WEBVTT

00:00:00.844 --> 00:00:03.306
這次的演講是有關於
「基因驅動技術」，

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

00:00:06.621 --> 00:00:09.844
20年前，有一位叫安東尼．詹姆斯
的生物學家，

00:00:09.868 --> 00:00:12.187
他迷上了一個

00:00:12.211 --> 00:00:14.790
製造出不會傳染
瘧疾的蚊子的想法，

NOTE Paragraph

00:00:15.683 --> 00:00:19.739
想法很棒，但幾乎差點失敗。

00:00:20.596 --> 00:00:23.256
首先，要做出抗瘧疾的蚊子，

00:00:23.280 --> 00:00:25.287
真的相當困難。

00:00:26.286 --> 00:00:29.913
但詹姆士在幾年前，
終於做到了，

00:00:29.937 --> 00:00:32.008
他是藉由增加基因的方式，

00:00:32.032 --> 00:00:34.746
讓瘧疾的寄生蟲無法在
蚊子身上生存。

NOTE Paragraph

00:00:35.551 --> 00:00:37.373
但這會衍生出另外一個問題。

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

00:00:40.909 --> 00:00:44.495
但你要如何讓牠取代掉所有
有攜帶瘧疾病原的蚊子？

00:00:46.107 --> 00:00:47.580
有幾個選項可以選，

00:00:47.604 --> 00:00:49.627
A 計畫基本上就是，

00:00:49.651 --> 00:00:52.738
培育出一大堆新的
基因改造過的蚊子，

00:00:52.762 --> 00:00:54.088
然後放生牠們，

00:00:54.112 --> 00:00:56.079
並祈禱牠們的基因
可以被遺傳下去。

00:00:56.673 --> 00:00:58.787
但問題是，你得釋放出

00:00:58.811 --> 00:01:03.111
將近十倍當地蚊子的數量，
才會有效果。

00:01:03.135 --> 00:01:05.222
所以，一個有 1 萬隻蚊子的村落，

00:01:05.246 --> 00:01:07.325
你得釋放出 10 萬隻才能搞定。

00:01:08.229 --> 00:01:09.379
你應該猜的到，

00:01:09.403 --> 00:01:12.157
對居民來說，這不是一個
很受歡迎的策略。

NOTE Paragraph

00:01:12.181 --> 00:01:13.331
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:01:14.963 --> 00:01:18.667
之後，去年一月，
詹姆士收到一封

