基因：人類認識自己的一扇門
原標題：基因：人類認識自己的一扇門
基因：人類認識自己的一扇門
周飛亞
在很多人還沒有真正了解什麼是「基因」的時候，這個詞已經成了風口。科學家指出，21世紀是生物工程的世紀，比爾·蓋茨則斷言：下一個世界首富將出自基因領域。基因成為戰略資源，基因科技的發展程度也反映著國家的科學水平。在這個舞台上，中國科學家的身影格外亮眼，中國基因產業的規模也引領全球。
尤其近幾年來，基因編輯技術取得了突破性進展，備受爭議的轉基因瞬間「落伍」，基因檢測、基因療法、基因藥物、基因疫苗開始普及越來越多的人。人類正揮舞著「上帝的手術刀」，改變世界以及我們自身。
在這樣的浪潮下，普通人對基因技術的關注也與日俱增，好奇、疑慮、恐懼、期待、誤解……人們渴望了解基因的真相，因為它關涉我們每一個人未來的命運。這裡介紹關於基因的優秀科普著作，對話頂尖基因科技公司負責人，帶讀者了解科技前沿，把握未來趨勢，讀懂生命的奧秘。
——編 者
關於基因的優秀科普著作已有很多，且各有所長，其中一些筆者也曾略有涉獵。
詹姆斯·沃森的《DNA：生命的秘密》（2003），以親歷者的身份講述了基因的「前半生」，幽默的口吻，間雜著科學家們的各類「八卦」，極富現場感；王立銘的《上帝的手術刀：基因編輯簡史》（2017），對基因技術的梳理，脈絡更清晰，語言輕鬆活潑、通俗易懂，非常適合網路時代的閱讀習慣，並且介紹了這一領域的最新進展；《自私的基因》（1976）與《基因社會》（2016）看似「針鋒相對」，前者著眼於基因間的競爭，後者著眼於基因間的合作機制，分別帶來了一場觀念的革命……
不過，即使已有眾多珠玉在前，《基因傳》依然令我耳目一新。
作者悉達多·穆克吉是一名美籍印度裔醫學專家，他的《癌症傳》曾獲2011年的普利策獎。2016年，《基因傳》英文版一經問世，亦迅速登上各類暢銷書榜和年度好書榜。比爾·蓋茨也撰寫書評說，這本書再次證明了作者「深入淺出闡述困難的科學問題的天賦」。
一
從不清楚遺傳的真相，到通過基因編輯進行治療，人類只用了短短150年。《基因傳》以600多頁的篇幅，詳細描述了1865—2015年這150年里遺傳學走過的路——
達爾文的演化論，孟德爾的豌豆實驗，約翰遜正式提出「基因」的概念，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克發現了DNA雙螺旋結構，人類基因組圖譜的繪製完成，基因編輯技術的誕生與迭代，基因檢測的廣泛應用，用基因療法治癒的種種疾病，基因改造的安全問題與倫理困境……
像一本偵探小說，以不斷遇到的新問題為線索，順藤摸瓜，一步步接近生命最本源的真相。
可以說，這是迄今為止關於基因的最完整的傳記。
在每個章節的開端，穆克吉都引用了一些經典名著里的句子作為題記，從《奧德賽》到葉芝，從《聖經》到莎士比亞，文學與科學對生命的共同思考，形成奇妙的「互文」。他甚至分享了自己家族的精神病史。印巴分治，血腥暴亂，流離失所，強烈的刺激成為兩位伯父精神失常的導火索，堂兄莫尼則從青春期開始出現幻視與幻聽。穆克吉和父親一直生活在恐懼的陰影之下。家族的命運貫穿全書，成為敘事的另一條線索。
所有這些，都使《基因傳》超越了一般科普書的範疇。從某種程度上，我更願意將它看作一本報告文學，除了獲取知識，還可以細細品味。
二
我是誰？我從哪裡來？我將到哪兒去？
