0:00:00.844,0:00:03.306
這次的演講是有關於[br]「基因驅動技術」，

0:00:03.330,0:00:05.883
但我要從一個小故事開始說起。

0:00:06.621,0:00:09.844
20年前，有一位叫安東尼．詹姆斯[br]的生物學家，

0:00:09.868,0:00:12.187
他迷上了一個

0:00:12.211,0:00:14.790
製造出不會傳染[br]瘧疾的蚊子的想法，

0:00:15.683,0:00:19.739
想法很棒，但幾乎差點失敗。

0:00:20.596,0:00:23.256
首先，要做出抗瘧疾的蚊子，

0:00:23.280,0:00:25.287
真的相當困難。

0:00:26.286,0:00:29.913
但詹姆士在幾年前，[br]終於做到了，

0:00:29.937,0:00:32.008
他是藉由增加基因的方式，

0:00:32.032,0:00:34.746
讓瘧疾的寄生蟲無法在[br]蚊子身上生存。

0:00:35.551,0:00:37.373
但這會衍生出另外一個問題。

0:00:38.043,0:00:40.885
現在，你有一隻抗瘧疾的蚊子，

0:00:40.909,0:00:44.495
但你要如何讓牠取代掉所有[br]有攜帶瘧疾病原的蚊子？

0:00:46.107,0:00:47.580
有幾個選項可以選，

0:00:47.604,0:00:49.627
A 計畫基本上就是，

0:00:49.651,0:00:52.738
培育出一大堆新的[br]基因改造過的蚊子，

0:00:52.762,0:00:54.088
然後放生牠們，

0:00:54.112,0:00:56.079
並祈禱牠們的基因[br]可以被遺傳下去。

0:00:56.673,0:00:58.787
但問題是，你得釋放出

0:00:58.811,0:01:03.111
將近十倍當地蚊子的數量，[br]才會有效果。

0:01:03.135,0:01:05.222
所以，一個有 1 萬隻蚊子的村落，

0:01:05.246,0:01:07.325
你得釋放出 10 萬隻才能搞定。

0:01:08.229,0:01:09.379
你應該猜的到，

0:01:09.403,0:01:12.157
對居民來說，這不是一個[br]很受歡迎的策略。

0:01:12.181,0:01:13.331
（笑聲）

0:01:14.963,0:01:18.667
之後，去年一月，[br]詹姆士收到一封

0:01:18.691,0:01:20.642
來自一位叫做伊桑．畢爾[br]生物學家的 E-mail。

0:01:21.400,0:01:24.259
畢爾說，他和他的一位名叫[br]范倫鐵諾．岡茲的研究生

0:01:24.283,0:01:27.227
意外發現了一個工具，[br]它不僅可以保證

0:01:27.251,0:01:29.925
特定的基因特徵[br]可以被遺傳到下一代，

0:01:29.949,0:01:32.028
還可以讓它快速地繁殖擴散。

0:01:32.734,0:01:35.400
如果他們是對的，[br]基本上就可以解決掉

0:01:35.424,0:01:37.805
他和詹姆上這 20 年來[br]一直想要解決的問題。

0:01:38.450,0:01:43.108
在實測中，他們做出了兩隻[br]帶有抗瘧疾基因的蚊子，

0:01:43.132,0:01:45.291
以及這項新工具，[br]「基因驅動技術」，

0:01:45.315,0:01:46.806
我晚點會在做解釋。

0:01:47.506,0:01:49.839
最後，他們設置出了一種機制，

0:01:49.863,0:01:51.801
他們讓帶有抗瘧疾[br]基因的蚊子

0:01:51.825,0:01:55.824
不再有正常的白色眼睛，[br]取而代之的是紅色的眼睛。

0:01:56.682,0:01:58.732
這是一個相當方便的辨認方式，

0:01:58.756,0:02:01.293
因為他們只要看一眼，[br]就能分辨出蚊子的種類。

0:02:02.192,0:02:04.949
所以，他們把兩隻[br]抗瘧疾、紅眼的蚊子，

0:02:04.973,0:02:07.632
放進一個裝有30隻[br]正常白眼蚊子的箱子中，

0:02:07.656,0:02:08.830
然後讓牠們繁殖。

0:02:09.383,0:02:13.240
在經過兩個世代後，這些蚊子[br]繁殖出 3800 隻的後代。

0:02:14.217,0:02:16.010
這一段不最驚人的部分。

0:02:16.716,0:02:18.638
