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編者按：2020年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)10月7日揭曉，法國(guó)生物化學(xué)家埃瑪紐埃勒·沙爾龐捷（Emmanuelle Charpentier）、美國(guó)生物學(xué)家珍妮弗·道德納（Jennifer Doudna）因?qū)π乱淮蚓庉嫾夹g(shù)CRISPR/Cas9的貢獻(xiàn)，摘得該獎(jiǎng)項(xiàng)。什么是基因編輯？它又將為人類疾病治愈、動(dòng)植物研究等帶來哪些巨大影響？

2015年6月，英國(guó)倫敦一名患白血病的1歲大女嬰的生命進(jìn)入最后幾個(gè)月的倒計(jì)時(shí)。面對(duì)傳統(tǒng)療法已經(jīng)失效的情況，醫(yī)生們嘗試將基因編輯過的血液細(xì)胞注入她體內(nèi)，沒想到竟然成功消滅了癌魔，創(chuàng)造了世界首例嬰兒白血病的治療奇跡。這次突破令人對(duì)基因編輯這一快速發(fā)展的新興領(lǐng)域更加充滿期待。

基因編輯，簡(jiǎn)而言之，就是對(duì)特定DNA片段進(jìn)行人為的修飾。目前最流行的就是CRISPR/Cas9技術(shù)，它可以讓基因編輯的過程如同我們?cè)陔娔X上剪切、復(fù)制、粘貼資料一樣簡(jiǎn)單。

從微生物、植物到包括人類在內(nèi)的動(dòng)物，DNA蘊(yùn)含在每個(gè)生物體的細(xì)胞中，它們猶如一本使用手冊(cè)，精準(zhǔn)地調(diào)控著生物體的每一個(gè)生命特征和活動(dòng)。比如，基因決定了人眼睛的顏色，并對(duì)身高產(chǎn)生一定影響。

通過基因編輯技術(shù)對(duì)DNA進(jìn)行微觀改變，將會(huì)給我們的生活帶來重大變化。如可以得到我們想要的動(dòng)植物表現(xiàn)，像農(nóng)作物產(chǎn)量更高，家畜瘦肉率更高，蔬果保質(zhì)期更長(zhǎng)、口感更好等等，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)植物的性狀改良，培育人類需要的優(yōu)良品種；也可以構(gòu)建一些具有遺傳性疾病的動(dòng)物模型，研究基因和疾病之間的關(guān)系；在復(fù)活滅絕物種方面，通過相關(guān)DNA復(fù)活的滅絕物種，將有助于生物學(xué)家的研究；而最受關(guān)注的應(yīng)該是利用基因編輯進(jìn)行基因治療和藥物研發(fā)。

比如，在艾滋病感染過程中，HIV病毒以CD4+T細(xì)胞為目標(biāo)發(fā)動(dòng)猛烈攻擊。CD4+T細(xì)胞是人類免疫系統(tǒng)重要的“守軍”，一旦被病毒干掉，人體就會(huì)喪失免疫功能。不過，病毒必須首先找到細(xì)胞表面叫作CCR5或CXCR4的受體，才能夠?qū)D4+T細(xì)胞發(fā)動(dòng)進(jìn)攻。如果通過基因編輯敲除這兩個(gè)受體，病毒無法找到進(jìn)攻的“入口”，也就難以發(fā)動(dòng)攻擊了。

但類似CRISPR/Cas9等技術(shù)在基因編輯過程中也有可能出錯(cuò)，敲掉其他關(guān)鍵基因。這有可能引發(fā)基因突變，產(chǎn)生新的疾病隱患。而且，該步驟無法“撤銷”，基因一旦被敲除就不能恢復(fù)。

對(duì)基因編輯來說，改變DNA的能力也帶來了許多擔(dān)憂和社會(huì)倫理問題，比如“基因編輯嬰兒”。所以，當(dāng)下最重要的還是保障安全性，并得到大眾認(rèn)可，如此才能對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展產(chǎn)生推動(dòng)作用。

聯(lián)合出品：中國(guó)農(nóng)學(xué)會(huì) 光明網(wǎng)

科學(xué)顧問：金蕪軍

策　　劃：馮桂真　廖丹鳳　張　楠　王長(zhǎng)海

統(tǒng)　　籌：戰(zhàn)　釗　宋雅娟　趙清建

腳　　本：馮桂真　王長(zhǎng)?！⌒ご悍?/font>

后期制作：萬(wàn)　璽　劉　明　肖春芳

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