00:01:18.691 --> 00:01:20.642
來自一位叫做伊桑．畢爾
生物學家的 E-mail。

00:01:21.400 --> 00:01:24.259
畢爾說，他和他的一位名叫
范倫鐵諾．岡茲的研究生

00:01:24.283 --> 00:01:27.227
意外發現了一個工具，
它不僅可以保證

00:01:27.251 --> 00:01:29.925
特定的基因特徵
可以被遺傳到下一代，

00:01:29.949 --> 00:01:32.028
還可以讓它快速地繁殖擴散。

00:01:32.734 --> 00:01:35.400
如果他們是對的，
基本上就可以解決掉

00:01:35.424 --> 00:01:37.805
他和詹姆上這 20 年來
一直想要解決的問題。

NOTE Paragraph

00:01:38.450 --> 00:01:43.108
在實測中，他們做出了兩隻
帶有抗瘧疾基因的蚊子，

00:01:43.132 --> 00:01:45.291
以及這項新工具，
「基因驅動技術」，

00:01:45.315 --> 00:01:46.806
我晚點會在做解釋。

00:01:47.506 --> 00:01:49.839
最後，他們設置出了一種機制，

00:01:49.863 --> 00:01:51.801
他們讓帶有抗瘧疾
基因的蚊子

00:01:51.825 --> 00:01:55.824
不再有正常的白色眼睛，
取而代之的是紅色的眼睛。

00:01:56.682 --> 00:01:58.732
這是一個相當方便的辨認方式，

00:01:58.756 --> 00:02:01.293
因為他們只要看一眼，
就能分辨出蚊子的種類。

NOTE Paragraph

00:02:02.192 --> 00:02:04.949
所以，他們把兩隻
抗瘧疾、紅眼的蚊子，

00:02:04.973 --> 00:02:07.632
放進一個裝有30隻
正常白眼蚊子的箱子中，

00:02:07.656 --> 00:02:08.830
然後讓牠們繁殖。

00:02:09.383 --> 00:02:13.240
在經過兩個世代後，這些蚊子
繁殖出 3800 隻的後代。

00:02:14.217 --> 00:02:16.010
這一段不最驚人的部分。

00:02:16.716 --> 00:02:18.638
接下來這一段才是：

00:02:18.662 --> 00:02:21.569
假定，你從只有兩隻紅眼蚊子

00:02:21.593 --> 00:02:22.927
加上30隻白眼蚊子開始繁殖，

00:02:22.951 --> 00:02:25.712
你會以為牠們的後代
應該都是白眼的，

00:02:26.514 --> 00:02:29.538
但在詹姆士打開箱子後，
他發現，

00:02:29.562 --> 00:02:32.903
全部的 3800 隻蚊子都是紅眼的。

NOTE Paragraph

00:02:33.315 --> 00:02:35.355
當我問伊桑．畢爾這件事時，

00:02:35.379 --> 00:02:38.894
他在電話那頭簡直興奮地不得了。

00:02:39.886 --> 00:02:42.049
那是因為，你如果
只剩下紅眼蚊子

00:02:42.073 --> 00:02:45.021
那就是違反了
生物學的基礎法則，

00:02:45.045 --> 00:02:46.287
孟德爾的遺傳定律。

00:02:46.912 --> 00:02:48.081
我簡單說明一下，

00:02:48.105 --> 00:02:50.869
孟德爾的遺傳定律說明，
當一公一母交配時，

00:02:50.893 --> 00:02:53.535
他們的後代會遺傳到
來自上一代各半的 DNA。

00:02:53.559 --> 00:02:57.154
所以如果原生種蚊子是 aa，
新的蚊子是 aB，

00:02:57.178 --> 00:02:58.980
B 代表抗瘧疾的基因，

00:02:59.004 --> 00:03:01.391
那他們的後代，
會有四種排列組合：

00:03:01.415 --> 00:03:03.988
aa, aB, aa, Ba。

00:03:04.884 --> 00:03:07.173
但，如果你使用了
新的基因驅動技術，

