Beyond gene-edited babies: the possible paths for tinkering with human evolution
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未来，CRISPR 技术将越来越容易使用，这可能会为改造人类进化开辟道路。这对我们物种意味着什么？本文由高级生物医学编辑 Antonio Regalado 撰写，由 Noa 讲述 - newsoveraudio.com</context> <raw_text>0 欢迎收听麻省理工学院技术评论播客。我的名字是 Matt Honan，我是我们的主编。每周，我们都会为您带来一篇来自科学和技术前沿的引人入胜的深度报道，涵盖人工智能、生物技术、气候、能源、机器人技术等主题。以下是本周的故事，希望您喜欢。

我的名字是 Antonio Regalado，您的常驻主持人，我是一名生物技术记者，就职于麻省理工学院技术评论。您即将听到的故事是关于人类进化、定制婴儿以及在未来几十年内，基因编辑婴儿出生的真实可能性，这些婴儿天生就对阿尔茨海默病、心脏病和其他老年疾病免疫。感谢 Noa 的旁白。

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2016 年，我参加了在华盛顿特区举行的一次大型记者会议。主题演讲人是 Jennifer Doudna，就在几年前，她共同发明了 CRISPR，这是一种革命性的基因改变方法，它席卷了生物实验室，因为它易于使用。Doudna 解释说，通过这项发现，人类获得了改变自身基本分子结构的能力，而这种能力既带来了可能性，也带来了危险。

她说，她最大的恐惧之一是有一天早上醒来，读到关于第一个 CRISPR 婴儿的新闻，一个从一开始就故意改变基因的孩子。作为一名专门研究基因工程的记者，我对此感到担忧。

我也有不同的恐惧。CRISPR 婴儿将成为世纪新闻，我担心其他记者会抢先报道。基因编辑已成为生物技术领域最重要的课题。

一旦中国的一个团队改变了猴子的 DNA 以引入定制突变，那么进一步突破似乎指日可待。如果有人真的创造了一个基因编辑婴儿，这将引发最深刻的道德和伦理问题，Doudna 告诉我，其中之一就是这样做将改变人类进化。任何对胚胎进行的基因改变，如果成功发育为婴儿，都将通过所谓的种系传递给其后代。

什么样的科学家会大胆尝试呢？两年后，在飞机座位上飞行了近 8000 英里后，我在中国广州的一家酒店找到了答案。我加入了一个纪录片摄制组，与一位名叫贺建奎的生物物理学家会面，他带着一批顾问出现。在会议期间，他显得非常热情，兴奋地谈论了他对小鼠、猴子和人类胚胎的研究，以及他最终通过从出生时就向人体添加有益基因来改善人类健康的计划。我仍然认为，这样的步骤可能至少还有一段距离，我问他这项技术是否真的为这项工作做好了准备。“准备好了，”贺建奎说。

然后，在长时间的停顿之后，他说：“几乎准备好了。”四周后，我得知他已经这么做了。我发现他在线发布的数据描述了两个基因编辑人类胎儿的基因组图谱，也就是正在发育中的 CRISPR 婴儿，以及他的计划说明，该计划是创造对 HIV 免疫的人类。他靶向了一个名为 CCR5 的基因，在某些人中，该基因存在一种已知可以抵抗 HIV 的变异。

感染率很少。看到电子表格中的数字，你会不寒而栗，尽管也许一些气候学家也有同样的感觉。看到最新的北极气温，似乎在我们故事中已经发生了具有历史意义且令人恐惧的事情。在同一天发布这条新闻时，我认为基因定制人类的诞生将介于医学突破和人类增强滑坡的开始之间。对于他的行为，

他后来被判处三年监禁，他的科研行为受到了严厉的谴责。他对被证明是双胞胎女孩和后来发现的第三个婴儿所做的编辑实际上是粗心大意地施加的，几乎是失控的，根据他自己的数据。我和媒体和学术界的一群批评者一起，对贺建奎及其顾问圈进行了普罗米修斯式的折磨——每天都有大量的文章和揭露。加州大学伯克利分校的基因编辑专家 Jennifer Doudna 在 X 上抨击他，称他为“科学纵火犯”，并将他比作弗兰肯斯坦。J.R.R. 托尔金的《指环王》中，似乎他的罪行不仅仅是医疗过失，而是胆敢掌控创造你、我、他的过程。撰写关于人类命运的未来学家们设想了各种各样的变化。