接下來這一段才是：

0:02:18.662,0:02:21.569
假定，你從只有兩隻紅眼蚊子

0:02:21.593,0:02:22.927
加上30隻白眼蚊子開始繁殖，

0:02:22.951,0:02:25.712
你會以為牠們的後代[br]應該都是白眼的，

0:02:26.514,0:02:29.538
但在詹姆士打開箱子後，[br]他發現，

0:02:29.562,0:02:32.903
全部的 3800 隻蚊子都是紅眼的。

0:02:33.315,0:02:35.355
當我問伊桑．畢爾這件事時，

0:02:35.379,0:02:38.894
他在電話那頭簡直興奮地不得了。

0:02:39.886,0:02:42.049
那是因為，你如果[br]只剩下紅眼蚊子

0:02:42.073,0:02:45.021
那就是違反了[br]生物學的基礎法則，

0:02:45.045,0:02:46.287
孟德爾的遺傳定律。

0:02:46.912,0:02:48.081
我簡單說明一下，

0:02:48.105,0:02:50.869
孟德爾的遺傳定律說明，[br]當一公一母交配時，

0:02:50.893,0:02:53.535
他們的後代會遺傳到[br]來自上一代各半的 DNA。

0:02:53.559,0:02:57.154
所以如果原生種蚊子是 aa，[br]新的蚊子是 aB，

0:02:57.178,0:02:58.980
B 代表抗瘧疾的基因，

0:02:59.004,0:03:01.391
那他們的後代，[br]會有四種排列組合：

0:03:01.415,0:03:03.988
aa, aB, aa, Ba。

0:03:04.884,0:03:07.173
但，如果你使用了[br]新的基因驅動技術，

0:03:07.197,0:03:08.709
他們會全部變成aB。

0:03:09.900,0:03:12.452
在生物學上，根本[br]不會有這種情況發生。

0:03:12.476,0:03:13.780
但發生了甚麼事？

0:03:14.709,0:03:16.153
第一件發生的事情就是

0:03:16.177,0:03:19.447
2012 年基因編輯技術[br]CRISPER 的誕生。

0:03:20.701,0:03:22.811
你們當中很多人可能都[br]聽過 CRISPER 這項技術了 ，

0:03:22.835,0:03:26.136
所以我簡單說明一下，[br]CRISPER 是一種工具，

0:03:26.160,0:03:28.739
它可以讓研究人員以非常精準、[br]簡單、快速的方式來編輯 DNA 。

0:03:29.533,0:03:33.262
它是藉由控制一個現存在[br]細菌裡面的一個機制。

0:03:33.286,0:03:35.912
基本上，會有一個像[br]剪刀一樣功能的蛋白質，

0:03:35.936,0:03:37.170
它會切斷 DNA，

0:03:37.194,0:03:39.677
然後會有一個 [br]RNA 分子導引剪刀

0:03:39.701,0:03:41.419
往你希望它剪掉的地方去。

0:03:41.443,0:03:44.133
它所形成的結果，基本上[br]就是一個基因造字的過程。

0:03:44.157,0:03:46.783
你可以抽出整段基因，[br]然後換另一段進去，

0:03:46.807,0:03:49.252
甚至僅是編輯[br]基因裡的其中一個字母。

0:03:49.646,0:03:51.599
而且你可以在任何[br]物種上做這件事。

0:03:53.328,0:03:57.042
好的，還記得我剛提的，[br]基因驅動技術原本的兩個問題嗎？

0:03:57.835,0:04:00.955
第一個就是，要做出一隻

0:04:00.979,0:04:02.366
有抗瘧疾的蚊子是相當困難的。

0:04:02.390,0:04:04.517
而現在有了 CRISPR ，[br]這一難題迎刃而解。

0:04:05.117,0:04:06.879
但另一個是後續支援的問題。

0:04:07.307,0:04:09.109
你要如何把你的[br]生物特性散播出去？

0:04:10.196,0:04:11.672
這裡有一個聰明的方法。

0:04:12.943,0:04:16.545
幾年前，哈佛大學的一位生物學家，[br]凱文．伊斯維特

0:04:16.569,0:04:17.919
他想如果 CRISPER [br]不僅只有插入新基因的功能，

0:04:17.943,0:04:21.570
如果也含有剪下，貼上[br]