00:03:07.197 --> 00:03:08.709
他們會全部變成aB。

00:03:09.900 --> 00:03:12.452
在生物學上，根本
不會有這種情況發生。

NOTE Paragraph

00:03:12.476 --> 00:03:13.780
但發生了甚麼事？

00:03:14.709 --> 00:03:16.153
第一件發生的事情就是

00:03:16.177 --> 00:03:19.447
2012 年基因編輯技術
CRISPER 的誕生。

00:03:20.701 --> 00:03:22.811
你們當中很多人可能都
聽過 CRISPER 這項技術了 ，

00:03:22.835 --> 00:03:26.136
所以我簡單說明一下，
CRISPER 是一種工具，

00:03:26.160 --> 00:03:28.739
它可以讓研究人員以非常精準、
簡單、快速的方式來編輯 DNA 。

00:03:29.533 --> 00:03:33.262
它是藉由控制一個現存在
細菌裡面的一個機制。

00:03:33.286 --> 00:03:35.912
基本上，會有一個像
剪刀一樣功能的蛋白質，

00:03:35.936 --> 00:03:37.170
它會切斷 DNA，

00:03:37.194 --> 00:03:39.677
然後會有一個 
RNA 分子導引剪刀

00:03:39.701 --> 00:03:41.419
往你希望它剪掉的地方去。

00:03:41.443 --> 00:03:44.133
它所形成的結果，基本上
就是一個基因造字的過程。

00:03:44.157 --> 00:03:46.783
你可以抽出整段基因，
然後換另一段進去，

00:03:46.807 --> 00:03:49.252
甚至僅是編輯
基因裡的其中一個字母。

00:03:49.646 --> 00:03:51.599
而且你可以在任何
物種上做這件事。

NOTE Paragraph

00:03:53.328 --> 00:03:57.042
好的，還記得我剛提的，
基因驅動技術原本的兩個問題嗎？

00:03:57.835 --> 00:04:00.955
第一個就是，要做出一隻

00:04:00.979 --> 00:04:02.366
有抗瘧疾的蚊子是相當困難的。

00:04:02.390 --> 00:04:04.517
而現在有了 CRISPR ，
這一難題迎刃而解。

00:04:05.117 --> 00:04:06.879
但另一個是後續支援的問題。

00:04:07.307 --> 00:04:09.109
你要如何把你的
生物特性散播出去？

00:04:10.196 --> 00:04:11.672
這裡有一個聰明的方法。

NOTE Paragraph

00:04:12.943 --> 00:04:16.545
幾年前，哈佛大學的一位生物學家，
凱文．伊斯維特

00:04:16.569 --> 00:04:17.919
他想如果 CRISPER 
不僅只有插入新基因的功能，

00:04:17.943 --> 00:04:21.570
如果也含有剪下，貼上


00:04:21.594 --> 00:04:24.435
的功能，那會怎樣？

00:04:25.233 --> 00:04:29.073
換句話說，要是 CRISPER 
本身也有複製及貼上的功能。

00:04:30.145 --> 00:04:33.276
那你就會得到一個
永續性的基因編輯機制。

00:04:34.458 --> 00:04:36.192
而事情就真的發生了。

00:04:37.037 --> 00:04:39.915
伊斯維特創造的 
CRISPER 基因驅動技術，

00:04:39.939 --> 00:04:43.582
不僅可以保證基因特徵可以被遺傳，

00:04:43.606 --> 00:04:46.044
也可以保證能用在生殖細胞上，

00:04:46.068 --> 00:04:48.644
它會自動地複製、
貼上你的新基因

00:04:48.668 --> 00:04:51.314
到每個個體的染色體上。

00:04:51.743 --> 00:04:54.140
它就像是全球檢索
並取代的功能。

00:04:54.164 --> 00:04:57.385
或者以科學的術語來說，它造成了
一個「雜合子特徵純合化」現象

NOTE Paragraph

