浙大教授王立銘：基因編輯技術風險很大 和收益不匹配

騰訊科技訊 3月17日消息，在得到大學2019春季開學典禮上，浙江大學生命科學研究院教授王立銘以《設計嬰兒，我們準備好了嗎？》為主題，發表演講。王立銘表示，今天的基因編輯技術風險很大，風險和收益不匹配。

王立銘稱，即便解決了技術問題，基因編輯也不應該隨便就亂用，它可能會在更深層次和更大尺度上影響到我們人類的未來。

以下為王立銘演講全文：

我相信，大家來這裡都有一個共同的期待，就是把準時代的脈搏和風口。但是，我要講一個科學的故事。因為在我看來，在一生的尺度上決定時代方向的是科學而不是情緒或資本，只是這個尺度太大，很多人潛意識裡忽略了而已。

我就用這個科學故事證明給你看，科學會在多大程度上影響人類和我們每個人。

我猜很多人已經知道我要講什麽東西了。就在2018年底，一位名叫賀建奎的中國科學家宣布，他利用一種先進的操縱基因的技術，改變了兩個人類嬰兒身體當中的遺傳物質，而且，這兩個被他叫做露露和娜娜的人類女孩已經誕生在這個世界上了。這件事的重要性，我想是無論怎樣強調都不過分的。我們甚至可以這麽來描述它：自從40億年前生命誕生開始到現在，這是第一次有一個物種，能夠擺脫自然選擇的力量，自主設計自己的遺傳物質和進化方向。

我想對於大多數人來說，這是一個原本只會出現在科幻小說當中的情節。所以，在2018年11月26號，我們人類站在了歷史和科幻的分界點上。自主操縱和設計自己的遺傳物質，這件事到底意味著什麽？我們每個人的未來、我們所有人的未來，將會受到什麽影響？可能是每個人都應該關心，應該思考的問題。

在即將穿越歷史走向科幻的時候，我想我們不妨回頭看看歷史。看看我們能從歷史中吸取什麽經驗教訓。我的個人總結是，人類操縱遺傳現象的過去，恰恰就是一部交織著黑暗和光明的歷史。

先來看看光明的一面。實際上在我這個生物學家看來，整個人類文明的誕生，都依賴於對遺傳現象的早期利用。為什麽這麽說呢？現在人類學和歷史學界的共識是，人類作為一個生物學意義上的物種，誕生在差不多二三十萬年前的非洲大陸。人類文明的誕生，要晚到差不多1萬年前。文明的誕生當然有非常多的標誌，比如城市、比如宗教、比如藝術等等。但是這一切都離不開一個底層支持：人類必須生產出足夠多的糧食，才能讓一小群人擺脫糧食生產，變成國王、貴族、僧侶、詩人，或者科學家。

那怎麽才能生產出足夠多的糧食呢？傳統上人類是靠打獵和采集來獲取食物的，但是這顯然不夠充足，而且還不夠穩定。真正的轉機是，差不多10000年前，生活在世界各地的人類祖先，發現可以從野生的植物當中，挑選出一些果實比較大的，轉移到自己的村莊周圍繼續栽培。然後下一代繼續挑選果實更大的，經過這樣一代又一代的篩選，他們就可以獲得產出豐富又很穩定的食物了——於是最早的農業就誕生了。我們今天知道，這本質上就是在利用植物天然存在的遺傳和變異現象。比如說，右邊的這張圖是我們今天都非常熟悉的玉米，世界三大主糧之一。在人類上千年的篩選之前，玉米的祖先可不長這樣，而是左邊這個樣子，野生玉米的玉米穗兒還沒有一枚硬幣大。人類祖先就是利用了玉米一代代繁殖過程中的遺傳和變異現象，挑選出了能夠喂飽大量人口的糧食作物，才給人類文明的誕生提供了物質基礎。

