中国作家网>>访谈>>访谈

如果创造生命就是编程序

2017年07月17日09:19 来源:解放日报 王一

《上帝的手术刀·基因编辑简史》 王立铭 著 浙江人民出版社

视觉中国

在电影《蜘蛛侠》中,主角彼得·帕克被一只神奇的蜘蛛咬了一口后,这只蜘蛛的某些基因片段替代了他的正常人类基因,蜘蛛侠由此诞生。

众所周知,基因决定了我们的性状,很多遗传疾病也和基因缺陷有着千丝万缕的联系。那么我们能不能像《蜘蛛侠》中幻想的世界一样,用更精良的手术刀,直接把错误的基因修改正确?我们会不会期待,修改基因能够让我们远离某些疾病?

在《上帝的手术刀:基因编辑简史》中,浙江大学教授王立铭以剥洋葱的方式,解释了有关基因编辑的一个又一个问题,并逻辑清晰地分析了基因编辑发展的脉络。不得不说,这项早慧而晚熟的技术直到今天也还没有真正瓜熟蒂落,但没有人否认,这项技术在未来的某一天,注定要大放光彩。因此你也可以说,这是一本关于未来的书。

一场殚精竭虑的战役

读书周刊:最近两年,在诺贝尔生物学奖的角逐中,基因编辑技术一直都是夺奖大热门,也获得了人们的广泛关注。您是否觉得现在是人们全面地了解这项新技术的最佳时机并完成了这本书?

王立铭:2015年4月,中山大学副教授黄军就实验室报道了在人类胚胎中利用CRISPR 技术修改可能导致β型地中海贫血的基因。虽然黄军就实验室使用的是本身存在缺陷、不能正常发育为成熟胚胎的受精卵,该研究也通过了伦理审查,但还是引发了世界范围内的讨论,甚至是批评。

我那时从美国伯克利加州大学毕业不久,回国也才一年多。我之前的研究方向是动物的神经系统如何控制代谢,作为一种研究工具,基因编辑技术是我们经常应用的。所以,很多人开始问我对于基因编辑的发展持有怎样的态度。我就想,那还不如拿这件事做个契机,让人们弄清楚基因编辑的来龙去脉,我也没想到一写就写了一年多。今年5月,这本《上帝的手术刀:基因编辑简史》才终于出版了。

读书周刊:虽然基因编辑技术已经取得了振奋人心的进展,但是基因的“黑箱”仍然没有打开。对于最基本的问题“基因编辑是怎么回事”,人类还不甚了解。

王立铭:在与病毒感染的斗争中,人类无疑处于战略劣势地位。我们的基因组很庞大,任何一个基因发生复制错误,都会使人类生命受到威胁。基因编辑,用通俗的话来讲,就是科学家设想寻找到DNA长链上需要编辑的位置,拿一把剪刀剪两个断口,把错误的DNA片段拿出来,换上正确的序列,再用针线缝补好就行了。

但具体的实施过程,显然不可能这样简简单单完成。想象一下:我们的人体从一个受精卵开始,经过数十万亿次的细胞分裂,受精卵细胞中的DNA分子经历数十万次的半保留复制,才造就了你我今天的模样。在这个过程中,人体内的DNA分子总长度已经扩展到了上千亿千米。每一点细微的失误都可能导致无法挽回的大错。

这期间,科学家怎么把特定基因运到指定位置?如何克服病毒进入人体后的副作用?哪些是合适的天然剪刀、机器手和针线?怎样确保修补的精确性,不会出现丢失或增加?每一个细节的完成,每一个步骤的推进,就像一场场殚精竭虑、耗尽心血的战役。

读书周刊:您曾在很多场合表达自己的观点:在未来,基因编辑是挡不住的。为什么这么说?

王立铭:如果考虑在人体中进行基因编辑,那么最显而易见的应用就是治疗疾病。对于带有严重遗传病基因的家庭来说,基因编辑可以修复细胞中的致病基因,是养育健康后代的救命稻草。

当一项技术被反复证明安全无害,又切切实实可以改善我们的生活时,期待它走进千家万户就仅仅是个时间问题。

这其中有一个问题需要我们注意。起初,人们对自身基因进行“动刀”是为了治疗疾病,如果基因编辑的治疗效果很好,更多的人就会想到能不能用它来预防疾病呢?一旦治疗和预防之间的栅栏被打开,便再也挡不住了。所谓“改善”即“人类增强”,指的是人类用基因编辑来定制身高、容貌甚至智商等非疾病指标,暂时性或永久性地克服人体局限。

当分子生物对生物大分子的操纵和解析技术达到一定高度时,这门学科就面对着它的终极目标:通过对基因的重新组合改变生物的性状,直到创造新生物……这时,人们会惊奇地发现,创造生命实际上就是编程序,上帝原来是个程序员。

从“治疗”到“预防”再到“改善”,如同汽车的三个档位,随着车速越来越快,谁能说,档位不会不知不觉地升上去?

