物竞人择：基因编辑让我们重新选择自我进化

人类其实是一个由37万亿个细胞组成的超级机器人，基因就是这个机器人的生命编码。

DNA（基因）告诉我们身体的每个细胞何时何地该做什么。它不仅负责调控每个细胞的属性，还控制着细胞死亡的过程。

人类要延续生命，就得保护、复制和传递基因。 在复制基因时，偶尔也会发生错误，这些错误有时候不利于生命的延续，有时候却可以协助人类更好的适应环境而生存下去，也就是进化。

当基因复制出错，造成细胞不受控制的分裂，成长繁殖成为恶性肿瘤时，就不太容易对付。

此时就要轮到基因编辑技术大显身手了。

一般来说传统的化学药物，很快就会用尽并被排除体外。而基因疗法不同，它们是活的药物，可以留在病人的血液中数年之久，这是很大的优点。例如CART基因疗法的问世，就让B细胞急性淋巴性白血病的存活率大大提高了。

2017年8月31日，美国FDA批准第一个基因治疗方法CAR-T细胞疗法的药物Kymriah，适用于儿童和年轻成年患者急性淋巴细胞性白血病。

2017年10月18日，美国FDA批准了CAR-T细胞疗法的药物Yescarta。用于既往接受二线或多线系统治疗的复发性或难治性大B细胞淋巴瘤（LBCL）成人患者的治疗，包括弥漫性大B细胞淋巴瘤（DLBCL）、原发纵膈大B细胞淋巴瘤（PMBCL）、高级别B细胞淋巴瘤（HGBL），以及源于滤泡性淋巴瘤（FL）的DLBCL（即转化型FL，TFL）。

以上两种CAR-T疗法，总体缓解率都能达到80%以上。

基因疗法领域的投资并购也持续升温，诺华以87亿美元的金额收购基因治疗公司AveXis，罗氏以43亿美元的金额收购基因治疗公司Spark Therapeutics，Sarepta Therapeutics公司斥资1.65亿美元收购Myonexus Therapeutics。

种种迹象表明，基因疗法领域正在迎来一个激动人心的时代。

▏Unnatural Selection 物竞人择

10月，Netflix 上线了一部有关基因编辑的纪录片：Unnatural Selection 物竞人择。

这部纪录片带我们走进这个领域的科学家、企业家、爱好者以及接受基因医疗的患者家庭，共同探讨基因技术即将引发的变革以及社会伦理问题。

我们正在面临一个改变人类的科技突破，很多人不了解事情发展的有多快。 我们在改变DNA生命之码，并可以用它完成很多前所未有的事情。

几十年来，改变基因以创造和设计婴儿或改善人类物种的故事一直是存在于科幻小说里。

但是现在，未来已经到来。 问题是，我们应该这样做么？如果所有疾病都被根除，将会怎样？

▏CRISPR/Cas9 基因编辑技术

CRISPR/Cas9这项技术自从问世以来，在短短两三年之内，它已经成为了生物科学领域最炙手可热的研究工具。

CRISPR/Cas系统是一种原核生物的免疫防御系统，用来抵抗外来遗传物质的入侵，比如噬菌体病毒等。
当细菌遭受病毒入侵时，会产生相应的“记忆”。

当病毒二次入侵时，CRISPR系统可以识别出外源DNA，并将它们切断，抵抗病毒的干扰。

利用这个特性，CRISPR-Cas9 技术就化作了一把分子手术刀，用于精准修改和重新编辑DNA。

CRISPR-Cas9 最颠覆的地方在于：可以轻易地替换、修改或删除生物体内的基因序列。快速，超低成本，高精度，易操作。

▏基因编辑技术的受益者-重获光明的小男孩

Jackson Kennedy是一个美国新泽西的小男孩，出生时就视力很差，经检测后发现是由于先天基因缺陷，导致视力减退并会最终失明。

美国食品药品监督管理局（FDA）批准了一种新的基因疗法，Jackson接受了治疗。

医生打开了他的视网膜，向眼球注射了Luxturna基因治疗的药物。 Jackson从开始只能看到模糊的光，到后来可以准确读出书上的字母。为他治疗的眼科医生表示：我职业生涯 25 年，从未见过如此彻底的恢复。

