在節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)，張輝展示了一款“高油酸大豆”，這是今年4月份拿到基因編輯生物安全證書的產(chǎn)品之一。從外觀上看，這款大豆和普通大豆沒有區(qū)別，但其油酸含量明顯高于普通大豆。通過基因編輯技術(shù)，這款大豆的油酸含量從普通大豆的20%提升至80%。他展示的另一個(gè)番茄品種為“高GABA番茄”。GABA，全稱為γ－氨基丁酸，是一種具有降血壓和緩解焦慮作用的營(yíng)養(yǎng)成分。

運(yùn)用基因編輯技術(shù)，可以讓一些食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量明顯提升，但這是否意味著這類物質(zhì)能夠獲得消費(fèi)者歡迎？

此前，加拿大的科學(xué)家們通過基因編輯技術(shù)成功創(chuàng)造了一種名為“環(huán)保豬”的新物種，其糞便中的含磷量降低了75%，在保護(hù)環(huán)境方面起到了巨大作用。然而，消費(fèi)者卻不愿意讓這樣的豬肉上餐桌，最終，全球最后一頭環(huán)保豬被安樂死。

面對(duì)新技術(shù)的產(chǎn)物，人們的擔(dān)憂和疑慮往往多于支持和認(rèn)可。國(guó)內(nèi)的消費(fèi)者又會(huì)否愿意接受此類基因編輯技術(shù)的產(chǎn)物？

對(duì)于這個(gè)問題，高彩霞并不擔(dān)心，她用一些常見的食物舉例：“油菜有一種天然的突變體，它就是高油酸的油菜，其實(shí)道理和這（基因編輯技術(shù)）是一樣的，是同一個(gè)基因被敲除了，（但油菜）是天然獲得的突變體；這個(gè)（基因編輯）是我們?nèi)斯か@得的。動(dòng)作是完全一樣的，品質(zhì)上（是）不會(huì)有改變的。”

基因編輯未來(lái)將會(huì)顛覆，或者說正在顛覆人類傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)邏輯。這種顛覆性的前景引發(fā)了一種可能的想象力，即未來(lái)人類可能會(huì)拓展更多的可食用物種。

羽扇豆，即平時(shí)所說的魯冰花，高彩霞用它舉例。羽扇豆的蛋白質(zhì)和膳食纖維含量極高，但其本身含有有害的生物堿。通過基因編輯技術(shù)，對(duì)生物堿合成途徑的相關(guān)基因進(jìn)行改造，可以去除有害生物堿成分。這樣，羽扇豆便能變廢為寶，成為一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的補(bǔ)充來(lái)源。鑒于我國(guó)對(duì)蛋白質(zhì)的需求較大，羽扇豆的應(yīng)用也能成為蛋白質(zhì)的一種補(bǔ)充。

經(jīng)過基因編輯的這些食物進(jìn)入到人體之后，會(huì)不會(huì)對(duì)身體產(chǎn)生副作用？

魏文勝認(rèn)為，公眾對(duì)任何一個(gè)新產(chǎn)品產(chǎn)生安全方面的擔(dān)憂或疑慮，都非常正常。但是他想強(qiáng)調(diào)的是，現(xiàn)下大家更多的擔(dān)心是對(duì)概念和名詞的擔(dān)心。“打個(gè)比方，大家認(rèn)為只要是天然的就是好的。蛇毒是天然的，但是它可以毒死人對(duì)不對(duì)？我們其實(shí)還是要回歸到事情本身。比如說我們新的產(chǎn)品、新的作物出來(lái)以后，它依然需要經(jīng)過安全的評(píng)估。”

高彩霞指出，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部對(duì)基因編輯產(chǎn)品的監(jiān)管制度十分規(guī)范，生長(zhǎng)條件、田間釋放、營(yíng)養(yǎng)成分等各個(gè)環(huán)節(jié)都經(jīng)過了嚴(yán)格的監(jiān)控。只有經(jīng)過國(guó)家或農(nóng)業(yè)農(nóng)村部確認(rèn)無(wú)問題后，才會(huì)頒發(fā)安全證書。

破解疾病的底層密碼

“我們經(jīng)常說的‘未被解決的醫(yī)學(xué)難題’，（有一些是）底層密碼出的問題，如果不從密碼這個(gè)層面來(lái)修改，是解決不了問題的。”魏文勝在節(jié)目中提到。  

在基因編輯技術(shù)的廣泛應(yīng)用場(chǎng)景中，除了植物領(lǐng)域，另一個(gè)備受關(guān)注的毫無(wú)疑問就是醫(yī)療。