這一終極哲學命題，有多種不同的解答視角。從基因角度給出的答案，無疑是非常重要的一種。
對此，穆克吉有著比普通人更痛切的體驗。精神病屬於多基因共同導致的遺傳病，人們尚未弄清有哪些基因參與其中，它們之間又是如何相互作用。其中某些基因似乎與人的創造力相關，很多天才都表現出了精神分裂或躁鬱症的傾向，而正常與疾病之間，往往沒有明確界限。
畫出了《吶喊》的蒙克就曾說：「它們與我生死相依，治療會毀滅我的靈感，因此我想要保留這些苦難……」
性格、氣質、衝動、焦慮、性取向、心理應激反應……這些決定了「我之為我」的因素曾被認為取決於文化、環境與選擇，卻都逐一被打上基因的烙印。抽象的遺傳傾向如何具化為特定人格，這是遺傳學研究中尚未跑完的「最後一公里」。
僅僅幾個基因就能改變我們對自我的認知，這看起來似乎很荒謬。然而，在歷史上，這一幕其實一直在反覆上演。我們在認識基因的道路上邁出的每一步，都造成了人類社會世界觀、價值觀乃至行為方式的重大改變。
達爾文對遺傳與突變的發現，顛覆了人類對自身起源的認知；
此後，「基因決定論」一度佔據了統治地位，各種「優生學」運動甚囂塵上。你也許難以置信，將「人生而平等」寫進憲法的美國，曾在長達幾十年的時間裡，對被判定為「智障」「先天殘疾」等類型的「劣等人」施行強制絕育手術，直到1977年才廢止。歐洲的一些現象也令人側目，無數猶太人遭到納粹的殘暴清洗，還有瘋狂的「凈化基因庫計劃」，對貼上遺傳病等標籤的人施行安樂死；
隨著研究的深入，人們漸漸發現，基因無法獨自決定一切。一個基因是否將自己「表達」出來，還取決於環境等後天因素。
這一研究結果，再度引發了人們對自身的思考：「一旦認識到人類這種生物體是由基因、環境以及基因—環境交互作用組成的，那麼就會從根本上改變我們對於人類的定義。」
三
2012年，世界上第一款用於臨床的基因藥物誕生，價格高達百萬歐元。科學家們正在努力研究降低成本的方法，但在可見的未來，基因治療仍將非常昂貴，屬於富人的專利。
另一方面，正如美容手術最初僅用於治療、如今更多用於改善，從基因治療走向預防、再到基因改善，似乎離我們並不遙遠。
於是，一系列的倫理問題應時而生。
基因編輯的邊界在哪裡？一旦允許人類隨心所欲地改善基因，會不會使富人的孩子天生就更聰明、更漂亮、更健康、更長壽？會不會製造出人類歷史上最根本性的不平等？父母很有可能會按照自身那個時代的價值觀和審美偏好塑造子女，這樣誕生的孩子，到底是獨立的智慧生命，還是滿足期待的工具？
而這些還不是最嚴重的。《基因傳》警告人們：盲目「優化」基因也許是自取滅亡。
為什麼在漫長的進化史上，那些令人討厭的致病基因沒有被淘汰？因為它們幫助我們從其他更為致命的風險中存活了下來。患鐮刀型細胞貧血症的人，得瘧疾的風險更低；糖尿病基因幫人類的祖先熬過了嚴寒的冰河期；再生因子可以使細胞「逆向發育」、永葆青春，然而它們同時也是最危險的致癌基因……
因此，沒有「好」的基因，也沒有「壞」的基因，導致疾病或缺陷的不是突變本身，而是基因組與環境之間的「錯配」。基因多樣性是進化賦予我們應對環境變化的武器。沒人能預知未來，誰知道今天看似沒有價值甚至有害的基因，明天會不會派上用場呢？
正如穆克吉所說：「不完美不僅是我們的天堂，還是我們賴以生存的塵世。」
《基因傳》的最後一章中，對未來充滿憂慮。不過，我們也無須過於悲觀。