这些上市的基因疗法药品，是奇迹药品，但是应该是能让大众负担得起的，目前这些药品高昂的价格会让很多家庭破产和造成社会体系的扭曲。

治疗视力遗传病的基因药物Luxtunra价格高达85万美元。

1920年左右当胰岛素被发现的时候，三个发明人将专利以1美元的价格卖掉，他们说要把胰岛素带给全世界。

当乔纳斯索尔发明脊髓灰质炎疫苗的时候，他没有申请专利，他说这个应该是大家的，就像你不能把太阳申请专利一样。

如果以现在医药行业的定价标准来定价脊髓灰质炎疫苗的话，它的价格可能是100万。

对于基因编辑相关的专利和知识产权保护，究竟意味着什么？

也许基因编辑本来就不应该被任何人独占？

▏基因技术灭蚊、灭鼠

在非洲大陆，每年因传染疟疾而死的人高达百万。

蚊子是传染病疟疾最主要的传播渠道，非洲的蚊子已经出现了抗药性的基因变异，传统手段无法扑杀它们。

来自欧洲多个国家的生物学家们，集中在意大利特尼的一个高度封闭安全的实验室里，对大批的蚊子进行基因改造，他们希望这些经过基因改造的蚊子，能够帮助我们消灭一些千百年来困扰世界各地区的人们的蚊媒疾病。

科学家们把他们正在施行的技术叫做基因驱动：一些蚊子经过基因改造之后，将无法传播一些特定的病毒，而且它们还会把这种基因传递给它们的所有后代，直到绝大部分的蚊子都丧失了传播特定病毒的能力。还有人甚至提出让某种善于传播特定病毒的蚊子彻底灭绝。

如今，这项技术已经在实验室里得到突破性进展，世界卫生组织也正在考虑把这项技术投入到非洲，但是却引起了很多的争议，很多人认为这样做会扰乱大自然的基本运行规律。

目前，这些经过基因改造的蚊子仍被关在实验室里。科学家们用各种各样的设备复制了它们生存的自然环境，有湿热的空气，还有可以栖息的地方，还用人工灯光来模拟白天和黑夜。此外里面还有很多未经过基因改造的蚊子。科学家们需要在很长的一段时间内，观察那些经过基因改造的蚊子，是否能够冲击整个蚊子种群的繁衍。

如果科学家有能力通过修改基因灭绝蚊子，有没有可能以相同手法灭绝某一人类种族？

将改造过的生物散布到自然界，究竟会有何种影响？

美国军方投入600万美元，研究如何使用基因技术控制老鼠的扩散。 当项目负责人想要在新西兰做这项基因灭鼠实验时，遭到了当地居民的强烈反对。 当地军民提出问题：科学家们真的相信他们可以控制环境么？