在光明之外，人類對遺傳現象的操縱，也曾經差點兒把整個人類帶入萬劫不複的深淵。一個著名的例子就是優生學。左邊這位人物是英國科學家弗朗西斯·高爾頓。他有一個非常著名的表哥，就是達爾文，他自己也是最早接受達爾文自然選擇理論的科學家之一。但是高爾頓錯誤地把進化論向前推演了一大步。他說，既然生物的性狀，能夠通過自然選擇的力量，一代代地逐漸完善，那如果我們人為地在人類社會中施加自然選擇。比如說讓那些聰明強壯的人多生孩子，同時讓那些有病或者有殘疾的人不能生孩子。這樣過不了多久，人類社會的整體素質不就提高了嗎？他這套理論在20世紀初非常流行，在美國和歐洲各國都導致了慘無人道的大規模的絕育手術，而且還為希特勒的種族滅絕理論提供了科學依據。

既然歷史的教訓是，操縱遺傳現象，有可能帶來光明也有可能帶來黑暗。那面對未來各種科幻般的可能性，我們當然有理由多留一個心眼。因為我們不知道，人為地操縱人類的遺傳物質，甚至是設計嬰兒，打開的，是潘多拉的魔盒，還是阿拉丁的神燈。

為了和你一起分析這個問題的影響，我們先來稍微講一點點生物學。不管是農業革命那會兒還是優生學那會兒，人類都並不知道有所謂遺傳現象的物質基礎，到底是什麽。上個世紀中期開始到現在，遺傳現象的物質基礎，對我們來說是越來越清晰了。我們現在知道，地球生命通用的遺傳物質就是DNA。它隱藏在每個細胞的深處，決定著每個細胞、每個個體的命運。

DNA具體是怎麽起作用的呢？簡單來說，這就是生物學的所謂中心法則。DNA鏈條上的鹼基排列順序，能夠精確地指導蛋白質分子的生產。蛋白質分子又會在細胞內卷曲折疊，成為一個個納米尺度的分子機器，執行各種各樣的功能，從而決定我們從頭髮顏色，到身高，到智商各種各樣的特性。

我這麽說可能有點抽象，我舉一個你肯定熟悉的例子來解釋一下遺傳物質的功能。我們知道每個人都有血型，A、B、AB、O，這當然是一個非常重要的生理指標。人類的ABO血型系統，其實是由一個叫做ABO的基因決定的。這個基因位於人類9號染色體的末端，它也能生產一個個納米尺度的分子機器，就長這個樣子。它能像一把剪刀一樣修改人類血液細胞表面的形狀，比如三角形或者球形，就這樣決定了人類的血型。

那既然人體的基因能夠影響人體的重要功能，那反過來想，這些重要的基因如果出現了缺陷，是不是就會導致非常嚴重的疾病呢？答案是肯定的。比如說，如果人體當中一個名叫ADA的基因出現了缺陷，沒法生產蛋白質分子機器了，那人類的免疫系統就沒法正常工作，會導致一類嚴重的免疫缺陷綜合征。這種患者的生活是非常悲慘的，從出生起，他們就只能生活在密封的氣泡裡隔絕危險的細菌病毒。所有食物、衣服和玩具都必須深度消毒之後才能放進去。即便如此，他們一般也活不了多少年。

但是有沒有什麽辦法呢？也有。你看，既然基因缺陷會導致疾病，那如果想個辦法，把患者的免疫細胞抽出來，把正常的基因片段重新放進去，再把這些免疫細胞重新放回患者體內，不就可以治病了麽？這就是所謂基因治療的概念。到1990年代，基因治療的技術也開始成熟，就有人真的應用了這個方法來治療ADA基因缺陷導致的遺傳病，而且取得了成功。第一批接受治療的兩個患者至今仍然健在，而且已經成年。

一直到今天，基因治療都仍然在世界各地被探索和驗證。但是你也能想到，基因治療實際上是一種本質上非常粗糙、非常粗暴的手術，它只能把一整段基因放進去，但是如果一個基因僅僅是某個特殊的位點出了問題，基因治療是沒辦法做到精確修複的。但是緊接著，在世紀之交的時候，人類陸續發現了好幾套能夠精確操縱遺傳物質的工具，我們一般叫它基因編輯。這樣一來，人類才算是真正擁有了上帝級別的力量，能夠在人體遺傳物質上“指點江山”了。