我们都将获得装载着基因好处的辅助染色体。或者，也许我们将作为一群相同克隆体的一部分生活。也许性将过时，因为我们将完全通过干细胞繁殖。

或者，另一个星球上的人类殖民者将被隔离如此之久，以至于他们将成为一个独立的物种。然而，关于贺建奎的想法是，他从触手可及的科学现实中汲取了灵感。正如某些基因突变会导致可怕的罕见疾病一样，人们也正在发现其他基因突变，这些突变使少数人能够抵抗糖尿病、心脏病、阿尔茨海默病和 HIV 等常见疾病。

如果时间足够长，这种有益的超级能力般的性状可能会传播到整个人类。但是，为什么要等待十万年让自然选择发挥作用呢？只需几百美元的化学物质，你就可以尝试在十分钟内将这些改变安装到胚胎中。

理论上，这是进行此类更改最简单的方法。它只是一个细胞开始。在世界大部分地区，编辑人类胚胎受到限制，在大多数国家，制造基因编辑婴儿是完全非法的。

但是，不断发展的技术可能会使胚胎问题变得无关紧要。新的方法可以将 CRISPR 添加到已经出生的人（儿童和成人）体内，也可以让他们轻松地接受改变。事实上，如果您好奇 125 年后人类基因组可能是什么样子，那么许多人可能会受益于目前仅在人口一小部分中发现的多种罕见但有用的基因突变。

这些突变可以保护我们免受常见疾病和感染，但最终它们也可能导致其他性状的显著改善，例如身高、新陈代谢甚至认知能力。这些变化不会遗传给人们的后代，但如果它们广泛传播，它们也将成为一种人类定向的自我进化形式，这与计算机智能的出现或我们周围物理世界的工程一样重要。令我惊讶的是，即使贺建奎的批评者对他的方法提出了异议，他们也认为这些基本策略是不可避免的。

当我问 2005 年帮助创造“基因组编辑”一词的 George Church 人类基因组在比如说一个世纪后会是什么样子时，他欣然同意，随着这项技术的改进，使用超级基因的改进很可能会广泛应用于成人和胚胎。但他警告说，他不一定相信人类会以正确的方式做事。某些群体可能会比其他群体更早获得健康益处，商业利益最终可能会引导这一趋势。

就像算法让他的学生们不自然地将鼻子贴在手机屏幕上一样。我说，我对人类基因组在 100 年后的样子充满热情，但这种热情受到我们缺乏节制和智慧的历史的限制。他说：“你不需要是埃尔德·胡基·斯莱才能开始在北京时间晚上 10 点左右写乌托邦。”他的脸出现在 10 美分的视频会议应用程序上。

这是 2024 年拍摄的，距离我第一次采访他将近六年了，他出现在一个像太空一样的房间里，房间的天花板很高，墙上有一台大屏幕电视。Church 警告我不要和他说话，因为这就像要求伯纳德·麦道夫谈论道德投资一样。但我想要和他谈谈，因为他仍然是少数几个愿意推动广泛改善人类基因想法的科学家之一。

当然，这不能怪他每个人都对这个想法如此悲观。在他进行实验后，中国正式将基因编辑人类胚胎植入子宫定为犯罪。资金来源消失了。

他造成了这种强烈反弹，这使许多人的研究（本来就不多）停止了，”俄勒冈健康与科学大学的生育医生 Paula Amato 说，她的同事是美国仅有的两个曾在实验室中报告编辑人类胚胎的团队之一。

以及公众舆论——没有人想与被认为是丑闻、优生学的东西联系在一起。2022 年出狱后，中国官员出乎所有人的意料地试图让贺建奎东山再起。起初，他提出了基于 DNA 的数据存储和为患有肌肉萎缩症的儿童提供负担得起的治疗方法的想法。

但随后，在 2023 年夏天，他在社交媒体上发帖称，他打算重返基因编辑胚胎的研究，但前提是不将任何人类胚胎植入以怀孕。他新的兴趣是一个名为 APP 的基因，或淀粉样前体蛋白，已知拥有这种基因的非常罕见版本的人几乎从不患阿尔茨海默病。在我们进行视频通话时，他说 APP 基因是他目前研究的主要重点，他正在确定如何改变它。

他说，这项工作并非在人类胚胎上进行，而是在小鼠和肾细胞上进行，使用的是一种更新的 CRISPR 技术，称为碱基编辑，它可以在不破坏分子结构的情况下翻转 DNA 的单个字母。他说：“我们只是想将这种保护性等位基因从少数幸运的人扩展到大多数人。”如果在卵子受精时进行调整，你只需要改变一个细胞，就可以使这种改变在胚胎中，最终在人的大脑中到处发生。