0:04:21.594,0:04:24.435
的功能，那會怎樣？

0:04:25.233,0:04:29.073
換句話說，要是 CRISPER [br]本身也有複製及貼上的功能。

0:04:30.145,0:04:33.276
那你就會得到一個[br]永續性的基因編輯機制。

0:04:34.458,0:04:36.192
而事情就真的發生了。

0:04:37.037,0:04:39.915
伊斯維特創造的 [br]CRISPER 基因驅動技術，

0:04:39.939,0:04:43.582
不僅可以保證基因特徵可以被遺傳，

0:04:43.606,0:04:46.044
也可以保證能用在生殖細胞上，

0:04:46.068,0:04:48.644
它會自動地複製、[br]貼上你的新基因

0:04:48.668,0:04:51.314
到每個個體的染色體上。

0:04:51.743,0:04:54.140
它就像是全球檢索[br]並取代的功能。

0:04:54.164,0:04:57.385
或者以科學的術語來說，它造成了[br]一個「雜合子特徵純合化」現象

0:04:59.045,0:05:01.656
所以，這意味著什麼？

0:05:01.680,0:05:04.404
首先，意味著，[br]我們有了一個非常強大

0:05:04.428,0:05:07.085
但也有點令人害怕的新工具。

0:05:08.576,0:05:11.465
到目前為止，基因驅動技術[br]運作地還不是很順暢的事實

0:05:11.489,0:05:12.972
的確還算有點令人欣慰。

0:05:13.425,0:05:16.107
按理說，當我們搞亂掉[br]一個生物的基因，

0:05:16.131,0:05:18.480
我們只要降低這個東西的[br]進化適應力即可。

0:05:18.504,0:05:21.337
所以，生物學家們[br]可以無後顧之憂地

0:05:21.361,0:05:22.614
製造出任何他們想要的[br]果蠅突變體。

0:05:22.638,0:05:25.645
如果有一些逃走了，大自然選擇[br]（物競天擇）就可以處理這件事。

0:05:26.750,0:05:29.973
但基因驅動技術最顯著有力、[br]令人害怕的地方就是

0:05:29.997,0:05:31.757
這樣的狀況[br]可能將永遠不存在。

0:05:33.092,0:05:36.656
假設你的遺傳特徵如果沒有一個[br]很大的演化肢障產生，

0:05:36.680,0:05:38.759
好比蚊子沒有辦法飛，

0:05:38.783,0:05:42.236
以 CRISPER 為基礎的基因驅動，[br]將把這個改變給持續散播出去，

0:05:42.260,0:05:45.266
直到它深入到族群中[br]的每個個體身上。

0:05:47.101,0:05:49.990
現在，要讓基因驅動技術[br]量好運行，並非易事，

0:05:50.014,0:05:52.188
但詹姆士及伊斯維特[br]認為我們做的到。

0:05:53.339,0:05:57.163
好消息是，這項技術為一些[br]不可思議的事情打開了一扇門。

0:05:57.187,0:05:59.091
你只要在 1% 的

0:05:59.115,0:06:01.315
攜帶瘧疾的蚊子身上使用

0:06:01.339,0:06:03.091
抗瘧疾基因驅動技術，

0:06:03.488,0:06:07.607
研究人員預估，一年內這一基因[br]就可以散播到整個種群中。

0:06:08.178,0:06:11.047
所以，只要一年的時間，[br]你就可以完全消滅掉瘧疾。

0:06:11.455,0:06:15.327
實際上，[br]我們仍需好幾年才能做到，

0:06:15.351,0:06:18.069
但每天仍然有 1000 名[br]兒童死於瘧疾。

0:06:18.093,0:06:20.283
只要一年的時間，就幾乎[br]可以把數字降到零。

