華大基因沈玥：基因技術是把雙刃劍，用不好會毀滅人類

基因科學技術的發展已經能夠做到對DNA進行解碼與編寫。5到10年後，人類將可以對更大範圍內的動植物、微生物等基因組進行「解碼」（即測序）。

作為中國生物科技產業中的領頭羊，也是全球最大的基因組學研發機構，華大基因憑藉對海量生物信息數據的處理、分析和解讀能力，將前沿的多組學科研成果應用於醫學健康、農業育種、資源保存等領域，推動基因科技成果轉化。

華大基因深圳國家基因庫合成與編輯平台負責人沈玥曾在造就發表演講《我們正在顛覆進化論，再造伊甸園》，演講中探討了人類生命的本質、演化形式及未來進化的方向。

現在，我們又與她聊了聊「合成人類基因組」、「基因決定論」、「定製嬰兒」、「轉基因食品」、「被誤解的基因科學」、「基因科學的未來」等話題。

以下為經編輯過的訪談內容實錄。

造就：基因於我們究竟是什麼？基因真的能決定一切嗎？

沈玥：從物質水平上來講，基因是一段特定的DNA（脫氧核糖核酸）鏈，不能創造什麼，也不能改變什麼。但是，當基因置於生物體內，就擁有了特定的功能，或「單打獨鬥」地發揮作用，例如β－地中海貧血就是一種由β珠蛋白基因異常而引發的單基因遺傳病；或「眾志成城」地構成基因組，指揮細胞生長、發育最終形成個體，成為該生物體存活於世的核心「指揮部」，例如人與猩猩的不同就是由各自的基因組所決定的。

基因是生命延續、物種生生不息的基本保障。基因可以轉錄成為RNA、表達成為蛋白質來控制生物體的體貌、腦部發育等等，所以它是我們人類驅動自身，協同和利用自然資源，從而改造世界的動力源泉。基因可以變異並具備將變異穩定保存的能力，所以我們人類各不相同，並以不同面貌去適應外界環境。

造就：有人認為基因可以解釋一個人的內在本質，這種本質從我們被孕育的那一刻起就固定了，並且可以被預測出來。從科學的角度看，這個說法正確嗎？一個人的未來可以通過基因來預測嗎？

沈玥：基因的確可以解釋一個人與生俱來的內在本質，但是目前又不能通過基因序列的分析完全預測出來。

主要原因有兩點，一是我們對生命的認知還停留在初淺的階段，對許多基因的功能還不清楚，甚至是大量功能元件還沒有被定性；二是我們還不能很好地將人與人之間的微小基因差異與表型的差異很好地聯繫起來。

因此，目前來說，一個人的未來還不能通過基因來預測。另外從人類的社會屬性角度來講，人與人之間、人與自然之間都是在時間流中相互影響、相互關聯的，一個人的未來除了內在本質的影響，還有許多社會的影響，這些都不是能簡單通過生物學去全面解釋的。

造就：無論是新興的克隆技術、還是先進的基因療法，人類能夠改變其生存和死亡方式的時代正在迅速降臨。你認為，人類是否有足夠的智慧來很好地控制自己的進化？

沈玥：人類在未來一定會擁有足夠的智慧和能力來更好地控制自己的進化，但是獲得這個能力的道路必定是曲折的、漫長的。這裡分開兩點來講：

一是因為我們目前對世界、對生命體的認識非常有限，所以實際上我們對生命體的改造和分析也只是停留在初始階段，離精準控制個體形狀以及發育還很遠，所以目前來說我們控制生命進化的能力是不足的。但隨著技術的發展、對生命理解的加深，我相信未來對生命進化的控制一定是越來越得心應手。

二是對生命進化控制的結果是好是壞還無法判斷。我們對生命體的改造到現在也只有一個世紀，而真正大規模地改造物種的合成生物學僅有十幾年的發展歷程。

當前無論利用何種方式對生命進行改造，雖然某些癥狀能立竿見影地表現出來，但是經過改造的個體將對社會、未來產生哪些利弊影響，還需要漫長的時間去驗證。在這個等待檢驗的過程中，我們需要引進生命倫理及生物安全的相關法律法規，從制度上保證我們在正確的科學研究方向上前進。