他说：“试图在出生后编辑一个人的大脑就像把人送上月球一样困难。”但他说：“如果你将基因编辑传递给胚胎，那就和开车回家一样容易。”未来，人类胚胎显然会纠正所有严重的遗传疾病，但它们还会接受大约 20 或 30 次编辑以改善健康状况。

如果你看过科幻电影《永无止境》，这部电影发生在一个这样的润色是家常便饭的世界，导致对电影主人公（一个缺乏这些润色的宇航员）的污名化。其中一项将是安装 APP 变体，这涉及改变 DNA 的单个字母。其他变体将预防糖尿病，也许还会预防心脏病。

他称这些拟议的编辑为“基因疫苗”，并相信未来的人们不必担心今天最有可能杀死他们的许多事情。贺建奎是将在未来实现这一目标的人吗？2023 年，他似乎朝着这个方向迈进了一步。他在武汉的一所三流大学——华中科技大学——获得了一份基因中心主任的职位。但在我们的通话中，他说他已经离开了这个职位。

他没有说明导致分裂的原因，但提到大量的新闻报道使人们感到压力山大。法国财经报纸的一篇文章标题是：“基因编辑婴儿，中国弗兰肯斯坦的秘密”。

现在，他说，他正在自己的私人实验室进行研究，资金来自中国和美国的资助者，他正在早期计划创办一家初创公司。他能告诉我名字和地点吗？当然不能。

他笑着说：“可能会有。”“没有实验室，只是一个概念。”但这是一个很难忽视的概念。

你会给你的孩子一个基因吗？改变基因组中 30 亿个字母中的一个字母，以预防阿尔茨海默病——这是美国第七大死因。

民意调查发现，美国公众对向胚胎添加抗病性状的伦理问题大致持相同看法。然而，相当一部分人会走得更远。2023 年发表在《科学》杂志上的一项调查发现，如果这样做可以提高孩子进入顶级大学的机会，近 30% 的人会编辑胚胎。

贺建奎声称正在研究的基因变体的益处是由冰岛基因狩猎公司 Decode Genetics 在 26 年前发现的。1998 年，其创始人、一位名叫 Kari Stefansson 的医生获得了冰岛公民的医疗记录和 DNA，使 Decode 拥有了第一个大型国家基因数据库之一。现在，有几个类似的大型生物库在运行，其中包括英国的一个生物库，该生物库最近完成了对 50 万名志愿者的基因组测序。

这些生物库使得进行计算机化搜索成为可能，以发现人们的基因构成与现实生活中的差异之间的关系，例如他们的寿命、他们患有的疾病，甚至他们喝多少啤酒。结果是一个统计指数，它显示人类 DNA 中每一个可能的差异对每一个可以测量的性状的影响有多大。2012 年，Decode 的遗传学家使用这种技术研究了 APP 基因的一个微小变化，并确定拥有这种变化的个体很少患阿尔茨海默病，而且其他方面看起来都很健康。

事实上，他们在老年时似乎特别敏锐，而且似乎寿命更长。实验室测试证实，这种变化会减少大脑中异常蛋白质团块的产生，而这些蛋白质团块是这种疾病的标志。进化的一种方式是当婴儿的 DNA 中出现小的变化或错误时。如果这种变化有助于该人存活和繁殖，它最终会在物种中变得更常见，经过许多代后，甚至会变得普遍。

这个过程很慢，但科学可以观察到。例如，在 2018 年，研究人员确定，巴瑶族（一个居住在印度尼西亚的土著群体，其成员通过潜水采集食物）拥有与更大的脾脏相关的基因变化。这使他们能够储存更多的含氧红细胞，这在他们的生活中具有优势。

即使APP基因的变异似乎非常有益。但这是一种在老年人过了生育年龄后才受益的变化。因此，这不是自然选择容易发挥作用的那种优势，但我们可以发挥作用。这就是技术辅助进化看起来的样子，抓住我们认为有用的变异并传播它。以色列医学遗传学家埃弗拉特·莱维尔在2023年的基因编辑暑期班上说，增强功能的实现方式可能是观察人群，观察具有增强能力的人，无论这些能力是什么，你将使用已经在人群中存在并且你已经掌握信息的变异。关注已经在人群中存在的有利DNA变化的一个优势是，它们的影响得到了证实，Decode公司找到的那些80多岁和90多岁的人，除了思维异常清晰外，似乎没有什么不同。