0:06:20.966,0:06:23.862
同樣的，它還可以運用在登革熱、[br]基孔肯雅熱，黃熱病上。

0:06:25.211,0:06:26.616
更好的是，

0:06:27.215,0:06:29.691
假設你想根除掉一個[br]外來入侵的物種，

0:06:29.715,0:06:31.838
像是把亞洲鯉魚趕出五大湖。

0:06:32.434,0:06:34.458
你所要做的就是，釋放一種

0:06:34.482,0:06:36.799
只能繁衍出雄性後代[br]的基因驅動，

0:06:37.386,0:06:41.584
幾代之後，没有了雌性鯉魚，[br]該物種就隨之消失了。

0:06:41.608,0:06:44.687
理論上，這意味著，[br]我們可以透過這種方式，

0:06:44.711,0:06:46.378
復育上百種瀕臨絕種的生物。

0:06:47.410,0:06:50.697
好的，這是好消息的部分，

0:06:50.721,0:06:52.013
接下來，是壞消息的部分。

0:06:53.070,0:06:55.098
基因驅動技術因為很有效率，

0:06:55.122,0:06:58.947
以至於不經意釋放的樣本，[br]通常都可能在短時間內

0:06:58.971,0:07:00.161
引起整個種群的巨大改變。

0:07:01.178,0:07:03.304
詹姆士做了很好的預防措施。

0:07:03.328,0:07:05.494
他都是在生物控制實驗室裡[br]培養他的蚊子，

0:07:05.518,0:07:08.106
而且他用的都是[br]非美國本土的物種，

0:07:08.130,0:07:09.685
所以，即使有一些跑走了，

0:07:09.709,0:07:12.724
也會因為沒有辦法交配而死。

0:07:12.748,0:07:16.771
但另一個事實就是，如果有一些帶有[br]全雄性基因驅動的亞洲鯉魚，

0:07:16.795,0:07:20.724
不小心從五大湖被帶回到亞洲，

0:07:20.748,0:07:24.177
牠們也很有可能會毀滅掉[br]整個當地的亞洲鯉魚物種。

0:07:25.930,0:07:28.842
現在世界聯繫的緊密程度[br]這是很有可能會發生的。

0:07:28.866,0:07:31.437
事實上，這也是為什麼我們[br]有外來物種入侵的問題。

0:07:31.912,0:07:33.080
這是魚類的情況。

0:07:33.428,0:07:36.016
對蚊子和果蠅這一類[br]會飛的物種而言，

0:07:36.040,0:07:38.000
基本上是沒有辦法限制牠們的。

0:07:38.024,0:07:40.135
牠們可以隨時[br]穿越國界或飄揚過海。

0:07:41.754,0:07:43.936
好的，還有另外一個壞消息，

0:07:43.960,0:07:46.278
就是，基因驅動的表現[br]不一定只被限制在

0:07:46.302,0:07:48.115
我們所謂的標靶物種上。

0:07:48.556,0:07:50.055
那是因為有基因轉移（流動）

0:07:50.079,0:07:52.676
基因轉移就是，[br]相鄰的物種之間

0:07:52.700,0:07:53.948
偶爾彼此會有雜交的情形。

0:07:53.972,0:07:57.123
如果發生了雜交，基因驅動[br]就很有可能會穿過物種的限制，

0:07:57.147,0:07:59.674
比如亞洲鯉魚可能會[br]影響其它種類的鯉魚。

0:07:59.698,0:08:03.413
如果你的驅動只是改變眼睛的顏色，[br]可能還不會那麼糟糕。

0:08:03.437,0:08:05.684
事實上，不久的未來很有可能

0:08:05.708,0:08:08.279
有非常大量奇怪的[br]果蠅被培養出來。

0:08:09.390,0:08:10.653