00:04:59.045 --> 00:05:01.656
所以，這意味著什麼？

00:05:01.680 --> 00:05:04.404
首先，意味著，
我們有了一個非常強大

00:05:04.428 --> 00:05:07.085
但也有點令人害怕的新工具。

00:05:08.576 --> 00:05:11.465
到目前為止，基因驅動技術
運作地還不是很順暢的事實

00:05:11.489 --> 00:05:12.972
的確還算有點令人欣慰。

00:05:13.425 --> 00:05:16.107
按理說，當我們搞亂掉
一個生物的基因，

00:05:16.131 --> 00:05:18.480
我們只要降低這個東西的
進化適應力即可。

00:05:18.504 --> 00:05:21.337
所以，生物學家們
可以無後顧之憂地

00:05:21.361 --> 00:05:22.614
製造出任何他們想要的
果蠅突變體。

00:05:22.638 --> 00:05:25.645
如果有一些逃走了，大自然選擇
（物競天擇）就可以處理這件事。

NOTE Paragraph

00:05:26.750 --> 00:05:29.973
但基因驅動技術最顯著有力、
令人害怕的地方就是

00:05:29.997 --> 00:05:31.757
這樣的狀況
可能將永遠不存在。

00:05:33.092 --> 00:05:36.656
假設你的遺傳特徵如果沒有一個
很大的演化肢障產生，

00:05:36.680 --> 00:05:38.759
好比蚊子沒有辦法飛，

00:05:38.783 --> 00:05:42.236
以 CRISPER 為基礎的基因驅動，
將把這個改變給持續散播出去，

00:05:42.260 --> 00:05:45.266
直到它深入到族群中
的每個個體身上。

00:05:47.101 --> 00:05:49.990
現在，要讓基因驅動技術
量好運行，並非易事，

00:05:50.014 --> 00:05:52.188
但詹姆士及伊斯維特
認為我們做的到。

NOTE Paragraph

00:05:53.339 --> 00:05:57.163
好消息是，這項技術為一些
不可思議的事情打開了一扇門。

00:05:57.187 --> 00:05:59.091
你只要在 1% 的

00:05:59.115 --> 00:06:01.315
攜帶瘧疾的蚊子身上使用

00:06:01.339 --> 00:06:03.091
抗瘧疾基因驅動技術，

00:06:03.488 --> 00:06:07.607
研究人員預估，一年內這一基因
就可以散播到整個種群中。

00:06:08.178 --> 00:06:11.047
所以，只要一年的時間，
你就可以完全消滅掉瘧疾。

00:06:11.455 --> 00:06:15.327
實際上，
我們仍需好幾年才能做到，

00:06:15.351 --> 00:06:18.069
但每天仍然有 1000 名
兒童死於瘧疾。

00:06:18.093 --> 00:06:20.283
只要一年的時間，就幾乎
可以把數字降到零。

00:06:20.966 --> 00:06:23.862
同樣的，它還可以運用在登革熱、
基孔肯雅熱，黃熱病上。

NOTE Paragraph

00:06:25.211 --> 00:06:26.616
更好的是，

00:06:27.215 --> 00:06:29.691
假設你想根除掉一個
外來入侵的物種，

00:06:29.715 --> 00:06:31.838
像是把亞洲鯉魚趕出五大湖。

00:06:32.434 --> 00:06:34.458
你所要做的就是，釋放一種

00:06:34.482 --> 00:06:36.799
只能繁衍出雄性後代
的基因驅動，

00:06:37.386 --> 00:06:41.584
幾代之後，没有了雌性鯉魚，
該物種就隨之消失了。

00:06:41.608 --> 00:06:44.687
理論上，這意味著，
我們可以透過這種方式，

00:06:44.711 --> 00:06:46.378
復育上百種瀕臨絕種的生物。

NOTE Paragraph

00:06:47.410 --> 00:06:50.697
好的，這是好消息的部分，

00:06:50.721 --> 00:06:52.013
接下來，是壞消息的部分。