自科學誕生的那一天起，人們對科學被誤用和濫用的畏懼就如影隨形，科學卻沒有就此停滯。青山遮不住，畢竟東流去；不因恐懼止步，不因無畏冒進。
人類從來沒有像今天這樣無限接近生命的真相，當我們能夠掌控自身的基因時，「人」的概念已經從根本上發生了改變。
「後人類時代」遲早會來臨。《基因傳》所講的故事，關乎我，也關乎你。
Q
&
A
中國在基因領域保持引領力
對話人：尹 燁（華大基因CEO）
周飛亞（本報記者）
記者：在《基因傳》里，作者幾乎完全沒有提到轉基因。在中國，「轉基因」一詞所引發的種種爭議，堪稱科學傳播史上的經典案例。如何看待這種差異？
尹燁：任何技術都有兩面性，引起的爭論涉及科技、經濟、文化等多方面，觀點不同很正常。這樣的情況下，「充分知情、自願選擇」尤為重要。
另外，自從CRISPR—Cas9基因編輯問世之後，轉基因已經是一種「落伍」的技術了。人們對轉基因技術的不信任，主要是擔心生物體引入外源基因後，會產生不可知的「危害」。而基因編輯技術不會插入任何外源基因，只是通過調整生物體自身的基因來達到目的。這就從源頭上避免了爭議。
記者：從業內角度來看，你認為《基因傳》還有哪些不足？
尹燁：可能囿於資料所限，從二代測序的內容開始，這本書對行業的整體把握不夠全面，物種基因組、合成生物學、工具升級引起的測序革命、二代測序技術進步帶來的基因認識革命等方面寫得較淺。
另外，書中少有提及中國科學家參與的項目。比如：我國科學家於1965年完成了結晶牛胰島素的全合成，是世界上第一個人工全合成的蛋白質；1971年，我國的吳瑞先生就已經發明了第一個DNA序列分析方法，也就是引物延伸策略，啟發了後人的測序研究；廣醫三院的劉見橋教授帶領研究團隊，運用基因編輯技術，從胚胎層面修復地中海貧血、蠶豆病等遺傳疾病的基因，是全球首次將基因編輯技術運用於人類二倍體胚胎的研究；2017年，酵母基因組人工合成項目取得重大成果，完成5條染色體的從頭設計與全合成，中國科學家團隊的貢獻占完成數量的66.7%，發揮了重要作用；通過優化演算法，中國科學家完成了大熊貓「晶晶」基因組精細圖的測序和組裝工作，該成果證明了短序列也能組裝成完整基因組，並將成為基因組繪圖的國際標準。
記者：請分別從科技水平和產業發展的角度，介紹一下中國基因技術的現狀，與世界相比，我們處於什麼階段？
尹燁：中國沒有錯過生命科學發展的黃金時期。早在1999年，中國便加入了人類基因組計劃，承擔1%的測序任務，是參與該計劃的唯一一個發展中國家。此後，中國又參加了國際人類單體型圖計劃，並完成了水稻基因組計劃、家蠶基因組計劃、家雞基因組計劃、第一個亞洲人全基因序列圖譜等多項具有國際先進水平的科研工作，如今在基因組科學方面已走到了世界最前列。
相關成果可以參看《基因組學》，這是參與了人類基因組計劃的楊煥明院士和他團隊的十年心血之作，堪稱中國該領域第一本知識體系較完整的教科書。
從產業規模來看，中國基因測序市場的增長也仍將在未來引領全球。在生命科學的時代，一個國家擁有更多的基因資源，能對基因資源進行更好的認知和利用，就有更大的優勢。另外，目前除美國外僅有中國具備測序儀的製造能力，且成本開始領先，這也為中國在基因領域持續引領鋪平了道路。
如果說21世紀是屬於生物工程的世紀，中國科學家在世界舞台上的演出才剛開始。
（原文刊載於4月10日人民日報24版）
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