塑造人的基因与控制基因的人

来源: 中国科学报 / 作者: 2020-02-20
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我第一次接触到基因是在上世纪 90 年代读大学时。从那时至今的 20 多年里,人类社会在基因研究上已经作出了许多足以永远改变人类历史进程的发现。

比如,完成了人类基因组计划,现在已经可以对所有生物的基因组进行大规模的快速测序,而且基因测序的价格以远超摩尔定律的速度逐年下降。人类学会了如何调控基因,可以改变动植物的基因来提高生产力,生产出更好的食物与药物,科学家甚至开始运用基因治疗方法治愈由先天基因缺陷而导致的顽疾。最重要的是,人类已经掌握了编辑基因的方法,地球物种的演化进程有可能从此改变。

身处这个动荡的大时代,你准备好了吗?

作为研究基因的科研工作者,我决定把基因科学知识与前沿进展,加上自己的思考,结集成书,给读者准备一个基因科学的必修课程。

在这本书里,我没有讲解专业术语,而是将科学知识和前沿进展用不需要生物性专业知识就能理解的语言讲述出来。你甚至不需要知道组成基因的 ATGC 四种化学成分就可以理解基因的美妙。

更重要的是,我希望跳出一个基因研究者的专业视角,从历史和社会的角度来看看基因科学在过去的 100 多年中对人类社会产生了哪些冲击。

书中关于基因科学有两个最核心的观点。

第一,基因不仅决定生物体的 “硬件”,还决定生物体的 “软件”。

基因的作用就是编码蛋白质,蛋白质组成了我们的 “硬件”,也就是身体结构。基因的作用其实远远不止编码生物体的 “硬件”,最新的科学研究已经发现,基因还决定了生物体的 “软件”,即生物体的行为与认知能力。比如智力水平等,在很大程度上是被先天的基因决定的。

虽然基因决定了人类行为与认知的能力,但是这种先天的能力在后天能发挥到何种程度,则要看家庭、社会环境、个人奋斗以及机遇等因素。

第二,基因并非命运。

了解了基因对生物体的重要作用以后,我们很容易联想到,是不是人的一生都是由基因决定的?所谓阶层和财富分配是否也与基因有关?在阅读众多历史文献和反复思考后,我认为,基因绝非命运,考虑到人类社会的复杂程度,我们不可能从基因来预判一个人的事业成就和命运。

你可能会问,人类的智力水平不是由基因决定的吗?没错。但是人类整体的智商水平其实呈正态分布,超高的和过低的都很少,99% 以上的人智力水平都差不多。但是为什么社会财富会呈悬殊的比例分布呢?2019 年,美国的最新统计数据显示,1% 富有的人拥有 40% 的财富。这个结果能说明 1% 的超级富豪基因更好吗?绝对不是。

财富与所谓的社会阶层受到家庭与社会等复杂因素的联动和叠加效应影响。说白了,人与人之间的基因差别,比社会中的贫富差距要小得多。优越家庭因素的形成跟社会环境有关,能维持多久也还得看后天努力,富不过三代的例子比比皆是。因此,这个事实也让人感到欣慰,在目前的人类社会中,幸福确实是奋斗出来的,而不是由先天因素决定的。

所以从生物学角度来说,众生是平等的。每一个人都有成就一番事业的机会。那对于没有含着金钥匙出生的一般人来说,后天究竟要怎么努力呢?很简单,基因给了人类学习的能力,我们不能浪费每个人都有的天赋。

从小时候的被动学习,到长大以后的主动学习,学习是贯穿人一生的主题。我们为什么要不停地学习?因为学习在大脑里打开了基因,产生的蛋白质让我们真正成为一个现代智人。正是这一生学习到的知识和技能,让我们在人类社会拥有立足之地,能够成家立业。

当然,基因也给每个人做了一些先天的限定,比如给了我们待人接物的不同角度和观点,让我们具有多种多样的性格,甚至决定了我们希望拥有的亲密关系,例如爱情。对,你没有看错,人类的爱情其实也是基因的产物。最新的基因科学研究正在将人类社会的众多基本现象一一解构,还原到生物性的根本元素——基因层面。

至少在可以预见的 100 年之内,人类社会都不会由于基因的差别而产生不平等现象。但如果我们运用基因编辑方法人为修改人类的基因传承,对人类演化进行有意的干预,那就不好说了。

对于已经掌握了基因科技的人类来说,未来的发展会如何被基因科技重塑呢?关于基因科技与人类的现在和未来,我在书中与读者分享了两个观点。

第一,基因科技已经彻底改变了人类社会。

现在的人类不仅观察与探测基因,还学会了调控基因这个生命的底层密码。科学家在 20 世纪 80 年代发现了限制性内切酶,掌握了操纵基因的第一个武器,引爆了基因工程革命。人们利用基因工程技术借助细菌生产蛋白质药物,借助小鼠生产抗体药物。基因工程还改变了动植物的基因,永远地改变了人类社会流传千年的传统农业。2012 年,人类发现 CRISPR/Cas 系统,驯化了细菌的基因武器,将其改造成了强大的基因编辑工具。现在,基因编辑工具已经能准确修改浩瀚基因组里的任何基因,甚至具备了影响其他物种基因演化的能力。那么,拥有了这种 “超级” 能力的人类应该怎样用好这个能力呢?

虽然漫长的人类社会的历史在基因演化的长河中不值一提,但是由于人类演化出了文明,拥有了调控基因的能力,整个生物界的演化历程即将被永久改变。这个改变是福是祸还未可知。

第二,运用基因科学治愈疾病,是人类当下的使命。

了解了基因的规律以后,会对当下的人生产生什么影响?生命由基因决定,知道这个规律以后,人生是不是就没有希望了呢?人类是基因演化的巅峰,也是第一个可以反叛基因的物种。我们有能力与基因博弈,在博弈中寻找我们作为人类存在的意义。

作为研究基因的科学家,我一直在研究导致大脑发育异常的基因突变,并且密切关注修复自身缺陷的基因治疗方法。在经历了数十年黑暗中的摸索后,科学家终于披荆斩棘,开辟出了基因治疗的道路。利用基因疗法对抗先天遗传病已经成为生物医药产业界的前沿阵地。如今人类健康的最大威胁之一就是由基因缺陷导致的先天性遗传疾病。基因治疗的曙光即将引爆生物医药产业的又一次革命。本书在第四部分介绍了基因治疗的最新进展。

在书的最后,我与读者分享了自己关于基因科学与伦理冲突的观点。在基因编辑技术的讨论中,与其被对未知技术的恐惧湮没,不如勇敢地了解它们、掌握它们。基因编辑技术本身一点也不可怕,就像核技术可以用来制造原子弹,也可以用来修核电站一样。

对于技术本身,我相信人类的智慧肯定可以找到正确的使用方法,但是在此之前,如果被少数别有用心的 “科学狂人” 甚至 “科学流氓” 来滥用,就可能导致社会大众对科学技术的不信任,对技术进步产生不可逆的副作用。技术的滥用对人类个体产生的损害将是整个社会的悲剧,科学共同体应该与社会大众携起手来建立起科学的边界,一方面严格控制前沿基因技术的临床应用风险,另一方面也不能因噎废食,阻止前沿科技的健康发展。

希望你可以从这本书里有所收获,我也希望与读者分享自己的思考——基因科技究竟会给人类未来带来哪些冲击。

(作者系中国科学院神经科学研究所研究员)

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  • 匿名用户

    基因科技引领的时代在社会历史背景下还有好长一段路。

    107 天前