从Decode生物库的电脑屏幕上看，他们的生活就像一个长期的自然实验，然而科学家们不能完全有把握地将这种变异植入胚胎，因为益处或缺点可能会因已经存在的其他遗传因素而异，特别是其他阿尔茨海默病风险基因，而且很难进行研究以了解会发生什么。对于APP来说，最终证据需要70年才能出现。到那时，参与的科学家都将去世。

2023年我与斯蒂芬·桑交谈时，他论证了使用像APP变化一样具有较大影响的罕见变异来改变基因组的理由，以及反对的理由。我们所有人都希望在死前保持清醒的头脑。这是毫无疑问的。

他说，如果你可以通过按下一个按钮来安装具有这种突变的人所拥有的那种保护，那将是可取的。但他表示，即使在出生前进行这种编辑的技术存在，这样做的风险似乎也几乎无法衡量。你不仅影响这个人，还影响他们所有后代，永远如此。

这些突变将允许进一步的选择和进一步的进化。所以这开始关乎我们作为物种的本质。一些基因工程师认为，编辑胚胎虽然理论上很容易做到，但总是会受到这些严重不确定性的阻碍。

他们说，对活体成人的DNA编辑可能会变得足够容易，不仅可以纠正罕见疾病，还可以为寻求增强能力的人增加增强能力。如果发生这种情况，为了改进而进行的编辑可能会像任何消费技术或医疗产品一样迅速传播。“我认为这不会是种系，”哈佛大学遗传学家乔治·丘奇说，他经常被人们寻求他的预测。

我们现存的80亿人构成了市场。多年来，丘奇一直在传播他所谓的“我著名的或臭名昭著的增强表”。这是一个基因变异的清单，这些变异赋予人们超能力，包括APP，以及另一个导致骨骼格外坚硬的基因变异，这个变异在一个抱怨无法在游泳池中漂浮的家庭中被发现。

这张表是非正式的，因为一些人认为丘奇加入了HIV保护性CCR5变异，这激发了He Jiankui试图将其编辑到Crispr婴儿中的努力。丘奇认为，一旦得到证实，针对非常严重疾病的新型基因疗法将开始引领人们对已经出生的人进行增强和改进。你会不断地进行调整并获得反馈。他说，这是种系难以做到的事情。

由于人类的生长需要很长时间，对成年人体质的改变不会遗传下去，但丘奇认为它们很容易被视为一种遗传形式。他指出，铁路、眼镜、手机以及制造和使用所有这些技术知识，都已经在几代人之间传承下来。

他说，我们显然甚至继承了无机物。生物技术产业已经在寻找方法来模拟罕见有益变异的影响。例如，一种新型心脏药物模拟了名为PCSK9基因的罕见变异的作用，该基因有助于维持胆固醇水平。这种最初在美国少数人身上发现的变异会阻断基因的活性，并使他们终生保持超低胆固醇水平。

这些药物每隔几周或几个月服用一次，其作用是阻断PCSK9蛋白。然而，一家生物技术公司已经开始尝试编辑人们肝细胞的DNA，即细胞代谢的场所，以永久性地产生相同的效果。目前，对成年人体的基因编辑仍然具有挑战性，并且受到将Crispr指令传递给数千甚至数十亿个细胞的困难的阻碍，通常使用病毒来携带有效载荷。

大脑和肌肉等器官难以进入，治疗可能会很痛苦，死亡和研究并非闻所未闻。但生物技术公司正在投入巨资开发新的更便捷的Crispr递送方式。一些公司正在设计能够靶向特定类型细胞的特殊病毒。

另一些公司正在采用类似于COVID-19疫苗中使用的纳米颗粒，其目的是轻松且廉价地引入编辑器。在加利福尼亚州伯克利的由Doudna创立的创新基因组学研究所，有一个手臂注射项目。研究人员预计，随着递送技术的改进，他们将能够创建一种Crispr可变性，只需点击几下鼠标，医生就可以为任何影响儿童的严重遗传疾病设计基因编辑疗法，包括罕见疾病，以至于没有公司愿意承担。

