有人听说过 CRISPR 吗
大家应该都知道
这是一种人为改变染色体的技术
这种技术如此全能却又十分引人争议
以至于各种有趣的争论应运而生
我们要猛犸象复活吗？
我们应该改造人类胚胎吗？
我最喜欢的一个问题是
我们能够接受
用这种技术
将一个人类认为有害的物种
从地球上完全消灭吗？
这种科技比控制它本身的 常规技术
发展的还要快
在过去六年里
我致力于
让更多人了解这种技术
以及它的意义何在
现在，CRISPR已经成了媒体炒作的焦点
最普遍的用于描述它的词 是“容易” 和“廉价”
我想将这个话题深入下去
并探讨与之有关的谜团 以及现实状况
如果 你想在一条染色体 上做CRISPR
你得首先破环DNA分子
这种破坏需要从双螺旋结构上
斩断双链结构
随后细胞的修复机制开始插手
这是我们就可以让这些修复系统
来改造我们想要的基因了
这不是自然的改造
这就是这种技术的原理
这是一个两步走的技术
首先要有一个Cas9蛋白质 还有一种向导RNA
可以将其比作定向导弹
于是Cas9蛋白质 -我喜欢将其拟人化
Cas9 就像是吃豆人中的小圆脸
迫不及待地想要吃掉 DNA
向导 RNA 就像是 控制住它不进入染色体的皮带
直到它找到了符合的位置
这两种分子的结合体就叫做 CRISPR
这是一种我们从
古老的细菌结构中 发现的方法
最令人惊奇的部分是 RNA
虽只有20个有效信息
但却是整个结构的定位部分
CRISPR 设计起来非常容易
并且价格低廉
这种手法已经被模块化
并且一成不变
因此这种技术用起来十分便捷 并且有效
向导 RNA 和 Cas9 蛋白质 组成一个整体
在染色体上来回穿梭
当它们发现一个与 向导 RNA 吻合的部位时
就会嵌入双螺旋结构
将其撕裂
导致 Cas9 蛋白质开始切割工作
于是突然之间
你就让一个细胞处在了极大的恐慌之中
因为它的一条 DNA 收到了破坏
这时它该怎么办呢-
呼叫现场急救员
细胞有着两种主要的修复机制
第一种是直接将断掉的 DNA 接上
这种方法不是最有效的
由于有时会多一个链环
有时又会少一个
这种方法只能... 算撞出一个基因来
但不是我们通常想要的 基因改造方式
第二种修复机制更为有趣
在这种机制中
细胞会寻找一条相同的 DNA
在有着双染色体的生物- 比如说人类
我们得到了我们父母 各自的一组染色体
如果一条 DNA 受损
细胞可以 用另外一条来修复它
这就是这种技术的原理
修复成功之后
染色体又重获安全
我们将其调包的方法
是用一条新的 DNA--
在两端上与原来相同
中间却不同 --来修复它
于是你可以随心所欲地 将你想要的中间部分安装上去
细胞本身却毫无察觉
你可以改变基因中的一条信息
也可以删除它
但最为重要的是 你可以像特洛伊木马一样
将一条全新的 DNA 嵌入
CRISPR 的作用出人预料
它能推动许多
不同领域的科技发展
它的特殊之处在于这个 攻击系统模块
我们多年来一直尝试着 将 DNA 嵌入生物体中
但由于这种模块攻击系统
我们能将它放在我们想要的地方
问题是现在有很多关于 它的廉价性
和便捷性的话题
我有着一所社区实验室
并且开始收到人们的来信--
“我能在开放夜来你那吗？
借我用用 CRISPR 编辑 一下自己的基因行吗？”
（笑声）
讲真的
我说：“不，你不行“
（笑声）
“但我听说那很便宜，很简单啊”
我们谈谈这个吧
究竟有多便宜？
相对来说确实便宜
它能将一个实验所需材料 通常的价格
从几千美元降至几百美元
还能节约时间
几周的工作几天就能完成
这很好
但你仍需要专业的实验室来做
没有实验室 是不可能完成这项技术的
别相信那些说
你可以在自家厨房里做实验的人
这项技术真的不简单
更别说有一场如火如荼的 专利战打的正酣
即使发明者创造出了 这样的奇思妙想
布罗德研究所和 UC 伯克利也 在为专利权而争斗不休
隔岸观火很有趣
因为他们都在不断控诉对方， 称其发布诬告性言论
他们中的有人常常说
“我在我的笔记本上到处都记了笔记”
这件事好几年都没完
即使真的解决了
到那时你就得为使用这项技术
支付高昂的费用
所以它真的便宜吗？
如果你有自己的实验室，并且 在做基础学科实验的话——是的
容易吗？ 现在我们来谈谈这个
魔鬼总藏在深处
我们仍然不十分了解细胞
他们就像是一个黑匣子
比如说，我们不知道为什么有一些RNA 十分有效
有一些却不是这样
我们也不知道为什么 一些细胞采用一种修复机制
另一些采用另外一种
除了这些以外
在一开始
将这个系统植入细胞时 同样面临着问题
在培养皿中，这不是很难
可是如果是整个生物体
那就很麻烦了
采用血液或是骨髓是可行的
它们也是现在的研究重点
有一个关于一位女孩 奇迹的故事
她患了白血病
最后通过将血取出，人为将其改造后 放回人体
最终痊愈——用的是CRISPR的前期技术
这是一种人们希望从事的研究
但是如果你想针对整个人体
可能就要用到病毒了
采集病毒以后， 将 CRISPR 放进去
你需要让病毒感染细胞
但只要你将病毒注入细胞内部
就可能出现长期的副作用
而且 CRISPR 还有一些 伤及无辜的攻击行为
只占很小一部分—— 但总之存在
一段时间过后又会发生什么呢？
这不是小事
有科学家一直想要解决这些问题
而且它们有可能被解决
但研究需要时间
这种方法真的容易吗？
在经过几年的深入研究之后
它才真正变得容易
还有一个问题是
我们不知道怎样通过改变染色体中的 某个部位
来到达我们想要的目的
我们现在还无法获知
怎样使一只猪长出翅膀
或是多长一条腿
那会十分有趣，不是吗
但确切的是
CRISPR 正被成千上万的科学家利用
去做十分重要的工作
例如建造更好的动物疾病模型
或是找到经济的化学物质 生产方法
用它们进行工业生产和发酵
甚至是有关基因功能的基本研究
这才是 CRISPR 真正的用处
我不赞同让它的瑕疵
掩盖了它真正的光芒
不计其数的科学家 呕心沥血造就了 CRISPR
我认为十分明智的是
这些科学家受到了社会的广泛支持
想一想
我们有着能够让一小部分人 在里面倾其一生
从事科学研究的机构
这让我们所有人 成为了 CRISPR 的创造者
让我们成为 CRISPR 的掌控者
我们需要负起责任来
所以我们需要 重视这方面的技术
因为，只有这样
我们才能掌控这些技术的发展
和它们的应用
然后确保到最后 我们能得到正面的结果
不管是对这颗星球 还是我们自己
谢谢
（掌声）
Translated by: Elvis Liu