00:06:53.070 --> 00:06:55.098
基因驅動技術因為很有效率，

00:06:55.122 --> 00:06:58.947
以至於不經意釋放的樣本，
通常都可能在短時間內

00:06:58.971 --> 00:07:00.161
引起整個種群的巨大改變。

00:07:01.178 --> 00:07:03.304
詹姆士做了很好的預防措施。

00:07:03.328 --> 00:07:05.494
他都是在生物控制實驗室裡
培養他的蚊子，

00:07:05.518 --> 00:07:08.106
而且他用的都是
非美國本土的物種，

00:07:08.130 --> 00:07:09.685
所以，即使有一些跑走了，

00:07:09.709 --> 00:07:12.724
也會因為沒有辦法交配而死。

00:07:12.748 --> 00:07:16.771
但另一個事實就是，如果有一些帶有
全雄性基因驅動的亞洲鯉魚，

00:07:16.795 --> 00:07:20.724
不小心從五大湖被帶回到亞洲，

00:07:20.748 --> 00:07:24.177
牠們也很有可能會毀滅掉
整個當地的亞洲鯉魚物種。

00:07:25.930 --> 00:07:28.842
現在世界聯繫的緊密程度
這是很有可能會發生的。

00:07:28.866 --> 00:07:31.437
事實上，這也是為什麼我們
有外來物種入侵的問題。

00:07:31.912 --> 00:07:33.080
這是魚類的情況。

00:07:33.428 --> 00:07:36.016
對蚊子和果蠅這一類
會飛的物種而言，

00:07:36.040 --> 00:07:38.000
基本上是沒有辦法限制牠們的。

00:07:38.024 --> 00:07:40.135
牠們可以隨時
穿越國界或飄揚過海。

NOTE Paragraph

00:07:41.754 --> 00:07:43.936
好的，還有另外一個壞消息，

00:07:43.960 --> 00:07:46.278
就是，基因驅動的表現
不一定只被限制在

00:07:46.302 --> 00:07:48.115
我們所謂的標靶物種上。

00:07:48.556 --> 00:07:50.055
那是因為有基因轉移（流動）

00:07:50.079 --> 00:07:52.676
基因轉移就是，
相鄰的物種之間

00:07:52.700 --> 00:07:53.948
偶爾彼此會有雜交的情形。

00:07:53.972 --> 00:07:57.123
如果發生了雜交，基因驅動
就很有可能會穿過物種的限制，

00:07:57.147 --> 00:07:59.674
比如亞洲鯉魚可能會
影響其它種類的鯉魚。

00:07:59.698 --> 00:08:03.413
如果你的驅動只是改變眼睛的顏色，
可能還不會那麼糟糕。

00:08:03.437 --> 00:08:05.684
事實上，不久的未來很有可能

00:08:05.708 --> 00:08:08.279
有非常大量奇怪的
果蠅被培養出來。

00:08:09.390 --> 00:08:10.653
但如果你的驅動裝置是惡意地

00:08:10.677 --> 00:08:13.581
被用來消滅一個物種的話，
這也有可能會導致災難。

NOTE Paragraph

00:08:14.351 --> 00:08:17.879
最後一件令人擔心的事，就是，

00:08:17.903 --> 00:08:21.594
對有機體做基因工程包括基因驅動，
這一技術，

00:08:21.618 --> 00:08:24.952
基本上世界上
任何一個實驗室都能做。

00:08:24.976 --> 00:08:26.316
一個大學本科生就可以做。

00:08:27.209 --> 00:08:30.491
一個天資聰穎的高中生，
給他一些儀器，他也會做。

NOTE Paragraph

00:08:32.526 --> 00:08:34.835
我猜，你們一定覺得，
這聽起相當恐怖。

NOTE Paragraph

00:08:35.351 --> 00:08:37.557
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:08:37.581 --> 00:08:40.471
有趣的是，因乎每一個
和我討論的科學家都認為，