但如果你的驅動裝置是惡意地

0:08:10.677,0:08:13.581
被用來消滅一個物種的話，[br]這也有可能會導致災難。

0:08:14.351,0:08:17.879
最後一件令人擔心的事，就是，

0:08:17.903,0:08:21.594
對有機體做基因工程包括基因驅動，[br]這一技術，

0:08:21.618,0:08:24.952
基本上世界上[br]任何一個實驗室都能做。

0:08:24.976,0:08:26.316
一個大學本科生就可以做。

0:08:27.209,0:08:30.491
一個天資聰穎的高中生，[br]給他一些儀器，他也會做。

0:08:32.526,0:08:34.835
我猜，你們一定覺得，[br]這聽起相當恐怖。

0:08:35.351,0:08:37.557
（笑聲）

0:08:37.581,0:08:40.471
有趣的是，因乎每一個[br]和我討論的科學家都認為，

0:08:40.495,0:08:44.376
基因驅動技術沒有想像中[br]那麼的恐怖或危險，

0:08:44.400,0:08:47.028
有部分原因是，[br]他們相信科學家們

0:08:47.052,0:08:49.256
會非常小心並[br]負責任地使用這些工具。

0:08:49.280,0:08:50.294
（笑聲）

0:08:50.318,0:08:51.548
目前為止，也確實是如此。

0:08:52.302,0:08:54.998
不過基因驅動技術[br]也有一些實質上的限制。

0:08:55.022,0:08:58.331
首先，它只能應用於[br]有性生殖的物種。

0:08:58.704,0:09:02.132
所以感謝上帝，它們不能[br]用在細菌和病毒的培育上。

0:09:02.156,0:09:05.346
其次，遺傳特徵只有在[br]成功的後代繁衍下才能傳播。

0:09:05.370,0:09:07.363
所以只有在繁殖周期很短的物種中

0:09:07.387,0:09:10.713
改變或者滅絕該物種才有可能發生。

0:09:10.737,0:09:13.537
比如昆蟲或者類似於鼠類[br]或者魚類的小型脊椎動物。

0:09:14.438,0:09:16.699
大象或者人類可能需要幾百年，

0:09:16.723,0:09:19.103
才能把遺傳特徵散播地夠廣。

0:09:20.079,0:09:25.221
而且，就算有 CRISPR ，[br]也無法輕易做出真正毀滅性的遺傳特徵。

0:09:26.079,0:09:27.808
比如說，你想製造一種

0:09:27.832,0:09:30.387
以普通水果而不是以[br]腐爛水果為食的果蠅，

0:09:30.411,0:09:33.044
藉此來摧毀美國的農業。

0:09:33.068,0:09:34.598
首先，你得搞清楚，

0:09:34.622,0:09:37.394
哪些基因控制了[br]果蠅的食慾，

0:09:37.418,0:09:39.965
這已經算是很長[br]很複雜的專案了。

0:09:40.489,0:09:43.793
接下來你要根據你的想法，[br]透過更換基因

0:09:43.817,0:09:45.355
來改變果蠅的習性，

0:09:45.379,0:09:48.180
這將是更長更複雜的專案。

0:09:48.204,0:09:49.522
甚至會以失敗告終，

0:09:49.546,0:09:52.040
因為基因對於行為的[br]控制是非常複雜的。

0:09:52.064,0:09:54.072
所以，如果你是一個恐怖分子，

0:09:54.096,0:09:56.454
你會選擇一個需要[br]耗時多年、細心做實驗

0:09:56.478,0:10:00.005
甚至可能會失敗的研究計畫，

0:10:00.029,0:10:01.376
還是直接放炸彈？

0:10:01.400,0:10:03.055
你大概會選擇後者。

