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周穎在中國昆明市的雲南靈長類生物醫學重點研究室,手中抱著一隻以CRISPR改造胚胎發育的幼小長尾獼猴。這裡還有其他數十種CRISPR改造過的生物,包括雞、牛、香菇、小麥、鯰魚和鯉魚,都帶有特定的基因性狀,未來會有更多實驗案例。

CRISPR-CAS9由兩部分組成,一部分是酵素Cas9,它的作用就像一把細胞手術刀,可切割DNA(在自然界,細菌會用它來切斷入侵病毒的遺傳密碼使其失去作用),另一部分則含有嚮導RNA,可以把手術刀帶到正確的核苷酸(可組成DNA的化學單位)剪接位置。(研究人員在談話中經常省略Cas9這個字,也不使用CRISPR不甚優美的全名:「群聚且有規律間隔的短回文重複序列」。)

CRISPR賦予人類全新的能力,科學家首度能如此快速又精準地改變、刪除和重組幾乎任何一種生物的DNA,包括人類的。這項技術近三年來完全改變了生物學。世界各地實驗室的研究人員透過動物實驗以CRISPR修正了一些重大基因缺陷,包括導致肌肉萎縮症、囊腫性纖維化和某一型肝炎的基因突變。最近好幾個團隊試圖利用CRISPR修改人類細胞中的DNA來消滅愛滋病毒,雖然尚未成功,但許多科學家仍深信這項技術有機會治癒愛滋病。
科學家也在實驗中,利用CRISPR移除豬所攜帶的病毒,讓豬的器官不會因為這些病毒而無法移植到人體;生態學家則利用這個技術來發展保護瀕危物種的方法;植物生物學家也以多種農作物展開研究,試圖移除會吸引害蟲的基因。像這樣透過生物方法而非化學手段,CRISPR技術可望減少我們對有毒殺蟲劑的依賴。
近百年來沒有一項科學發現比CRISP更具潛力,或引發更多令人不安的道德問題。其中最引人爭議的是,我們若用CRISPR編輯人類胚胎的生殖系列(含有遺傳物質可傳給下一代的一系列細胞),不論是修正基因缺陷或強化想要的性狀,這些改變將遺傳給當事人的孩子,再傳給他們的孩子,如此永久流傳。要預測這麼深遠的改變所帶來的全面影響非常困難,甚至不可能。

全文未完,更多精采內容請參閱:《國家地理》雜誌中文版2016年8月號

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《國家地理》雜誌中文版2016年8月號

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