鄭彪介紹，基因編輯作為一種新興的生物醫(yī)療手段，有非常突出的革命性突破。這種技術(shù)的出現(xiàn)，使得原本醫(yī)生都束手無(wú)策的疾病得以治愈。

在中國(guó)，中重度地中海貧血病人達(dá)30萬(wàn)人，基因攜帶者有3000萬(wàn)人。

鄭彪透露，過去，對(duì)于地中海貧血病的傳統(tǒng)治療方法是輸血。一般來(lái)說，有輸血依賴的重度地中海貧血病人，大約每4周需要輸一次血。一個(gè)體重40公斤的病人，一年需要8000毫升的血，但是即使病人接受規(guī)范的輸血，也只有一半的病人能夠活過35歲。

如何治好這種?。?ldquo;直接用基因編輯把這個(gè)疾病基因給它改過來(lái)。”鄭彪介紹，地中海貧血病是因?yàn)榛虬l(fā)生了突變，使得病人產(chǎn)生正常的血紅蛋白出現(xiàn)問題，因此產(chǎn)生的紅細(xì)胞非常少，修改之后就回歸正常了。

目前，這項(xiàng)研究正處在臨床一期。

就像粗心的程序員有可能敲錯(cuò)代碼導(dǎo)致宕機(jī)一樣，如同編寫生命代碼的基因編輯技術(shù)是否有可能出現(xiàn)差錯(cuò)，一不小心敲錯(cuò)基因代碼？

高彩霞談到：“（有人會(huì)問）做基因編輯，工具箱里那么多工具都有了，不就夠了嗎？那為啥（研究人員）還努力地干著呢？其實(shí)是在追求極致、完美和精準(zhǔn)。”

鄭彪提到，基因編輯很大的問題就是脫靶。“任何事情都不可能完美。我們現(xiàn)在要窮盡我們所有的手段，不能讓完美來(lái)扼殺（技術(shù)的）優(yōu)越。”

魏文勝的觀點(diǎn)則是，任何一個(gè)技術(shù)都有風(fēng)險(xiǎn)，基因編輯也會(huì)面臨各種各樣的風(fēng)險(xiǎn)。而研究者的上限其實(shí)是基礎(chǔ)研究，“它（基礎(chǔ)研究）是我們（的）‘天花板’，（決定了）我們對(duì)疾病機(jī)理的了解有多深入、有多到位”。

而伴隨著一些新技術(shù)的出現(xiàn)與迭代，科學(xué)家們對(duì)于基因編輯技術(shù)的“極致追求”，也會(huì)獲得更多輔助。

比如人工智能。

高彩霞以早衰病舉例，只需將基因中的T字母變?yōu)镃字母，便能成功治療該病。自2016年該技術(shù)研發(fā)問世以來(lái)，全球科學(xué)家所使用的脫氨酶不超過10種。然而，借助人工智能和AlphaFold（注：基于人工智能預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的技術(shù)）對(duì)蛋白進(jìn)行精準(zhǔn)預(yù)測(cè)后，科學(xué)家們迅速發(fā)現(xiàn)了5個(gè)全新的家族、共計(jì)58個(gè)新的有功能的脫氨酶。

隨著基因編輯技術(shù)的不斷進(jìn)步和日臻完善，它又能否為攻克癌癥等棘手的疾病帶來(lái)曙光？

魏文勝認(rèn)為，在治療癌癥層面，基因編輯有非常廣闊的應(yīng)用前景，但是他同時(shí)強(qiáng)調(diào)，不應(yīng)該認(rèn)為或者指望基因編輯包打天下。

魏文勝進(jìn)一步表示，將腫瘤或癌癥的治療作為典型案例，其發(fā)病機(jī)制呈現(xiàn)高度的復(fù)雜性，各種癌癥和腫瘤之間存在顯著差異，治療方式不盡相同。就目前而言，基因編輯技術(shù)更多是起到輔助和加快現(xiàn)有治療方式的創(chuàng)新作用。例如，促進(jìn)新藥靶點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)?；贑RISPR技術(shù)，開展高通量功能基因組學(xué)研究，通過對(duì)基因進(jìn)行突變，建立因果關(guān)系，進(jìn)而迅速明確病因所在。“當(dāng)知道毛病（在哪里）以后，解決問題的時(shí)候，基因編輯可能會(huì)是你的選擇。但也可能不是你的選擇——小分子化合物或者這個(gè)大分子抗體的藥物，甚至細(xì)胞的療法都可以（作為選擇）。”

