轉載自饒毅魯白謝宇三位科學家主編的微信公號《知識分子》（ID：the-intellectual）
全球頂尖學者聚首華盛頓
文 | 葉水送 陳曉雪 顧卓雅
美國當地時間12月1日，由美國國家科學院、美國國家醫學院、中國科學院和英國皇家學會聯合組織召集的人類基因組編輯國際峰會（International Summit on Human Gene Editing）在華盛頓拉開帷幕。 此次峰會持續三天時間，彙集了基因研究領域全球頂尖學者，如諾貝爾獎獲得者David Baltimore，著名遺傳學家George Church，Crispr-Cas9技術共同發現者、加州大學伯克利分校Jennifer Doudna和馬克普朗克感染生物研究所Emmanuelle Charpentier以及在基因編輯領域大放光彩的麻省理工學院Broad研究所張鋒等。
哈佛大學醫學院遺傳學家George Church
除此之外，該峰會還召集了印度、以色列、奈及利亞在內的20多個國家的專家參加。他們齊聚一堂，共同探討飛速發展的基因編輯技術所帶來的基礎研究變革、潛在應用，以及由此帶來的社會問題、政府管控以及法律問題等。
美國病毒學家、加州理工學院教授David Baltimore主持此次峰會，他希望這次會議能夠了解到各方的態度和想法。北京大學生命科學學院教授、中科院上海植物生理研究所研究員許智宏代表中科院出席此次會議，他表示，“我相信（人類基因編輯技術）是一個需要所有人認真思考的重要話題”。美國國家科學院院長Ralph Cicerone表示，希望這次會議能夠闡明各方對基因編輯在科學、倫理和文化上的差異，甚至能夠在一些突出的科學問題、研究重點領域以及倫理指導方針上達成初步共識。
當然，共識也只是更深入、更廣泛討論的一個開端，Cicerone說。健康產業、遊說團體、公共機構和政府機構未來逐漸都要納入決策之中，“儘管我們已經為這次會議作出儘可能的努力，這還只是剛開始邁出一大步而已”，Cicerone說。
基因編輯倫理討論成焦點
基因編輯技術的倫理問題是此次會議備受關注的焦點。近日，Doundna在Nature發文提出監管人類基因編輯的五個步驟，其中第一步就是採用用於測量基因編輯技術效率和脫靶效應的標準，也就是首先要解決基因編輯技術的安全問題。
加州伯克利分校生物學家Jennifer Doudna
不過，基因編輯技術已被張鋒證實會越來越安全。此次峰會開始的當天，張鋒在Science發文稱，他們透過調整Crispr-Cas9蛋白成功降低了脫靶效應。在這篇標題為“Rationally engineered Cas9 nucleases with improved specificity”論文中，張鋒和同事從化膿性鏈球菌中改變了組成Cas9酶的1400個氨基酸中的3個氨基酸，從而將基因編輯中的脫靶效應降低到了幾乎無法檢測的水平，這意味著基因編輯技術的安全問題，越來越有保障。
哈佛-麻省理工Broad研究所張鋒[/caption] 如果使用Crispr-Cas9基因編輯技術被證明是安全的，倫理是不是要進行改變？這是此次會議的一個重要議題，也是科學家們無法避開的一個問題。 “我們都同意安全是非常重要的，總有一種所有人都可以接受的語言”，生命倫理研究所海斯汀中心（Hastings Center）主任、生命倫理學專家Josephine Johnston說，“人們對這項工作關注的一些其他問題還是很難進行對話。”而這些問題並非只是科學方面的，還有社會領域的問題，包括知情權以及人類在基因修飾中的角色等問題。 數月前，中山大學學者黃軍就透過Crispr-Cas9技術修飾人類三原核受精卵（不能正常發育的受精卵），引起全球科學家激烈討論。半月前，美國學者一項發表在美國科學院院刊（PNAS）上的研究顯示，他們在實驗室對蚊子的基因進行改造，使其攜帶一種抗瘧疾的基因，從而對瘧原蟲產生抑制，進而遏制瘧疾的傳播。
這項研究同樣使用了Crispr-Cas9基因編輯技術。儘管改造一個物種基因已變得越來越簡單易行，但在受益於免受瘧疾的侵襲同時，也讓人們對面臨的倫理問題感到惶恐不安。 不同的國家對人類生殖細胞基因編輯態度不同。根據2014年一項研究顯示，在全球39個國家的調查中，有25個國家反對人類生殖細胞基因的修飾，並透過法律來執行這項禁令，其中包括了加拿大、澳大利亞、英國以及法國等。另有4個國家已透過檔案禁止這類研究進行，但未立法，這其中包括中國（下圖粉色部分）。而俄羅斯在內的9個國家對人類生殖細胞基因修飾的態度左右搖擺、飄忽不定（下圖深灰色部分）。對於美國來說，人類生殖細胞基因修飾仍被限制，這是橫亙在很多研究者的面前的一條紅線：人類生殖細胞不允許進行基因修飾（下圖灰色部分）。
