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当技术可以改变生命法则时,其影响是深远的,有关它的争议与未来,也会成为全人类积极探讨的核心内容。
基因编辑技术自诞生之初就颇具光环,它的出现,使人类第一次拥有了定向改变自身遗传基因的能力。与此同时,各种争议纷至沓来。
设计你自己的宝宝?如果我们知道某个基因的位置在哪里,可以利用CRISPR以多种方式操纵它。按照这种逻辑,宠物主人可以用特定的毛色和尺寸设计他们想要的狗。更重要的是,父母还可以修改控制身高或眼睛颜色的基因来“设计”自己的孩子。如果我们能够分离出与智力相关的基因,那孩子的智商也可以被操纵。虽然批评人士说这种技术只能用于治疗需求,但CRISPR的快速发展似乎不会减慢,基因编辑技术的已经被用于非治疗目的手术中。
让灭绝动物复活?最后一只长毛的猛犸象出现在3600年前。如果我们能够让这些古代生物起死回生,我们应该这么做吗?目的是什么?无论是出于好奇还是为了有效的科学实验,这个领域都颇具争议。
简而言之,灭绝物种复活是为了让灭绝的动物起死回生。首先我们需要找到灭绝动物最近的活体亲属的胚胎,并使用CRISPR-Cas9在其基因中插入已灭绝物种的DNA,这样一只已灭绝的动物可以再次漫游这个星球。
猛犸象对许多科学家来说是非常具有吸引力的。编辑亚洲大象基因组并插入来自古老长毛茸猛犸象组织中的基因,这或许可以是长毛猛犸象复活,或者造出古代生物的杂交版本。
在这种情况下,我们也需要考虑气候因素:一些研究人员认为,猛犸象对远北森林有很大影响,这可能会恢复永久冻土,并且减少排放到大气中的碳。
灭绝物种复活的倡导者们也表示,人类直接导致许多物种灭绝,因此,我们应该共同努力扭转这一趋势。但批评者担心,像这样操纵自然可能会带来更多的伤害而不是积极影响,可能会创造出威胁人类崛起或现在环境的物种。
生物黑客?生物黑客表示他们希望利用CRISPR将缩短之前长时间的研发过程,但这引发了人们的讨论:他们是否应该受到监管以及监管的办法。
之前由Do-It-Yourself (DIY)生物黑客发起的众筹活动引起了众多关注。生物黑客初创公司Odin在其网站上销售DIY Bacterial CRISPR试剂盒,零售价为159美元。2017年10月,Odin的首席执行官Josiah Zayner在于旧金山举行的合成生物学会议上为自己注入了CRISPR改造肌肉生长的基因。
目前,这种生物检测仍然没有相关规定,因为它是自我注射,而不是对其他人的实验。 但是,FDA确实禁止了这种以治疗为目的自我注射试剂的销售。
CRISPR技术的未来应用基本上与生命形式本身一样不可估量。虽然目前的研究主要针对治疗或食品技术,但CRISPR-Cas9技术还有一些不为人熟知但非常实际的应用。异种移植是将另一种动物的细胞,组织或器官移植到人类接受者体中的行为。由于对器官移植的需求量很高,但供应量无法满足需求,因此异种移植可能为等待器官移植的病人带来希望。
2017年1月,总部位于加利福尼亚的Salk研究所宣布自己已经制造出一种由猪和人类细胞组成的嵌合体生物体,在科学界引起了很大的轰动。
研究人员在猪胚胎中插入了人体干细胞(称为诱导多能干细胞或iPSC)。出于安全性和有效性的考虑,该研究在4周后停止。研究人员确实注意到一些移植到这些猪胚胎的干细胞,正在变成人体组织。虽然该试验的成功率比起小鼠胚胎的实验低很多,但这仍然是一项科学成就。
如果研究人员能想出一种在活着的动物体内培养人类细胞的方法,那么他们可以创造出与患者百分百匹配的器官。每个患者的干细胞都可以生长出由自己独一无二的DNA构成的器官,从而减少排斥和器官衰竭等风险。
基因驱动可能会导致进化混乱。一个没有蚊子的未来也是一个没有疟疾的未来,寨卡病毒,基孔肯雅病毒,登革热……这些名词不断涌现。 没有这些昆虫传播疾病,世界各地的生命将不会受到这些疾病的威胁。
CRISPR可以帮助我们到达这个目的。 然而从进化的角度来讲,一个好主意可能会导致灾难性的后果。一般来说,每个基因有50%的机会被遗传给后代。 但基因驱动却可以用来确保某种基因有更大的遗传几率。如果科学家通过遗传编辑技术改变基因驱动,他们则可以为进化创造一个加速通道。
基因组编辑是一种大规模杀伤性武器?EcoNexus和ETC Group等遗传监督组织警告大众说,基因编辑可能会被滥用。 CRISPR可以成为生物恐怖分子的灵感来源,他们能通过设计新病原体来创造新一代生物武器。如果一只昆虫能携带并传递毒素,这项技术可能会被犯罪组织利用。
美国国防部的高级研究计划局(DARPA)已经在为应对这些情况做准备,并正在开发解毒剂,他们也正在努力寻找能够扭转有害基因驱动效应的解决方案。
基因编辑的未来在100、50甚至10年后可能发生翻天覆地的变化。
未来,在植物、动物甚至人类中修改或设计基因可能会合法,这也将给基因库和进化过程造成不可逆转的影响。
虽然上面提出的一些想法在目前看來似乎很牵强,但这的确很有可能发生。毕竟,CRISPR不是一种昂贵和难以获得的技术。CRISPR技术现在可以使用,很多人也正在使用这项技术。从农民到研究人员,CRISPR将对我们的社会产生不可估量影响。