以美国国家科学院2017年初发布的 《人类基因组编辑:科学、伦理和管理》为例,科学家和管理者建议,在“严格的监管和风险评估下”,基因编辑技术可以用来改造人类的生殖细胞和胚胎。“尽管在报告中,这项技术的使用范围仍然被小心局限在治疗先天遗传疾病……需要审慎对待公众建议、反复评估社会风险。但这份报告的出炉,仍然标志着基因编程时代的大幕终于拉开了。”

科学的脚步不会停止

读书周刊:聊起基因编辑,总会陷入一个命题:它是带来福祉的“阿拉丁神灯”还是引起祸端的“潘多拉魔盒”?

王立铭:是的,很多人惴惴不安,人真的可以僭越自然,对自己的基因进行改造吗?最后会不会演变为人类用基因编辑制造完美的“超级人类”?

对基因编辑技术一知半解的公众各执己见,有时就连科学家,对基因编辑技术也分“比较保守”和“比较开放”两派,而两派基于一个共同点:认识到基因编辑是一项革命性技术。

历史上从来都是通过科学技术的发展推动社会变革,推动价值观的演化,突破传统伦理。只要一项科学发现是正确的,或者一项技术发明对人们生活有好处,从来没有哪个社会习俗或者伦理真正可以阻止它们应用。整个人类文明史就是在改变我们对人类的定义,道德规范伦理约束,堕胎、避孕、解剖尸体、试管婴儿都是例子,没有理由认为基因编辑不会是下一个。

基因编辑技术会让人类社会站在历史与未来的分界点上,这种技术手段的推进,最终一定会从科学走向伦理学,触及人的定义、人类个体的独立性等终极问题。科学的脚步不会停止,只能在两难的境地中不断摸索、尽力平衡。无论如何,这注定是一次奇妙的旅程,我们与其说尽量谨慎,还不如多想点应对的方法。

读书周刊:具体来说,有什么应对的方法?

王立铭:不得不说,技术本身的迅速发展令人称快,但很多国家基因编辑的研究仍处于相对无序的状态,在系统科学布局以及相关伦理学、管理和法律法规方面相对薄弱,亟待加强布局。我们需要明确哪些研究应支持、哪些应严格禁止,才能鼓励创新,规避伦理风险和社会争议。所以,应该尽快开展基因编辑技术的监管和伦理学研究,对可能带来巨大伦理和社会问题的基因编辑工作应设定严格的边界。

读书周刊:未来是人工智能的时代,也是生物工程的时代。有人认为,或许只有基因工程技术让人类更加强大,才能够应对人工智能给人类造成的威胁。对于这样的观点,您怎么看?

王立铭:人工智能与基因编辑都是具有改变世界潜力的革命性技术,但我认为,其中的区别是基因编辑针对人类自己,改变我们自己的基因,而人工智能是应用于人类之外的,对机器的改造。

很多人对颠覆性的技术会感到恐惧:人工智能会替代人类,基因编辑将会修改基因,创造超级婴儿,其实,我们现在还远远没到为这些现象担心的时候。而与此同时,人类正面临着许多严峻和直接的挑战。与其关心假想的、牵强的、情况最糟的恐惧,我们更应该为我们已有的问题寻找社会的和技术的解决方案。环境破坏和人类纷争比机器人和超级婴儿所消灭的文明要多得多。

最美妙的故事是科学讲出来的

读书周刊:“让一本知识深奥的科学书呈现出大树下摇着扇子讲故事的悠悠然”,有人这样评价您的这部新作,用讲故事的方式讲科学,是您一贯的写作风格吗?

王立铭:我不是专业写书的,在文字上也没有花特别多的精力,我觉得大家认为书好看是因为科学本来就是精彩的、跌宕起伏的。人类历史上最伟大、最美妙的故事是科学讲出来的。科学的故事,可以宏伟壮丽、曲折深幽、惊悚诡异、恐怖神秘,甚至多愁善感,远超出文学的故事。科学的故事不会跟着人们的惯有思路发展,远比人类想象能达到的极限还更难以预料。

很多人都觉得科学是非常严肃的,搞科学的也是一帮没有情趣的人,总是夜以继日、不吃不喝,其实不是的。科学家是非常有情趣的,科学也是非常有趣的。

读书周刊:科学家的努力,既体现在科研攻坚的成就上,也反映在科研普及的推广上。

王立铭:我觉得,现在中国的科学界可以多元化一些。除了鼓励科学家们专注基础研究本身,我们也应该支持热心转化研究的科学家、专注产业化的科学家、醉心教育的科学家、热爱科学传播的科学家等。我很敬佩那些全身心专注于科研的科学家,但做科普也有不可替代的价值。

事实上,我并不认为大众真的需要了解那么多科学知识。况且,今天的科学已经是一个高度专业化的领域了,并不容易被外行理解。但是,生活在这个时代的普通老百姓仍然需要懂得科学,因为科学技术对人类的影响实在是太大太深远了。话说回来,最重要的是传播科学的逻辑,当我们面对一个未知的新事物时,知道用什么样的方式来思考、以什么样的态度来面对。不理解科学的逻辑真的会很无助,反之,则可以充满自信地生活在今天这个技术爆炸的世界上。