00:08:40.495 --> 00:08:44.376
基因驅動技術沒有想像中
那麼的恐怖或危險，

00:08:44.400 --> 00:08:47.028
有部分原因是，
他們相信科學家們

00:08:47.052 --> 00:08:49.256
會非常小心並
負責任地使用這些工具。

NOTE Paragraph

00:08:49.280 --> 00:08:50.294
（笑聲）

NOTE Paragraph

00:08:50.318 --> 00:08:51.548
目前為止，也確實是如此。

00:08:52.302 --> 00:08:54.998
不過基因驅動技術
也有一些實質上的限制。

00:08:55.022 --> 00:08:58.331
首先，它只能應用於
有性生殖的物種。

00:08:58.704 --> 00:09:02.132
所以感謝上帝，它們不能
用在細菌和病毒的培育上。

00:09:02.156 --> 00:09:05.346
其次，遺傳特徵只有在
成功的後代繁衍下才能傳播。

00:09:05.370 --> 00:09:07.363
所以只有在繁殖周期很短的物種中

00:09:07.387 --> 00:09:10.713
改變或者滅絕該物種才有可能發生。

00:09:10.737 --> 00:09:13.537
比如昆蟲或者類似於鼠類
或者魚類的小型脊椎動物。

00:09:14.438 --> 00:09:16.699
大象或者人類可能需要幾百年，

00:09:16.723 --> 00:09:19.103
才能把遺傳特徵散播地夠廣。

NOTE Paragraph

00:09:20.079 --> 00:09:25.221
而且，就算有 CRISPR ，
也無法輕易做出真正毀滅性的遺傳特徵。

00:09:26.079 --> 00:09:27.808
比如說，你想製造一種

00:09:27.832 --> 00:09:30.387
以普通水果而不是以
腐爛水果為食的果蠅，

00:09:30.411 --> 00:09:33.044
藉此來摧毀美國的農業。

00:09:33.068 --> 00:09:34.598
首先，你得搞清楚，

00:09:34.622 --> 00:09:37.394
哪些基因控制了
果蠅的食慾，

00:09:37.418 --> 00:09:39.965
這已經算是很長
很複雜的專案了。

00:09:40.489 --> 00:09:43.793
接下來你要根據你的想法，
透過更換基因

00:09:43.817 --> 00:09:45.355
來改變果蠅的習性，

00:09:45.379 --> 00:09:48.180
這將是更長更複雜的專案。

00:09:48.204 --> 00:09:49.522
甚至會以失敗告終，

00:09:49.546 --> 00:09:52.040
因為基因對於行為的
控制是非常複雜的。

00:09:52.064 --> 00:09:54.072
所以，如果你是一個恐怖分子，

00:09:54.096 --> 00:09:56.454
你會選擇一個需要
耗時多年、細心做實驗

00:09:56.478 --> 00:10:00.005
甚至可能會失敗的研究計畫，

00:10:00.029 --> 00:10:01.376
還是直接放炸彈？

00:10:01.400 --> 00:10:03.055
你大概會選擇後者。

NOTE Paragraph

00:10:03.498 --> 00:10:05.918
這真的是實話，因為至少在理論上，

00:10:05.942 --> 00:10:09.076
要製造一個叫做「逆轉驅動」
的東西也相當容易。

00:10:09.100 --> 00:10:12.798
它基本上就可以覆蓋掉
第一個基因驅動所造成的改變。

00:10:12.822 --> 00:10:15.116
所以，如果你不喜歡改變後的結果，

00:10:15.140 --> 00:10:17.973
你只要再釋放第二個驅動
就可以把它消滅掉了，

00:10:17.997 --> 00:10:19.147
至少理論上是這樣的。

NOTE Paragraph

00:10:21.374 --> 00:10:23.096
好的，這告訴了我們甚麼？

00:10:24.604 --> 00:10:28.199
我們現在已經有能力，
能隨意改變整個物種。

00:10:29.017 --> 00:10:30.183
我們應該這樣做嗎？

00:10:30.552 --> 00:10:31.917
我們現在是上帝了嗎？

00:10:33.972 --> 00:10:35.305
我不太確定
我能否這樣說。

00:10:36.094 --> 00:10:37.321
但我想說的是：

00:10:38.329 --> 00:10:40.187
首先，有很多頂尖聰明的人，

00:10:40.211 --> 00:10:43.067
現在已經開始討論如何監管
基因驅動技術。

00:10:43.598 --> 00:10:46.162
同時，另一批頂尖聰明的人，

00:10:46.186 --> 00:10:48.297
也已經開始努力地制定
安全保護措施，

00:10:48.321 --> 00:10:51.873
比如，讓基因自我規範
或幾代之後逐漸消失。

00:10:52.644 --> 00:10:53.844
太棒了。

00:10:54.313 --> 00:10:56.860
但這項技術仍需要展開一次對話。

00:10:58.059 --> 00:10:59.789
而且鑒於基因驅動技術的本質，

00:10:59.813 --> 00:11:01.503
對話必須是全球性的。

00:11:02.131 --> 00:11:04.838
要是肯亞想使用一個驅動，
但坦薩尼亞不要呢？

00:11:05.241 --> 00:11:08.608
誰可以決定是否要釋放一個
會飛的基因驅動呢？

NOTE Paragraph

00:11:10.874 --> 00:11:12.828
我目前仍沒有答案。

00:11:13.618 --> 00:11:15.626
接下來我們能做的，
我認為，

00:11:15.650 --> 00:11:18.484
就是針對這項技術的利弊，
大家坦誠對話，

00:11:18.508 --> 00:11:20.730
並對我們的選擇負責。

00:11:21.817 --> 00:11:25.730
但我的意思是，不僅要對
選擇使用基因驅動負責，

00:11:25.754 --> 00:11:27.753
也要對不使用它的後果負責。

00:11:29.111 --> 00:11:32.088
人類傾向於認為，

00:11:32.112 --> 00:11:33.904
維持現狀就是最安全的選項。

00:11:34.905 --> 00:11:36.477
但事實往往不一定如此。

00:11:37.711 --> 00:11:41.112
基因驅動確實有風險，
也需要被討論，

00:11:41.136 --> 00:11:44.286
但現存的瘧疾，
每天在持續奪走 1000 條人命。

00:11:44.977 --> 00:11:48.541
為了對抗它，我們噴灑的農藥
也會對其它物種造成嚴重的傷害，

00:11:48.565 --> 00:11:50.135
包括兩棲類及鳥類。

NOTE Paragraph

00:11:51.668 --> 00:11:54.532
所以，當各位幾個月後
聽到基因驅動，

00:11:54.556 --> 00:11:56.810
相信我，你將會聽到這些事，

00:11:56.834 --> 00:11:58.378
請記住，

00:11:58.402 --> 00:12:00.422
採取行動或許令人恐懼，

00:12:00.446 --> 00:12:02.583
但有時候，無動於衷會更糟糕。

NOTE Paragraph

00:12:04.746 --> 00:12:12.566
（掌聲）