0:10:03.498,0:10:05.918
這真的是實話，因為至少在理論上，

0:10:05.942,0:10:09.076
要製造一個叫做「逆轉驅動」[br]的東西也相當容易。

0:10:09.100,0:10:12.798
它基本上就可以覆蓋掉[br]第一個基因驅動所造成的改變。

0:10:12.822,0:10:15.116
所以，如果你不喜歡改變後的結果，

0:10:15.140,0:10:17.973
你只要再釋放第二個驅動[br]就可以把它消滅掉了，

0:10:17.997,0:10:19.147
至少理論上是這樣的。

0:10:21.374,0:10:23.096
好的，這告訴了我們甚麼？

0:10:24.604,0:10:28.199
我們現在已經有能力，[br]能隨意改變整個物種。

0:10:29.017,0:10:30.183
我們應該這樣做嗎？

0:10:30.552,0:10:31.917
我們現在是上帝了嗎？

0:10:33.972,0:10:35.305
我不太確定[br]我能否這樣說。

0:10:36.094,0:10:37.321
但我想說的是：

0:10:38.329,0:10:40.187
首先，有很多頂尖聰明的人，

0:10:40.211,0:10:43.067
現在已經開始討論如何監管[br]基因驅動技術。

0:10:43.598,0:10:46.162
同時，另一批頂尖聰明的人，

0:10:46.186,0:10:48.297
也已經開始努力地制定[br]安全保護措施，

0:10:48.321,0:10:51.873
比如，讓基因自我規範[br]或幾代之後逐漸消失。

0:10:52.644,0:10:53.844
太棒了。

0:10:54.313,0:10:56.860
但這項技術仍需要展開一次對話。

0:10:58.059,0:10:59.789
而且鑒於基因驅動技術的本質，

0:10:59.813,0:11:01.503
對話必須是全球性的。

0:11:02.131,0:11:04.838
要是肯亞想使用一個驅動，[br]但坦薩尼亞不要呢？

0:11:05.241,0:11:08.608
誰可以決定是否要釋放一個[br]會飛的基因驅動呢？

0:11:10.874,0:11:12.828
我目前仍沒有答案。

0:11:13.618,0:11:15.626
接下來我們能做的，[br]我認為，

0:11:15.650,0:11:18.484
就是針對這項技術的利弊，[br]大家坦誠對話，

0:11:18.508,0:11:20.730
並對我們的選擇負責。

0:11:21.817,0:11:25.730
但我的意思是，不僅要對[br]選擇使用基因驅動負責，

0:11:25.754,0:11:27.753
也要對不使用它的後果負責。

0:11:29.111,0:11:32.088
人類傾向於認為，

0:11:32.112,0:11:33.904
維持現狀就是最安全的選項。

0:11:34.905,0:11:36.477
但事實往往不一定如此。

0:11:37.711,0:11:41.112
基因驅動確實有風險，[br]也需要被討論，

0:11:41.136,0:11:44.286
但現存的瘧疾，[br]每天在持續奪走 1000 條人命。

0:11:44.977,0:11:48.541
為了對抗它，我們噴灑的農藥[br]也會對其它物種造成嚴重的傷害，

0:11:48.565,0:11:50.135
包括兩棲類及鳥類。

0:11:51.668,0:11:54.532
所以，當各位幾個月後[br]聽到基因驅動，

0:11:54.556,0:11:56.810
相信我，你將會聽到這些事，

0:11:56.834,0:11:58.378
請記住，

0:11:58.402,0:12:00.422
採取行動或許令人恐懼，

0:12:00.446,0:12:02.583
但有時候，無動於衷會更糟糕。

0:12:04.746,0:12:12.566
（掌聲）