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如果说 IT 是在高速上已经飞速行使了 30 年的话,那么生物科技也即将驶入这条高速路,虽然说现在速度不是很大,但是加速度很大,在将来它必将一样高速行驶。 ——亓磊 我们大多数人听到「基因」这个词,都感觉是神秘的,遥不可及的。在日常生活中我们可能并不会接触到它们,除了「转基因食品」,我们对基因并没有太多了解。 在本周末刚刚结束的腾讯 WE 大会上,来自斯坦福大学生物工程系助理教授,基因编辑领域专家亓磊为我们畅想了人类未来在生命科学上即将面对的变化。他提出了一个观点,「生命是可被编程的」。他认为,我们每个人都相当于是一台精密的机器,如果我们能够找到不同生命特征的「开关」,那么人类迄今为止遇到的很多医学难题,比如艾滋病,比如镰刀型贫血症,都可能会因此得到解决,人类将有可能像打开计算机开关一样来调节自身的生命特性。 本文内容根据亓磊演讲整理编辑 生命编程:从「基因剪刀」到更厉害的「基因开关」
我们人类在计算机科学上已经走了 30 多年,在这段时间内,我们用自己的智慧创造出了一些改变世界的东西。而在生命科学上面,我们也已经逐渐加速。有趣的是,我们在编程计算机的时候,希望计算机会越来越智能,越来越聪明,就像我们人一样;而当我们编程生命的时候,我们希望的恰好相反,生命越来越简单是最好的,因为这样容易被控制,我们能够创造出我们期待的结果。 所以我们探索最前沿的生物科学技术,去尝试编程生命的时候,首先要做的是知道生命这套程序的来源,我们需要读取生命的程序,这个过程叫做基因测序。 随着科学家们不断努力,五年来,基因测序价格一直在下降,已经超过了摩尔定律。生命科学的成本下降比我们想象中来的要快,这也为编程生命提供了非常坚实的基础。基因测序只是是编程生命的第一步,因为我们人类做了这些检测,最终的目的还是治好自己身上的疾病。所以,走好了第一步,人类开始尝试的,是被称为「基因剪刀(CRISPR)」的事情。
试想一下,你的身体就是一台 DNA 计算机,如果我们能够去在它运行错误的时候(比如发生疾病的时候),通过删除过程中的错误基因,是否就能像按下了「删除」按钮一样,去避免这样的疾病呢?答案是可能的。CRISPR 有一个蛋白和 ROA 构成,蛋白本来的功能是让人体内的细菌拥有剪切病毒的能力,就像一把剪刀一样,而 ROA 就好像是 GPS,能够指引这把「剪刀」找到相对应的位置,去「剪切」、「删除」或者「修改」错误的基因。 不过,基因剪刀(CRISPR),或者说基因编辑虽然强大,能够把人身上一些不好的基因删除修改,但是有时候也会犯错。一旦发生错误,很有可能就形成一代代传下去的新的遗传病,这个过程也很难逆转。所以,如果能找到一种方法,让我们不必去修改基因的序列,但是又能改变基因的功能,我们就能规避遗传病的奉献。「这种技术,我们叫做 CRISPRi 。」亓磊介绍道。
简要来说,CRISPRi 就是在基因剪刀 CRISPR 的基础上,去除了剪刀的功能,加入了更智能的功能,能够「开启」和「关闭」基因。我们人体基因组有 2 万多个基因构成,这些基因席位的差异和不同的表达构成了我们个体的差异,当那些该表达的基因不表达,不该表达的却表达的时候,我们就会得病。所以可以通过 CRIPSRi 来修复,它可以找到基因组里那些表达的「开关」,然后去打开或者关闭,比如找到糖尿病的开关、近视眼的开关,脱发的开关,都可以选择去关闭,而不是去删除这些基因。这样,我们就不用担心基因开关 CRISPRi 会让我们造成变异,同时又能治愈很多现在治疗不好的疾病。 基因编程:改变未来医学和社会环境的钥匙 (责任编辑:本港台直播) |