造就：目前合成人類基因組還存在哪些方面的困難和障礙？你預測合成人類基因組會在何時實現？

沈玥：首先要重點說明，目前廣泛討論的人類基因組合成絕不是合成人，而是在細胞層面的探索，鮮有涉及組織器官，更與「人造人」相距甚遠。技術上的困難與障礙體現在如何構建超大DNA，我們目前合成的酵母染色體最大也不過在1Mb級別，但這連人類最小染色體的五十分之一都不到，所以如何構建超大DNA並高效的導入受體細胞，是一個技術難點。

前沿技術永遠是一把雙刃劍，用得好將造福人類，用得不好也會毀滅人類。但是人類對於科學的探索不會止步，阿波羅計劃、曼哈頓計劃和人類基因組計劃起始初期，都有過反對的聲音，但今天看來，這三大科學計劃對於我們人類科學、技術及產業的積極影響甚至遠超過我們的預期。

人類基因組合成的科學探索不會受輿論影響而止步，也一定會向這個方向繼續下去。當我們有了合成全人類基因組的能力，或者說技術儲備後，也可能是會等待時機，等待生命科學研究的不斷深入去發掘合成人類基因組的價值所在。

我在這裡開下腦洞：通過人為設計合成基因組構建「種子細胞」，植入病變組織「生根發芽」，對組織進行修復；構建「健康360安全衛士」細胞，通過人體心血管系統和淋巴系統無時無刻監視人體分子層面的健康狀況，並給予一定的修復；在無關痛癢的地方，譬如屁股或頭皮，鎖定那麼幾個細胞，進行基因組的刪除和寫入，再通過ATCG轉碼成人類可讀懂的信息，如文字，讓大腦接收，使人不用通過學習就能「記住」和調用大量信息。

造就：人類胚胎基因修改研究不斷走入人們視野。如果對人類胚胎基因進行編輯修改，是不是可能導致出現「定製嬰兒」？這會引發什麼法律和倫理問題？

沈玥：就目前而言，「定製嬰兒」還是科幻範疇，即便是技術層面有實現的可能，基因組知識儲備的匱乏也會讓人們在著手此類事情時望而卻步。與現實更為接軌的說法，應該是「健康修正嬰兒」，這也是全球人類胚胎基因修改研究熱潮的初衷。

我們已經發現了基因的變異會導致疾病發生，例如帶有BRAC1基因突變的女性個體會大大增加其患乳腺癌的風險，如果能在胚胎期，通過基因編輯進行BRAC1的「修正」，那就很可能從根本上解決由遺傳因素導致的乳腺癌患病問題，進而得到健康寶寶。

至於第二個問題，科學技術本身沒有對錯，問題根源是人類怎麼使用，所謂的法律和倫理問題也是使用過程中產生的社會性認知反饋。如果說只是做疾病的修復應用，相信大家都不會反對，支持還來不及。但修改的地方與疾病無關，自然會引來質疑。

往回看，法律和倫理的關注與相對技術發展是有滯後性的。計算機領域可見一斑，現代網路發展帶來的種種安全隱患更是凸顯了這個問題。比較微妙，或者說與以往技術發展所帶來的社會性問題不同的是，生命科學領域的「法律與倫理」部分相當熱門，不僅與生物技術發展同步，甚至在熱點問題上，倫理有所超越，這其中也許有人類自我認知保護和社會文明意識提升的原因。

無論怎樣，這種現象都是積極的，並且不應該認為技術與法律倫理是「掙脫與束縛」的對立關係，而是一個教學相長、互相依存的關係，因為兩者都在發展。不僅如此，就法律與倫理來說，其部分根源在於擔心，擔心源於無知和不公（失衡），如果基因編輯技術能為大眾所熟識，普惠眾生的過程中不分你我，想必能省卻不少法律爭端。

現在回頭直面一下這個問題，目前或不遠的將來基因編輯技術可能引起的法律問題包括技術本身及其衍生品的專利保護、基礎研究紅線制定、臨床應用監管條例等；倫理問題可能主要集中在「非治療目的的基因修飾」趁虛而入，不僅引起「人造人」、「我是誰」等極端敏感的問題，也會進一步加速社會不均衡發展。

總的說來，我們應該對技術發展持有寬容之態，畢竟基因編輯是根本解決部分病患問題的有力工具；其次我們也要對我們自身的社會思想、法律架構和自我約束力要有足夠的信心，相信未來基因編輯技術會在合適的場合發揮它的最大潛力。