基因编辑技术自诞生之初就颇具光环,它的出现,使人类第一次拥有了定向改变自身遗传基因的能力。与此同时,各种争议纷至沓来。
设计你自己的宝宝?如果我们知道某个基因的位置在哪里,可以利用CRISPR以多种方式操纵它。按照这种逻辑,宠物主人可以用特定的毛色和尺寸设计他们想要的狗。更重要的是,父母还可以修改控制身高或眼睛颜色的基因来“设计”自己的孩子。如果我们能够分离出与智力相关的基因,那孩子的智商也可以被操纵。虽然批评人士说这种技术只能用于治疗需求,但CRISPR的快速发展似乎不会减慢,基因编辑技术的已经被用于非治疗目的手术中。
让灭绝动物复活?最后一只长毛的猛犸象出现在3600年前。如果我们能够让这些古代生物起死回生,我们应该这么做吗?目的是什么?无论是出于好奇还是为了有效的科学实验,这个领域都颇具争议。
简而言之,灭绝物种复活是为了让灭绝的动物起死回生。首先我们需要找到灭绝动物最近的活体亲属的胚胎,并使用CRISPR-Cas9在其基因中插入已灭绝物种的DNA,这样一只已灭绝的动物可以再次漫游这个星球。
猛犸象对许多科学家来说是非常具有吸引力的。编辑亚洲大象基因组并插入来自古老长毛茸猛犸象组织中的基因,这或许可以是长毛猛犸象复活,或者造出古代生物的杂交版本。
在这种情况下,我们也需要考虑气候因素:一些研究人员认为,猛犸象对远北森林有很大影响,这可能会恢复永久冻土,并且减少排放到大气中的碳。
灭绝物种复活的倡导者们也表示,人类直接导致许多物种灭绝,因此,我们应该共同努力扭转这一趋势。但批评者担心,像这样操纵自然可能会带来更多的伤害而不是积极影响,可能会创造出威胁人类崛起或现在环境的物种。
生物黑客?生物黑客表示他们希望利用CRISPR将缩短之前长时间的研发过程,但这引发了人们的讨论:他们是否应该受到监管以及监管的办法。
之前由Do-It-Yourself (DIY)生物黑客发起的众筹活动引起了众多关注。生物黑客初创公司Odin在其网站上销售DIY Bacterial CRISPR试剂盒,零售价为159美元。2017年10月,Odin的首席执行官Josiah Zayner在于旧金山举行的合成生物学会议上为自己注入了CRISPR改造肌肉生长的基因。
目前,这种生物检测仍然没有相关规定,因为它是自我注射,而不是对其他人的实验。 但是,FDA确实禁止了这种以治疗为目的自我注射试剂的销售。
CRISPR技术的未来应用基本上与生命形式本身一样不可估量。虽然目前的研究主要针对治疗或食品技术,但CRISPR-Cas9技术还有一些不为人熟知但非常实际的应用。异种移植是将另一种动物的细胞,组织或器官移植到人类接受者体中的行为。由于对器官移植的需求量很高,但供应量无法满足需求,因此异种移植可能为等待器官移植的病人带来希望。
2017年1月,总部位于加利福尼亚的Salk研究所宣布自己已经制造出一种由猪和人类细胞组成的嵌合体生物体,在科学界引起了很大的轰动。
研究人员在猪胚胎中插入了人体干细胞(称为诱导多能干细胞或iPSC)。出于安全性和有效性的考虑,该研究在4周后停止。研究人员确实注意到一些移植到这些猪胚胎的干细胞,正在变成人体组织。虽然该试验的成功率比起小鼠胚胎的实验低很多,但这仍然是一项科学成就。
如果研究人员能想出一种在活着的动物体内培养人类细胞的方法,那么他们可以创造出与患者百分百匹配的器官。每个患者的干细胞都可以生长出由自己独一无二的DNA构成的器官,从而减少排斥和器官衰竭等风险。
基因驱动可能会导致进化混乱。一个没有蚊子的未来也是一个没有疟疾的未来,寨卡病毒,基孔肯雅病毒,登革热……这些名词不断涌现。 没有这些昆虫传播疾病,世界各地的生命将不会受到这些疾病的威胁。
CRISPR可以帮助我们到达这个目的。 然而从进化的角度来讲,一个好主意可能会导致灾难性的后果。一般来说,每个基因有50%的机会被遗传给后代。 但基因驱动却可以用来确保某种基因有更大的遗传几率。如果科学家通过遗传编辑技术改变基因驱动,他们则可以为进化创造一个加速通道。
基因组编辑是一种大规模杀伤性武器?EcoNexus和ETC Group等遗传监督组织警告大众说,基因编辑可能会被滥用。 CRISPR可以成为生物恐怖分子的灵感来源,他们能通过设计新病原体来创造新一代生物武器。如果一只昆虫能携带并传递毒素,这项技术可能会被犯罪组织利用。
美国国防部的高级研究计划局(DARPA)已经在为应对这些情况做准备,并正在开发解毒剂,他们也正在努力寻找能够扭转有害基因驱动效应的解决方案。
基因编辑的未来在100、50甚至10年后可能发生翻天覆地的变化。
未来,在植物、动物甚至人类中修改或设计基因可能会合法,这也将给基因库和进化过程造成不可逆转的影响。
虽然上面提出的一些想法在目前看來似乎很牵强,但这的确很有可能发生。毕竟,CRISPR不是一种昂贵和难以获得的技术。CRISPR技术现在可以使用,很多人也正在使用这项技术。从农民到研究人员,CRISPR将对我们的社会产生不可估量影响。