基因将改变的物种和世界
□徐敏
“有一种叫做‘基因组编辑\’的划时代技术，我们要不要去采访一下呢？”2014年9月的一天，日本NHK大阪放送局和京都放送局组成这样一个项目组，制作基因组编辑的相关节目。2017年10月，电视台根据电视节目成书《基因魔剪——改造生命的新技术》。
所谓的“基因组”到底是什么？
在我们的细胞之中存在着“基因”，正是它决定着“我”这个人类的“设定”——个子是高是矮，发色是黑是黄。不止是人类，其他生物如狗、金枪鱼、土豆等，也都是基于继承“双亲”的遗传信息而形成的。说白了，所谓基因，就是一本用于制造我们人类个体的说明书，而某个生物所拥有的全部遗传信息则被称为“基因组”。这也就意味着，基因组通常是不可能发生改变的。然而，基因组编辑这一技术，居然能够通过对基因组进行“编辑”，从而“改变基因所记载的信息”。不仅如此，如今似乎已经产生了纯粹依靠编辑基因信息而诞生的生物。
比如荷兰乳牛。荷兰乳牛体形巨大，性情温和，乳房十分发达，可以生产大量的牛奶。然而，在进化史上，身体下方垂着那么大的乳房，荷兰乳牛在理论上绝不可能从奔跑速度极快的肉食动物嘴下逃生。其实所谓荷兰乳牛，在自然界中原本并不存在，而是人们对野生牛种进行“家畜驯化”，把牛饲养在围栏之中，让产奶量高的牛相互交配。经过漫长岁月的重复交配，终于诞生了荷兰乳牛这一理想的奶牛品种。不止是奶牛，许多生物品种都是经过类似的重复交配而获得的，比如结穗多的水稻、精肉产出比例高的牲猪。然而，若是创造新品种，则必须经过数百年的漫长岁月。
能不能想办法在较短的时间内改良出理想的品种呢？一种方法就是直接在该生物的基因上“动手脚”。新出现的这种技术就是基因组编辑，它与以往的技术相比效率非常高。比如真鲷这种食用价值很高的鱼类，需要3年才能从鱼苗成长为具备繁殖能力的成熟个体，周期太长。对此，研究组希望培育出成长更快、体型更大的真鲷。
科学家把目光投向了某种基因——肌抑素。人们通常所知的肌抑素是一种抑制肌肉成长的蛋白质，其作用是防止体内肌肉过度生长，保持适度的肌肉量。一旦肌抑素停止工作，肌细胞的数量就会增加，且每个细胞都会不断增大，身体将发育得超过正常体型。科学家认为，只要人为抑制肌抑素的功能，应该就能培育出体内肌肉含量相对增加、产肉量高的真鲷了。为此，只要将含肌抑素的基因破坏掉就行。于是，在实验室中，科学家对真鲷的受精卵进行基因组编辑，破坏了受精卵中的肌抑素成分。果然，一年以后，接受过基因组编辑的真鲷竟然明显增大！它们的肚皮周围更肥大，横向摆放下的视觉对比十分显著，背部也有显著的隆起，明显给人“胖了一圈”的感觉。无论是体重水平还是外表，都约为普通真鲷的1.5倍。一种“全新真鲷”诞生——仅仅是对受精卵进行基因组编辑，就产生了与亲代具有截然不同特性的后代。
“不长角的奶牛”原理也是如此。奶牛本来都是长角的，但是牛长出角之后很容易因为相互角斗而受伤，人类进行采奶作业时也有因此而受伤的风险。于是，“无角牛”的想法因此而诞生了。如果采用以往的品种改良手段，应该让奶牛和不长角的肉牛进行“杂交”，但交配的结果，却存在着可能令两者各自拥有的性状——也就是奶牛的“能产出优质牛奶”以及肉牛的“能产出优质牛肉”的特征同时丧失的风险。不仅如此，杂交的方式至少需要15年。
对此，科学家考虑利用基因组编辑技术，单单将“长不出角”这一基因进行定点精确融合。具体实施方法就是，提取有角的奶牛细胞，通过基因组编辑技术，将“长角”的基因切断，使其丧失功能。再通过基因组编辑技术，在切断“长角”基因的同时引入从肉牛中提取的“长不出角”这一基因。最后，只需要将该细胞的细胞核移植到去除了细胞核的受精卵之中，就能孕育出“不长角的奶牛”。事实上，2016年5月，第一头“不长角的奶牛”已经诞生了。
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