基因編輯的技術細節很複雜，我這裡就不展開了。但是這些技術的邏輯是非常簡單的，可以分成下面這三步。首先，用一個能夠搜尋和定位的工具，找到基因組上需要被修改的位置；第二，用一把剪刀把需要修改的位置減掉；第三，再用針線替換上一段正確的DNA片段。整個手術操作就完成了。

技術成熟之後，當然就是應用場景了。沿著剛才咱們討論的邏輯，你可能會設想，基因編輯的第一次人體測試應該是某種遺傳疾病。但是實際上，基因編輯第一次進入人體試驗，是用來對抗一種風馬牛不相及的感染性疾病——艾滋病。這是怎麽回事兒呢？故事要從一個人說起。這個人叫Timothy Brown，是一個美國人，但是有個代號叫“柏林病人”。他在1990年代德國留學的時候，先後患上了艾滋病和白血病，非常倒霉了。但是他也恰恰因禍得福地成了世界上第一個艾滋病被徹底治愈的人。順便說一句，就在上個星期第二個類似的案例，“倫敦病人”出現了，這裡咱們不詳細展開。他是怎麽治好的呢？簡單來說，他的醫生為了治療白血病，首先用放射線清掃了他全身的癌變淋巴細胞，然後給他做骨髓移植。只不過呢，在骨髓移植的時候，醫生多了一個心眼，給他挑了一個配型合適，同時又存在天然的遺傳缺陷的捐獻者。這位捐獻者身體裡的CCR5基因是缺失的。

為什麽要做這件事呢？這是因為艾滋病毒在入侵人體的時候，需要依靠這個叫做CCR5的分子路標精確定位人體免疫細胞，然後鑽進去，殺死這些細胞。所以，這些天生沒有CCR5分子路標的人，其實對艾滋病是有天然的免疫力的。給“柏林病人”移植這樣的骨髓幹細胞，既能治療白血病，又能抵抗艾滋病，一舉兩得。

但是這個手術實際上有很多運氣的成分，沒辦法推廣。一個現實的原因就是給艾滋病患者做骨髓移植實在是風險很大又得碰運氣。但是結合我們討論的基因編輯技術，這個事情就有解決方法了！你看，我們是不是可以乾脆用基因編輯技術破壞掉艾滋病患者體內的CCR5基因，這樣不就可以直接治病了麽？在2014年，還真有一家美國公司做了這樣的人體試驗取得了不錯的效果，患者的免疫細胞數量大大恢復了。這項研究還在進行中，在未來幾年可能會帶給我們更多驚喜。

在基因編輯牛刀小試之後，美國科學院也代表整個科學共同體，給基因編輯進入更廣泛的應用場景開了綠燈，包括治療像鐮刀型貧血症這樣的罕見遺傳病等等。

在這個基礎上，我們當然就可以來暢想一下這項上帝級別的技術會如何影響到我們。

最直接的影響當然就是治療疾病了。在2015年，中國科學家黃軍就第一次在人類胚胎上做了血紅蛋白的基因編輯，試一下能不能用來治療鐮刀型貧血症。這項研究也是人類第一次對人類胚胎進行遺傳操作。當然他做的還是一個探索性的研究，用的胚胎是試管嬰兒過程裡產生的異常胚胎，不會真的變成嬰兒的。但是這一次嘗試之後，當然會有更多的人開始利用基因編輯的方法，修改更多的人類基因，治療更多的人類疾病。

在治療疾病之後，自然而然地，下一步就是預防疾病了——通過修改基因，預防疾病。我可以舉一個例子，影星安吉麗娜·朱莉在幾年前做了一件事，她通過基因檢測發現自己攜帶一個BRCA1的惡性基因突變，會讓她有90%的概率得上惡性卵巢癌或者乳腺癌，她自己的媽媽和小姨也是因此去世的。因此她就給自己做了預防性的乳腺和卵巢切除手術。結合我們對基因編輯問題的討論，你應該能想到，在未來，肯定會有人試圖用基因編輯技術，在孩子都沒出生的時候提前就把他們的患病基因修改正確，預防疾病，讓自己的子女更健康，這個理由非常正當，似乎沒有什麽可以質疑的。

