科普:為什麼「基因剪刀」這麼火
新華社北京8月7日電(記者黃堃)通過十多年前的「人類基因組計劃」,全球科學家聯手繪製出人類基因組圖譜。如今,人類不僅能閱讀「生命天書」,還能夠編輯基因。近日,一些先鋒科學家在《科學》雜誌上宣布,將在今年內籌資1億美元啟動「人類基因組編寫計劃」,目標包括合成一個完整的人類基因組。其中涉及的基因編輯技術被稱作「基因剪刀」。從「閱讀」走向「編輯」,新一輪基因研究浪潮開啟。
「基因剪刀」的正式學術名稱是「基因編輯技術」。
眾所周知,脫氧核糖核酸(DNA)是重要的遺傳物質,呈螺旋互繞的雙鏈結構。在DNA鏈條上,一個具有某種功能的片段就是基因。
近些年來,科學家發明了一些新技術,可以斷開DNA鏈條,對其進行改動,然後重新連上。這樣可以像人們寫作時編輯文字那樣控制基因,相關技術因此被稱為「基因編輯技術」。由於對DNA鏈條有剪斷操作,它又被形象地稱為「基因剪刀」。
「基因剪刀」已經過了數代發展。前兩代技術的代表分別是ZFN和TALEN技術,目前最流行的是第三代CRISPR技術。
美國科學家張峰和珍妮弗·道德納等人發明的CRISPR技術具有成本低、易上手、效率高等優勢,很快推動了基因編輯在全球生物學界的應用和發展。2015年,《科學》更是將CRISPR技術最新進展評為「年度頭號突破」;《自然》將在全球首次利用CRISPR技術編輯人類胚胎基因的中國科學家黃軍就列入年度十大人物。
由於操縱基因即可控制生物性狀,「基因剪刀」可能帶來深遠影響。從理論上講,基因編輯可改變特定的遺傳性狀,因而可用來「改造」胎兒,讓胎兒不再攜帶家族遺傳的缺陷基因或致病基因,但同時也引發對「定製嬰兒」等倫理問題的擔憂。
2015年年底,中美英等多國科學家和倫理學家在華盛頓舉行「人類基因編輯國際峰會」。會後聲明划出的紅線是,禁止出於生殖目的而使用基因編輯技術改變人類胚胎或生殖細胞。這意味著用「基因剪刀」幫助人類治病可以,但不能用它來製造完美的下一代。
責編:海聞





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