今天,聊一種本來只存在於神話中的技術。傳說,蘇美爾人的天神阿努納奇用這種技術創造了人類,直到十年前,我們都還以為,這是一種不可能被人類掌握的技術。而就在過去的五年當中,我們突然拿到了一把和阿努納奇一模一樣的手術刀。它可以消滅疾病、治療癌症,或者讓你在八十歲的時候直接變回二十歲。甚至就在二零一八年,有人用這把手術刀復刻了阿努納奇創造人類的那一幕,造出了兩個不屬於人類基因的嬰兒,爭議席捲全球,而這個技術就叫做基因編輯。
人類編輯基因的三個時代。
1.0時代可能從一萬五千年前就開始了。中國雲南的古人類,突然發現,最近有一種狼,很喜歡在部落周圍轉悠。然後,雲南人就抓了一批又一批的狼回來,開始用1.0版本的基因編輯方法改造它們。於是這些狼就變成了一個全新的物種狗。而這個1.0版本的方法,非常的直白,那就是把狼圈養起來讓他們自然雜交,只挑選那些最忠於人類的後代留下來挑選了一代又一代以後,狼就變成了各種狗。改造完了狗,古人類又開始琢磨起路邊的野花野草。然後又過了幾千年,針茅草變成了小麥,大芻草變成了玉米,野蕉變成了香蕉。這樣古人只需要把種子種到土裡面定居下來照顧這些種子。第二年就會收穫大量的糧食。然後定居在種子周圍的人類越來越多,城市就形成了。慢慢的城市裡吃飽了沒事幹的人也就越來越多,開始研究點數學哲學啥的,文明也就誕生了。而這個照顧種子的過程就叫做農業,接下來,人類的農業文明持續發展了一萬多年,而2.0時代也終於來了。
2.0時代。這天是一九五三年二月二十八日,兩個小夥正在研究DNA的結構。當時幾乎所有的生物細胞體內都發現了DNA。於是人們懷疑細胞是在按照DNA上儲存的資訊來工作,而DNA究竟是一個什麼結構呢?資訊又儲存在哪裡呢?這兩個小夥一邊搭積木,一邊思考著這些問題。突然她們擺出了一個雙螺旋的結構身體就像兩條纏繞的蛇,身體的中間有四種元件分別叫做A、T、C、G。如果A都和T配對,C都和G配對,那麼這個雙螺旋就是非常穩定的。果然他們的模型對了,不僅DNA是這種雙螺旋的結構,而且控制細胞的資訊就儲存在ATCG這些配對組合當中。比如在眼皮細胞那裡,細胞如果按照AATTCCG程式碼來工作,也就是雙眼皮,如果按照ATATGGC的程式碼來工作,你就是單眼皮。於是科學家就把這種能控制工作細胞的程式碼片段叫做基因。而如果我們能夠像編輯word文件一樣編輯基因那就太好了。比如把你的眼睛裡單眼皮基因改造成雙眼皮基因啥的。但很顯然人類不是阿努納奇,並沒有直接編輯基因的天頂星科技。所以2.0時代科學家們用核輻射的方法隨機編輯基因,可輻射可以把DNA分子轟斷,而只要儘量控制得好就不會斷的太離譜。這樣機體就能修復這些DNA。但在修復的過程中會出現偏差,這個偏差就會導致變異。而如果這個變異是我們想要的,比如一萬顆辣椒的種子被轟炸,當中有一顆長出了十倍大的辣椒,那麼我們就把這一顆種子留下來,再用它種出一萬顆種子。再拿去轟擊一遍,當然絕大多數情況下轟出來的這些種子是無法產生後代的,這就相當於輻射劑量沒有控制好,直接給轟廢了。回想一下你小時候,是不是經常聽說太空育種的新聞,這其實就是把種子拿到太空中讓宇宙輻射來轟擊它們。因為宇宙輻射不強也不弱,轟出來的不育後代也比較少。而且,Ibanez都是往大了這個方向上去變異,很適合育種。
除了核輻射某些化學藥品也能讓DNA變異。比如秋水仙素,直接讓細胞裡的DNA一分變兩份,而且DNA一加倍,很多不育的種子就變得可以產生後代了,還長得更大了,真的是很神奇。但同時我們還發現,小麥、香蕉、土豆等等這些農產品,竟然明顯是DNA加倍過的東西。而且有些小麥,還不知被加倍過一次,這又是為什麼呢,這又是另外一個故事了。繼續琢磨,科學家們還發現,除了可以用粗暴的物理化學方法來折騰DNA,還可以用更細緻的生物方法,於是3.0時代很快就來了。
3.0時代。這個時代當中,科學家們開始把外部基因注入到細菌裡面,讓細菌來表達這些基因。比如給日本的啤酒酵母來電德國的進口基因,口感真的變得很德國。到了一九七四年,又發明了把外援基因插入到小鼠體內的方法,這些小鼠,還可以把插入的基因遺傳給自己的後代。然後一九八零年代,各種吞噬是有的細菌,能夠分泌胰島素的細菌紛紛被人類改造出來,立刻就投入了使用。本來人類想要獲得胰島素,是必須從動物體內去提取的,一頭大型動物的新鮮胰臟提取出來的胰島素,大概只夠一個糖尿病患者用七天,而全球,需要每天注射胰島素的糖尿病患者,至少有一億。所以這個發明不僅拯救了成千上萬的動物還拯救了上億的人類。但是到了一九九零年代,基因工程就開始受到抨擊,因為科學家們開始給人類的卵細胞注入基因,創造出三父母的後代。三父母是怎麼回事呢?
原來我們每個人的基因都是來自父母雙方,母親提供一份主基因,父親提供另外一份和母親匹配的主基因。但除了父母雙方的主基因以外,母親其實還提供額外的一份副基因。這份基因儲存在母親的卵細胞當中。如果這份基因出問題,就可能導致不孕不育,也可能導致後代患上遺傳病。於是科學家就找來第三個女性,把她卵細胞中的基因提取出來,注入到母親的卵細胞當中,再讓這個被修復過的卵細胞與精子結合產生後代,這個後代呢就是所謂的三父母后代。
到了六年後,一種全新基因編輯技術出現了直接讓人類從3.0時代飛躍到10.0時代,這個技術就叫做CRISPR-Cas9,這個技術可以自由編輯基因。那麼人類是如何得到這個技術的呢?
喜歡的小夥伴可以留言,下次給大家帶來10.0時代基因編輯的故事。