但是在治療疾病推進到預防疾病之後，下一步推進可能就沒那麽讓人舒服了。我們會不會用類似的技術修改下一代的遺傳物質，讓孩子更聰明、更健康、更強壯、更長壽呢？要知道，人類的所有性狀可能都或多或少被基因影響了。這裡包括單眼皮還是雙眼皮，包括你的性格是內向還是外向，還有你的智商有多高。而且大多數時候遺傳的貢獻還非常大。那麽這樣一來，在很遠的未來，會不會有人用各種辦法設計自己孩子的遺傳物質，讓他們贏在起跑線上呢？

治療疾病，預防疾病，改善自身。這三個層次的目的至少聽起來都還挺正面的。但是基因編輯其實也會引發關於黑暗的聯想。我們也同樣從三個層次來說明這個問題。首先是最直接的技術層面的擔憂。基因編輯技術雖然非常先進，但是至少截止到目前，它有非常頑固的所謂脫靶效應。也就是說，在編輯一個指定基因的同時，會很隨機地、漫無目的地影響到某一個甚至某幾個無關基因，那這樣一來可能就會給人帶來嚴重的健康風險。實際上我們反對今天就動手設計嬰兒，一個最直接的考慮就是，今天的基因編輯技術風險很大，風險和收益不匹配。

但是即便我們解決了技術問題，基因編輯也不應該隨便就亂用。它可能會在更深層次和更大尺度上影響到我們人類的未來。比如說，如果父母們可以隨心所欲地利用基因編輯讓自己的孩子更“好”，會不會慢慢改著改著，人類基因原本存在的豐富的多樣性就消失了，每個人都是雙眼皮，都是網紅臉，都是高智商？你說，這樣有什麽不好呢？就算是拋開審美的需求，生物學上這樣做也會出問題的。

我舉個例子。我們剛才提到過一種惡性的遺傳病——鐮刀型貧血症。這種疾病基因仍然廣泛存在，全世界每年還有10萬人死於這種疾病，有4000萬人攜帶致病基因。這是為什麽？既然是致病基因，為啥沒有被淘汰掉呢？原因就在這張圖裡。鐮刀型貧血症基因的分布區域，恰恰和瘧疾的分布非常類似。這是因為，在人類漫長的進化史上，在還沒有瘧疾特效藥的時候，人類得上瘧疾是很容易死亡的。而對抗瘧疾的唯一武器，就是鐮刀型貧血症的致病基因！從某種程度上說，這種今天非常糟糕的基因，對於人類祖先的生存是至關重要的。那你反過來就可以想到，如果地球發生了各種變化，今天你覺得非常糟糕的基因，也許對於人類未來的生存也會很關鍵呢？要是提前用基因編輯徹底消除了這些基因，會不會影響人類的生存呢？

還有，更深刻的麻煩是，如果基因編輯得到廣泛推廣，那有可能會塑造永久性的階層差異和社會不平等。我想我們都承認，社會存在各種各樣的不平等，而且應該也沒有天真到覺得這些不平等會很快消失。但是縱觀人類歷史，階級的雙向流動對於人類是很重要的。但是如果基因編輯進入試用階段，那一個幾乎是必然的結果是，有錢人率先修改自己後代的基因，一代代佔據競爭優勢，那麽可能一段時間之後，有錢人和窮人的差別就會大到完全無法彌合，也完全無法流動的地步——也許窮人富人就會徹底變成兩個物種！這種可能性，劉慈欣的這部科幻小說說得非常透徹：如果某種技術打斷了階層流動的鏈條，那“窮人和富人可能就不再是一個物種了！”我想，我們誰都沒有做好準備看到這樣的未來吧？

好了，講到這裡，我嘗試著幫你梳理了基因編輯技術，特別是用這項技術來創造人類下一代，會帶來什麽光明或者黑暗的結果。它當然能幫助我們生活得更健康，它也有可能帶來嚴重的副作用；它有可能會讓人類加速進化，變得越來越強大，但是也有可能會讓人類社會徹底分化，打碎今天我們習以為常的一切生活習慣和社會結構。當然所有這些想象都還沒有真正成為現實，我估計可能我們還有十幾、二十年的時間，但是我希望在這個歷史和科幻交匯的時間點上，我們每個人都應該仔細想想，我們想要一個什麽樣的未來，我們又怎麽去創造這樣的未來，謝謝大家！