造就：基因科學中，哪些將會對人們的生活產生顛覆性的影響？

沈玥：人類基因組計劃的完成，使人類得以更深入的了解生命健康的本質、疾病的本質，從基因和分子層面上探索診療的新途徑。新的測序及分子診斷技術的研發，使得很多遺傳性疾病得以有效控制，極大的降低了出生缺陷。同時，癌症、糖尿病、心血管疾病等高發疾病能夠更早的發現和更為精準的診治，顯著提高了人們的健康水平。

基因編輯技術的發展，更是為遺傳病和惡性腫瘤的治療帶來了新的曙光，使得一部分目前沒有治療方案的絕症能夠從基因組層面上進行精確治療。而合成生物學的發展，更可能帶來未來生物製造業的顛覆性變化，實現藥用、營養、化工等各種產業原料從生物萃取、化工合成的產業模式向生物合成模式的轉變。

造就：5到10年後，基因科學會發展到一個什麼樣的水平？

沈玥：基因科學技術的發展已經能夠做到對DNA進行解碼與編寫。5到10年後，我們會對更大範圍內的動植物、微生物等基因組進行「解碼」（即測序），這也是華大基因提出的「地球生物基因組計劃」項目的目標。

基因組「編寫」（即編輯與合成）將會更加低成本、高通量、自動化及安全高效；在生物安全及倫理管控範圍內，「編寫」產生更加多樣的物種類型；在健康營養、疾病診療、綠色製造等方面將突顯出不可替代的價值。

造就：未來，人類的基因數據會否成為最重要的資產？

沈玥：生命健康是人的根本所在。基因，作為蘊含人類生命奧秘的載體，必將孵化出全世界最龐大、最重要的產業市場。人類基因數據是個人重要資產毋庸置疑，可以說它包括了人類生老病死的全部秘密。但這能否成為人類最重要的資產，還要看未來我們對其的認知和應用能否更深入和廣泛。

具體來說，目前基因組的研究主要針對人類疾病，應用也是轉化醫學範疇的精準醫療。那對於非病患個體，數據資產是否是最重要的則見仁見智。但未來，隨著基因組數據認識的不斷深入，發現這些數據就是一個人的完整的精細描述，若是如此，誰能說基因數據不是最重要的資產？以上設想之所以過於大膽，也是想突出人類基因數據的潛在價值，未來可期，拭目以待。

造就：人們現在還在排斥基因科學的一些做法，比如轉基因，也有一些黑暗的基因實驗正在進行。在你看來，未來我們需要警惕的基因威脅是什麼？

沈玥：對於潛在的基因威脅，我們尤其要警惕針對特定人群基因序列的分析來進行人群特異性的病毒，微生物及毒性物質研發，這需要我們要嚴格遵守遺傳信息相關的管理規範，避免這類威脅的出現。

另一方面，我們要警惕在人類胚胎上進行非醫學必要的基因改造應用，從倫理及法律法規上嚴格管理相關研究。

造就：從健康的角度，談談你對轉基因食品的看法？

沈玥：轉基因食品能夠在很多方面解決問題，如增加糧食產量、減少農藥使用、減少環境污染、增加食品營養等，而且轉基因食品在各國都有嚴格的監管和檢測，除技術因素外，還有生態健康和社會倫理等因素的權衡。

由50多位科學家組成的委員會耗時兩年撰寫而成的《轉基因作物：經驗與展望》指出，目前來看在安全性上，轉基因作物與傳統育種及輻射或化學技術育種沒有明顯差異。因此，通過政府安全評估，政府批准上市的轉基因食品是相對安全的。

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造就：當下中國最需要解決的基因產業問題是什麼？

沈玥：核心實力的增強是中國最需要解決的基因產業問題，這裡不僅僅指技術本身，也指人才。

造就：你對未來樂觀么？

沈玥：科技發展使得人類的生活變得更加信息化、智能化，在今天我們覺得不可能的事物都有可能在未來出現，就如同計算機、互聯網的問世改變了人們的生活，這在150多年前簡直是無法想像的。

隨著科技發展，未來可以實現如利用生物大數據，完成對人類疾病的預防、診斷，既延長人類的壽命，又使我們生活得更健康；現今世界經濟發展是以破壞環境為代價換來的，那麼未來，我們就可以盡最大可能去修復環境、復活滅絕的動物，讓大自然重新煥發出風采與活力。

所以我們對未來充滿期待和嚮往，也在為之努力奮鬥！

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