不同國家對生殖細胞基因修飾態度，圖片來自威斯康星大學法學和生命倫理學教授Alta Charo發言PPT[/caption] 對於基因編輯技術而言，儘管歐洲和美國都有相關的法律約束，但是他們的立場並不一致。在歐洲，他們主要偏向於對風險性技術的約束，這項法律的頒佈是以尊重人類原有遺傳資訊為基礎的，只要該技術能產生潛在的負面影響，都有可能會被禁止。而美國更偏向於對產品的約束，儘管他們會評估風險性技術的每一次應用所帶來的潛在威脅，但不同產品執行的標準不盡相同則讓公眾感到困惑不已。 兩家機構於今年6月份公佈成立了一組國際諮詢委員會，作為該倡議的顧問並負責整個倡議活動的運作，其成員包括了北京大學生命科學學院教授、中國科學院學部科學道德和倫理委員會主席許智宏。該委員會將對人類基因編輯技術的科學支援以及臨床、倫理、法律和社會意義進行綜合性的研究，並於2016年釋出一份報告，提供研究結論，對人類基因編輯研究的合理使用作出建議。 事實上，這些具有風險性技術，如基因編輯技術，進入市場前需要相關部門反覆斟酌，如何更好地管控它們。如果法律過於鬆懈，那麼整個市場會變得混亂不堪，不良事件頻發，最終會扼殺該技術的整個市場，而如果法律過於嚴格，對於那些擁有創新能力的創業公司則十分不利，因為這會扼殺他們的創新能力。
研究發現，透過政府基金資助來調控研究者的研究興趣似乎是一個不錯的選擇。
1975年，全球科學家聚集在加州的阿西洛馬會議中心，為安全地推進重組DNA技術制定指導方針，至今被科學界視為自我監督的典範。此次專就Crispr-Cas9革命性技術召開的國際峰會有望成為制訂新規範的開始，讓我們在敬畏生命的同時，也能夠最大化新技術帶給人類、環境的福祉。
正如英國皇家學會會長保羅·納斯所表示的那樣，“基因編輯技術對改善人類健康和福祉提供了偉大的機會，但同時也帶來了明顯的道德和社會問題。”中國同樣是基因編輯技術倫理規範制訂的不可或缺的力量。中國科學院院長白春禮說，“中國科學家和政府都在關注人類基因編輯技術的正反面。中國科學院的科學家已經組織了小組討論，並與有關政府機構一道探討該項技術的法規政策。我們願意與國際團體協作，探討如何制定適當的法規和實現這類技術的應用。”[5]
關於基因組編輯的7個關鍵事實（據Nature整理）：
目前僅有1項研究發表了對人類胚胎細胞的基因組編輯 ：今年4月，廣州中山大學黃軍就領導的團隊聲稱他們使用Crispr-Cas9技術編輯了人類的胚胎。事實上，論文在發表在《Protein & Cell》雜誌前的數週內，就已引發了對於修改人類生殖細胞的激烈討論。黃和同事使用了“不能存活”的胚胎進行試驗。
世界各國對於編輯人類胚胎細胞的法案差異巨大：德國對於人類胚胎的實驗限制非常嚴格，擅自進行可視為刑事犯罪。在中國、日本、愛爾蘭、印度，對於人類胚胎編輯只有非強制性規則。許多研究者一直盼望能有一個國際性的準則，並希望這次在華盛頓召開的峰會可以成為制訂準則的開始。
修改基因組，門外漢也能做到：Crispr-Cas9技術讓基因修飾變得既廉價又簡單，業餘生物學家在自家車庫或者公眾實驗室都可以嘗試這種實驗。
Cas9不是唯一有用的酶：Crispr-Cas9系統中的一個關鍵成分是DNA剪下酶Cas9。但在今年9月，麻省理工學院Broad研究所的張鋒報導了另一種名為Cpf1的DNA剪下酶，有望讓編輯基因更加容易。張鋒是在哺乳動物細胞中進行Crispr-Cas9基因編輯的先驅之一。
豬：基因編輯實驗的重點物件：儘管狗、山羊和猴子都是Crispr-Cas9基因編輯的物件，但豬已經成為實驗的重點。令人矚目的發明包括重量為正常豬六分之一的微型豬、超級肌肉豬以及基因組中有62個位點被編輯過，以期成為人類器官捐獻者的豬。
比爾蓋茲、谷歌和杜邦公司都想加入基因組編輯的大潮：今年8月，包括比爾及梅林達·蓋茨基金會和谷歌風投基金在內的重量級投資者，拿出1.2億美元投資馬薩諸塞州劍橋的Editas醫藥公司（張鋒為該司的創始人）。大農業投資也在跟進，杜邦在10月和加州伯克利的Caribou生物科學公司達成了合作協議，宣佈將使用Crispr-Cas9技術來改進作物。
Crispr-Cas9系統的專利之爭：2014年4月，張鋒獲得了Crispr-Cas9技術的美國專利。早在2012年他申請專利的幾個月前，加州大學伯克利分校的分子生物學家Jennifer Doudna和現任職於馬普感染生物學研究所的Emmanuelle Charpentier也申請了自己的專利。因此，加州大學伯克利分校要求美國專利和商標局裁定誰應該擁有Crispr-Cas9技術專利。這樣的爭議也同時發生在歐洲，Charpentier也反對張鋒對Crispr-Cas9技術的專利權。三位科學家都成立了應用Crispr-Cas9技術的公司。
參考文獻：[1] Liang, P. et al. Protein Cell 6, 363–372 (2015). [2] Zetsche, B. et al. Cell 163, 759–771 (2015). [3] www.nature.com/news/human-genome-editing-summit-to-sample-global-attitudes-1.18879 [4] www.wired.com/2015/12/stop-dancing-around-real-ethical-problem-crispr/ [5] 《科技導報》 2015,33(18) 本文圖片均來源於此次峰會，文章末段引自《科技導報》。