再度站上風(fēng)口：風(fēng)起于青萍之末

科研領(lǐng)域的研究進(jìn)展如火如荼，在產(chǎn)業(yè)的落地方面，現(xiàn)在還面臨什么樣的挑戰(zhàn)？

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，毛長(zhǎng)青坦言，從商業(yè)的角度來(lái)講，目前，有很多技術(shù)的商業(yè)模式可能未必成熟，特別像面對(duì)基因編輯的新產(chǎn)品時(shí)，社會(huì)的認(rèn)知變化也需要一個(gè)過程，所以這個(gè)市場(chǎng)未必完全成熟。

高彩霞補(bǔ)充道，在真正實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的顛覆之前，基礎(chǔ)研究其實(shí)是更難的一部分?；蚓庉嬁赡苁且环N顛覆性的技術(shù)，但到底能顛覆到什么程度取決于基礎(chǔ)科研的突破。“因?yàn)槭紫鹊弥酪哪膫€(gè)基因，如果科學(xué)家們或者做基礎(chǔ)研究的科學(xué)家們沒有把這塊研究好，我覺得也顛覆不起來(lái)。”

而在醫(yī)療領(lǐng)域，事實(shí)上，基因編輯療法并不是新鮮事。

早在上個(gè)世紀(jì)末，通過修改患者基因治療遺傳病的基因療法就曾成為“風(fēng)口”。1990年，世界首例基因療法獲得成功，一個(gè)患有免疫缺陷疾病的4歲女孩在治療后病情顯著好轉(zhuǎn)，開啟了人們對(duì)基因療法長(zhǎng)達(dá)十年的追捧。而在1999年，一名患者在治療中出現(xiàn)不良反應(yīng)，最終死于肝功能衰竭，讓對(duì)基因療法的研究陷入低谷。人們開始重新審視、反思基因療法的安全性和有效性。

2023年11月，全球首款CRISPR基因編輯療法在英國(guó)獲批上市，成為基因編輯產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的一項(xiàng)里程碑。如今，基因編輯療法又開始進(jìn)入人們的視野。

這一次，風(fēng)口又會(huì)持續(xù)多久？

魏文勝覺得，風(fēng)口都會(huì)過去，但是風(fēng)基本上不會(huì)停。人們更早期掌握的技術(shù)，特別是生物技術(shù)領(lǐng)域，如重組DNA等各項(xiàng)技術(shù)，至今仍被越來(lái)越廣泛地應(yīng)用。

蔡大慶則表示，任何一項(xiàng)生物技術(shù)初現(xiàn)時(shí)，都會(huì)展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力，正如CRISPR基因編輯技術(shù)所引發(fā)的廣泛關(guān)注。隨后，大量人才和資本的涌入會(huì)導(dǎo)致該領(lǐng)域出現(xiàn)一定的泡沫，類似于互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的發(fā)展歷程。但人們回頭看，互聯(lián)網(wǎng)所推動(dòng)的社會(huì)進(jìn)步仍然令人欣喜。

在生物制藥技術(shù)領(lǐng)域，蔡大慶認(rèn)為，單克隆技術(shù)在1984年獲得諾貝爾獎(jiǎng)，其后發(fā)展成一個(gè)規(guī)模超過萬(wàn)億元的龐大產(chǎn)業(yè)，這個(gè)行業(yè)也經(jīng)歷了起起伏伏的發(fā)展歷程。而基因編輯技術(shù)經(jīng)過了讀、改、寫三個(gè)階段：讀，指基因測(cè)序，已經(jīng)催生了一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)；改，則是基因編輯和基因治療，正方興未艾；而合成生物學(xué)等基因合成技術(shù)，則是“寫”這一階段的代表，同樣具有巨大的產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景。以CRISPR技術(shù)為例，它正處于崛起的初期，預(yù)示著未來(lái)充滿生機(jī)與活力。

“現(xiàn)在我看像CRISPR的這樣一個(gè)技術(shù)，它只是‘風(fēng)起于青萍之末’，往前走是非常具有生命力的。”蔡大慶最后表示。

向惡的風(fēng)險(xiǎn)？基因編輯技術(shù)的爭(zhēng)議面

科幻作家往往具有更豐富的想象力?；蚩梢跃庉?，也可以創(chuàng)造，在某個(gè)科幻故事中，曾基于此設(shè)定有人就針對(duì)特定的基因族群開發(fā)了一個(gè)足以使其團(tuán)滅的精準(zhǔn)武器，這是否是潛在的隱患？