今天他们可以通过基因编辑让一类老鼠不孕乃至灭绝，某一天是不是也可以用同样手段对付某一个人种？

▏定制孩子的基因

美国纽约生育研究所，有超过 200 名父母在这里接受了基因检查，为的是定制自己下一代的瞳孔颜色。

新的事物有时候是让人害怕的，当年试管婴儿刚面试时，多数人认为试管婴儿是没有灵魂的是反自然的。

我们对人类胚胎做基因类型分析，把数据输入到电脑里的一个图表，会显示出生婴儿的眼睛颜色的概率。

▏一个孩子有三个父母

以华裔博士张进为首的生物学家，为患有基因性不孕不育的夫妻进行原核移植，引入第三人的线粒体替代夫妇一方的缺损基因，人工培育出三个父母的孩子。

受精前细胞核移植是一项“革命性重大突破”，是继第一代体外受精、精子注射、胚胎移植前诊断、胚胎冷冻之后的新一代试管婴儿技术。

2016年12月15日，英国做出了谨慎而重要的决定，允许“三父母”婴儿出生，成为世界上第一个明确允许开展“线粒体置换疗法”的国家！

在美国以及很多国家，法律上对人类生殖细胞的基因编辑是禁止的，对此社会上和学术界也有许多不同的声音，如果一些基因缺陷带来的疾病如此糟糕，为何不能去除。

可以预见，未来一个孩子可能有基因上的多个父母，甚至有来自于人造基因组的婴儿。

除了治疗疾病之外，人类也不可避免的会用基因编辑技术，来做一些增强功能。例如：改变眼睛和头发的颜色、增强运动能力、音乐能力、非凡的记忆力和智力水平等。

事实上从历史的角度，人类一直就是在利用科技改变自然，增强自身。

当基因编辑等技术被不断的改良，到了成熟应用阶段的时候，不使用科技让人们对病毒和疾病增强抵抗力是不道德的。

一些科学家认为，100年后，每个婴儿可能都是设计过的基因编辑过的。 我们将从一个自然选择的过程，过渡到经过人为选择和设计决定的未来。

▏用定制孩子的基因

Josiah Zayner 是美国生物黑客的领军者，拥有芝加哥大学的生物物理学博士学位。 他曾经在 NASA 的阿姆斯研究中心担任研究员，参与火星栖息地的设计工作。

生物黑客的目标是把生物技术带出实验室，让更多人了解生物学知识，而不是被少数人垄断。让基因编辑变成人人可以平等学习和有权利使用的技术。

他是用CRISPR-Cas9对自己进行基因改造的第一人，完成此项试验的地点并不是医院、大学实验室，而是在自家的车库。

Josiah Zayner用CRISPR技术敲除了肌肉生成抑制素（Myostatin, 简称MSTN）基因，并希望借此增强自己的肌肉。

对Josiah Zayner 来说，用基因改造来强化身体不是唯一的目的，他想证明的是，像 CRISPR 这样的尖端技术应该提供给公众使用，而不是被掌握在学术界和制药公司手中。

Josiah Zayner 现在是一家基因工程公司The ODIN 的创始人、CEO。出售一系列工具，来让人们在家中也能进行生物研究。

2012年，Josiah Zayner 发明了一种发光的啤酒，用来酿造啤酒的酵母含有水母中的荧光蛋白。The ODIN 公司把制作方法做成了试剂盒来售卖，人们在自己家中也能制造荧光酵母。

2016 年卖出了超过 20 万美元的产品。

Josiah Zayner 所做的这些行为遭受了很多质疑。 美国 FDA 认为荧光酵母是一种食品添加剂，对其进行了叫停。至于给自己身体注射基因，这是一个监管盲区。

理论上来说，科学家需要经过批准才能进行人体试验，不过如果对象是研究者本身，这就很难判定是违法。在科学界，这种没有经过临床验证就贸然在自己身上做实验的做法也是出格的。《麻省理工科技评论》就把 Josiah Zayner 的基因疗法列为2017 年七大失败技术。

你认为不重要的蛋白、基因，可能是构成某一重要生理过程的关键成分。因此，在没做好基础研究的前提下，贸然改变相关基因的表达，很可能会出现意想不到的并发症。

不过，BioHacker生物黑客也为普通人学习生物技术提供了一个平台，通过开源和共享，让生物学专业之外的各行各业的人们也能够参与进来。 人类对基因的研究还在起步阶段，对于生物黑客来说还是要万分谨慎拿自己做实验，稍有不慎，由于CRISPR的脱靶效应也很容易得癌症。

对生物技术感兴趣的也可以看看哈佛医学院遗传学教授George Church的开源教学内容：

Bio Academy -HTGAA ： http://bio.academany.org

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