这是我所在领域的趋势。在可编辑的范围内，我们可以很快地利用人类遗传学。人类的潜力将迅速扩大，”在该研究所工作的Earn Ov说。

我们知道，这已经是今天的情况了。别忘了2024年，这是在2024年。我们可以为整个地球制造足够的Crispr。

我真的认为，这种注射器基因编辑的想法将会发展壮大。随着它的发展，我们将开始非常清楚地面对如何公平分配这些资源的问题。目前，基因编辑干预措施非常复杂且成本高昂，只有富裕国家的民众才能接受。

第一个获得FDA批准的此类疗法，一种治疗镰状细胞病的疗法，价格超过200万美元，并且需要长时间住院治疗，因为这种疗法很难实施，因此在非洲大部分地区尚未提供，即使镰状细胞病在非洲最为常见。这种差异正在推动人们努力极大地简化基因编辑，包括由盖茨基金会和美国国立卫生研究院联合资助的一个项目，该项目旨在设计手臂注射Crispr，这可能会使治疗方法具有可扩展性和普及性。一种类似于COVID-19疫苗的基因编辑器可能只需要花费1000美元。

盖茨基金会认为这项技术可以广泛治愈镰状细胞病和HIV，这是非洲的一个未满足的需求。为此，该基金会正在考虑将精确的HIV抵抗性基因变化引入人们的骨髓中，He Jiankui试图将其植入。科学家们可以预见未来的巨大益处，甚至可以预见分子自由的最终前沿。

正如纽约康奈尔大学威尔医学院的太空遗传学家克里斯托弗·梅森所描述的那样，他与新型基因编辑器一起工作，这些编辑器可以暂时开启或关闭基因。他正在他的实验室里使用这些编辑器来使细胞抵抗辐射损伤。他说，这项技术可能对宇航员有帮助，或者用于周末的娱乐基因组学，例如，在准备参观切尔诺贝利核电站之前增强你的修复基因。

这项技术正在变得，“我认为这实际上是基因技术的最佳应用，”梅森说。“我们可以说，嘿，找到基因组上的一个位置，然后随时开启或关闭任何给定基因上的一个开关来控制它的表达。”对成年人体轻松递送基因编辑器可能会引发与Crispr婴儿引发的同样紧迫的政策问题。

我们是否鼓励基因增强，特别是自由市场基因组升级，就是一个问题。一些在线健康影响者已经在宣传在洪都拉斯提供的一种未经批准的基因疗法，其创造者声称这种疗法可以增加肌肉质量。另一个风险是，如果改变人们的DNA足够容易。

基因恐怖分子或政府可能会未经他们的许可或不知情就这样做。2023年在美国批准的一种治疗皮肤病的基因疗法是配制成乳霜的形式。

第一个涂抹式基因疗法，虽然不是基因编辑器，但一些科学家认为，新的递送工具应该故意保持复杂和笨重，以便只有专家才能使用它们——一种通过模糊性来实现安全的生物学版本。但这不太可能发生。

制造一个基因编辑器来进行这些改变不再是，你知道的，只有100个人能够做到的事情。这是公开的，”Orno说。“随着递送技术的改进，我不知道我们该如何在我们谈话中经常回到那个超能力列表中，那些使某些人在某种程度上成为局外人的基因变异。

有一种突变可以让一些人每晚睡5个小时而没有任何不良影响。苏格兰有一位女性，她的基因特性意味着她感觉不到疼痛，并且总是快乐，但也健忘。然后是阿罗·蒙塔纳，这位越野滑雪冠军在1964年冬季奥运会上获得了三枚奖牌，结果发现她有数量异常多的红细胞，这要归功于EPO受体基因的改变。

这基本上是任何寻求加入增强游戏的人的蓝图，这是一个自由主义者为产品兴奋剂国际体育比赛制定的计划，批评者称其为近乎犯罪的行为，但它得到了亿万富翁彼得·蒂尔等人的支持。所有这些都是人类基因组未来的可能性，我们甚至不需要改变胚胎就能实现。一些研究人员甚至预计，随着一些尚未构想出的技术的出现，更新一个人的DNA可能会像通过WiFi发送文档一样简单，而今天的病毒或纳米颗粒将成为像软盘一样的缩写。

我问丘奇对基因编辑技术长期发展的预测。最终，你出生时会注射一大堆东西。或者它甚至可以在怀孕期间引入，”他说。

你将拥有所有优势，而不会有被遗传性改变困扰的缺点。这就是进化。你正在收听MIT技术评论，Antonio Regalado撰写的文章《超越基因编辑婴儿：修补人类进化的可能途径》。这篇文章发表于2024年8月22日，由Peter Handy为Noa朗读。