魏文勝表示，這在實(shí)驗(yàn)方面，其實(shí)已經(jīng)被實(shí)現(xiàn)?；蝌?qū)動(dòng)技術(shù)能夠在短時(shí)間內(nèi)改變小的群體。例如，改變蚊蟲群體的性別構(gòu)成。他認(rèn)為，不能簡(jiǎn)單地將這種技術(shù)或工具污名化，所有的惡行，實(shí)際上都是出自使用它的人。因此，人們不能僅僅在技術(shù)范疇內(nèi)進(jìn)行討論，更需要從社會(huì)、法律和政府監(jiān)管的角度出發(fā)，對(duì)人的行為進(jìn)行監(jiān)管和規(guī)范。

隨著基因編輯技術(shù)的發(fā)展，人們也開始擔(dān)心，未來(lái)基因編輯技術(shù)是否會(huì)導(dǎo)致“優(yōu)生論”重現(xiàn)？

對(duì)于技術(shù)上的可行性，高彩霞并不否認(rèn)。“不是不可行的，也可以做得到的。但是現(xiàn)在能不能這么做，我覺得這個(gè)確實(shí)（需要）有一個(gè)規(guī)范。”

魏文勝?gòu)?qiáng)調(diào)，對(duì)于任何一個(gè)基因或性狀，人們的認(rèn)知都存在局限性。人體內(nèi)30億對(duì)的堿基對(duì)中，大量序列的功能仍在不斷被研究和發(fā)掘中。這種認(rèn)知的局限性決定了使用技術(shù)進(jìn)行相關(guān)操作必然會(huì)引發(fā)爭(zhēng)議。

仍以地中海貧血癥為例，該病癥的主要病因是由于β珠蛋白基因發(fā)生突變，導(dǎo)致血氧能力下降。在長(zhǎng)期的演化過程中，為何仍有大量人群攜帶這種有缺陷的基因呢？

魏文勝介紹，地中海地區(qū)是瘧疾高發(fā)區(qū)，瘧原蟲通過血紅蛋白傳播。血紅蛋白基因突變后，雖然血氧能力下降，但也降低了攜帶瘧原蟲的能力，對(duì)人反而有利。這表明好與壞在某些情況下是可以轉(zhuǎn)化的。“這也是為什么我們需要謹(jǐn)慎地對(duì)待這個(gè)非常嚴(yán)肅的問題。”

“基因編輯本身沒有善與惡。但是從醫(yī)藥行業(yè)來(lái)講，如果是用于治病，那就是善。但是你如果用在編輯生殖細(xì)胞，制造‘超人類’，那可能就要打一個(gè)大大的問號(hào)。”鄭彪認(rèn)為。

高彩霞則表示，更為重要的是，在倫理規(guī)范方面，國(guó)家應(yīng)如何進(jìn)行規(guī)范。她認(rèn)為，當(dāng)前這樣的技術(shù)應(yīng)該受到嚴(yán)格規(guī)范。基因編輯技術(shù)實(shí)際上就是對(duì)基因組的直接書寫和改造。

高彩霞認(rèn)為，基因編輯技術(shù)是一項(xiàng)充滿魅力的技術(shù)。她再度以農(nóng)業(yè)舉例，在農(nóng)業(yè)科學(xué)領(lǐng)域，白粉病是農(nóng)作物的一種常見病害，受害物種包括小麥、大麥、西紅柿、草莓、黃瓜等。60年前，大麥育種家通過傳統(tǒng)育種方法，成功培育出抗白粉病的品種。經(jīng)過分析，抗白粉病的大麥原因是該突變體中有一個(gè)基因被剔除，基于這一發(fā)現(xiàn)，可以通過基因編輯技術(shù)來(lái)敲除小麥的同一個(gè)基因，且這個(gè)工作只能通過基因編輯技術(shù)。

“為什么說這個(gè)工作只有基因編輯能做，老天做不了呢？因?yàn)樾←溗莻€(gè)6倍體，它有三套基因組，這一個(gè)基因是三個(gè)拷貝。你想靠老天精準(zhǔn)地把三個(gè)拷貝同時(shí)敲除，這是什么樣的概率？這概率幾乎是0。”但通過基因編輯技術(shù)，能夠精準(zhǔn)地定位和修改基因，同時(shí)敲除三個(gè)基因，快速培育出抗白粉病的小麥品種。

“白粉病是小麥三大病害之一，通過基因編輯就可以（把抗性）做出來(lái)，這就是基因編輯的魅力所在。”高彩霞最后說。

封面圖片來(lái)源：央視《對(duì)話》欄目供圖