讓比爾?蓋茨青睞的技術,基因編輯都能做什麼?
最極客
最具極客精神的新媒體
4月10日,比爾·蓋茨在美國《外交事務》網站發表了一篇題為「Gene Editing for Good」的文章,主要內容是說明CRISPR基因編輯技術的應用。到底是怎樣的技術,會令比爾·蓋茨青睞?這種技術有何優勢,如何作用於現實之中,未來又會如何發展,是值得深思的問題。
實際上,CRISPR是「Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats」的首字母縮寫,它是一系列重複的DNA序列,而細菌利用這類基因序列將病毒記錄下來,並將病毒的DNA整合進自己的細菌基因組中,而這種病毒DNA最終就成為了CRISPR序列中的「spacers 「,該防禦系統能夠在同種病毒再次發起攻擊之時給予保護與免疫。
那麼這個技術有什麼實際的用處呢?我們可以設想一下,未來要做父母的人可以」私人定製「孩子的全部特質。人們可以根據自己的喜好定製寵物的體積大小或是植物的壽命。CRISPR可以針對人類的疾病創造出新型藥物,可以幫助農作物抗病,可以創造出新物種,甚至有」起死回生「之神奇功效。
在未來,CRISPR將對醫學界起到重大的作用。當前若是研究藥物,需要花費很長時間,而且要確保藥物的安全性,並對藥物的副作用有預防機制。此外,嚴格的監管政策往往導致藥物的研發進程長達數十年。
而CRISPR能夠迅速識別潛藏的目標基因,實現高效的臨床前的實驗。為藥物研究機構提供了一種更快、更實惠的研究大批量基因的方式,能夠迅速便捷地查看受特定疾病影響的基因,從而更精確有效地研發出相對應的治療藥物。
在糧食與農產品的製造方面,CRISPR同樣能夠起到重要的作用。早在20世紀20年代,酸奶公司Danisco就開始使用早期CRISPR對抗酸奶中的嗜熱鏈球菌,但技術並不成熟。隨著時間的推移與氣候變化的影響,越來越多的糧食和農產品需要被保護以免受細菌侵害。
例如種植區域變得愈發乾燥,可可的種植逐漸成為難題,而環境的變化會進一步加劇病原體對可可的損害。為解決這個問題,加州大學伯克利分校的創新基因組學研究所應用CRISPR來製造抗病可可,而巧克力供應商MARS Inc.也在支持這項研究。
此外,基因編輯技術還能夠緩解馬鈴薯與西紅柿等作物的短缺現象。2016年,被CRISPR改造的白色蘑菇成為首個通過美國農業部批准的CRISPR編輯的有機體。去年10月,農業公司DuPont Pioneer與Broad研究所合作,利用CRISPR進行相關的農業研究。同月,中科院的科學家使用CRISPR對豬肉進行遺傳工程改造,使豬體脂肪減少了24%。
種種跡象表明,利用CRISPR的新型農作物將更快進入市場。而食物應用基因編輯之後,能夠攜帶更多的營養物質,並且延長其保質期,這種技術於食物與農作物而言是一個值得關注的領域。
從生物與工業領域來看,CRISPR能夠對化學產品進行改造與創新。利用CRISPR,人類能夠改變微生物以增加其多樣性,從而創造出新的生物材料,並製造效率更高的生物燃料。不論是香水中的活性化學物質還是工業洗潔精中的活性化學物質,CRISPR都能對其高效創新產生巨大的影響。
儘管基因編輯技術能夠被廣泛應用,但其非預期的效應和所有未知變數都是該技術的缺點,而關於倫理與道德的爭議也因CRISPR被應用於人體實驗方面而出現。在使用CRISPR進行人體治療時,安全性是否能夠得到保障是大問題。與所有的新技術一樣,研究人員不能夠確定CRISPR的整個影響範圍,這很可能引起被實驗體的不良反應。
至於基因編輯的監管,一部分的挑戰來源於不同國家的規則與實踐的差距,而協調一致的政策環境才會產生更高的效率,才能提升技術的整體水平。關於這一點,科學家聯盟或是國際組織可以幫助建立全球標準。畢竟面臨著一個對人類有利的技術,全人類都有責任擔負起推進的責任。
※智能手錶可以打電話了,或許還不能完全取代智能手機
※人造肉今年就能上餐桌,但不是那麼容易吃到的
TAG:最極客 |