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关于CRISPR你必须知道的东西

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    有人听说过 CRISPR 吗
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    大家应该都知道
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    这是一种人为改变染色体的技术
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    这种技术如此全能却又十分引人争议
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    以至于各种有趣的争论应运而生
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    我们要猛犸象复活吗？
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    我们应该改造人类胚胎吗？
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    我最喜欢的一个问题是
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    我们能够接受
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    用这种技术
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    将一个人类认为有害的物种
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    从地球上完全消灭吗？
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    这种科技比控制它本身的
    常规技术
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    发展的还要快
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    在过去六年里
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    我致力于
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    让更多人了解这种技术
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    以及它的意义何在
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    现在，CRISPR已经成了媒体炒作的焦点
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    最普遍的用于描述它的词
    是“容易” 和“廉价”
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    我想将这个话题深入下去
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    并探讨与之有关的谜团
    以及现实状况
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    如果 你想在一条染色体
    上做CRISPR
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    你得首先破环DNA分子
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    这种破坏需要从双螺旋结构上
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    斩断双链结构
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    随后细胞的修复机制开始插手
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    这是我们就可以让这些修复系统
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    来改造我们想要的基因了
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    这不是自然的改造
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    这就是这种技术的原理
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    这是一个两步走的技术
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    首先要有一个Cas9蛋白质
    还有一种向导RNA
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    可以将其比作定向导弹
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    于是Cas9蛋白质
    -我喜欢将其拟人化
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    Cas9 就像是吃豆人中的小圆脸
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    迫不及待地想要吃掉 DNA
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    向导 RNA 就像是
    控制住它不进入染色体的皮带
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    直到它找到了符合的位置
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    这两种分子的结合体就叫做 CRISPR
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    这是一种我们从
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    古老的细菌结构中
    发现的方法
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    最令人惊奇的部分是 RNA
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    虽只有20个有效信息
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    但却是整个结构的定位部分
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    CRISPR 设计起来非常容易
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    并且价格低廉
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    这种手法已经被模块化
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    并且一成不变
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    因此这种技术用起来十分便捷
    并且有效
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    向导 RNA 和 Cas9 蛋白质
    组成一个整体
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    在染色体上来回穿梭
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    当它们发现一个与
    向导 RNA 吻合的部位时
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    就会嵌入双螺旋结构
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    将其撕裂
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    导致 Cas9 蛋白质开始切割工作
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    于是突然之间
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    你就让一个细胞处在了极大的恐慌之中
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    因为它的一条 DNA 收到了破坏
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    这时它该怎么办呢-
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    呼叫现场急救员
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    细胞有着两种主要的修复机制
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    第一种是直接将断掉的 DNA 接上
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    这种方法不是最有效的
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    由于有时会多一个链环
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    有时又会少一个
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    这种方法只能...
    算撞出一个基因来
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    但不是我们通常想要的
    基因改造方式
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    第二种修复机制更为有趣
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    在这种机制中
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    细胞会寻找一条相同的 DNA
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    在有着双染色体的生物-
    比如说人类
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    我们得到了我们父母
    各自的一组染色体
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    如果一条 DNA 受损
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    细胞可以
    用另外一条来修复它
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    这就是这种技术的原理
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    修复成功之后
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    染色体又重获安全
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    我们将其调包的方法
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    是用一条新的 DNA--
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    在两端上与原来相同
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    中间却不同
    --来修复它
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    于是你可以随心所欲地
    将你想要的中间部分安装上去
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    细胞本身却毫无察觉
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    你可以改变基因中的一条信息
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    也可以删除它
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    但最为重要的是
    你可以像特洛伊木马一样
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    将一条全新的 DNA 嵌入
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    CRISPR 的作用出人预料
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    它能推动许多
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    不同领域的科技发展
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    它的特殊之处在于这个
    攻击系统模块
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    我们多年来一直尝试着
    将 DNA 嵌入生物体中
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    但由于这种模块攻击系统
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    我们能将它放在我们想要的地方
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    问题是现在有很多关于
    它的廉价性
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    和便捷性的话题
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    我有着一所社区实验室
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    并且开始收到人们的来信--
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    “我能在开放夜来你那吗？
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    借我用用 CRISPR 编辑
    一下自己的基因行吗？”
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    （笑声）
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    讲真的
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    我说：“不，你不行“
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    （笑声）
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    “但我听说那很便宜，很简单啊”
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    我们谈谈这个吧
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    究竟有多便宜？
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    相对来说确实便宜
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    它能将一个实验所需材料
    通常的价格
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    从几千美元降至几百美元
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    还能节约时间
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    几周的工作几天就能完成
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    这很好
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    但你仍需要专业的实验室来做
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    没有实验室
    是不可能完成这项技术的
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    别相信那些说
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    你可以在自家厨房里做实验的人
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    这项技术真的不简单
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    更别说有一场如火如荼的
    专利战打的正酣
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    即使发明者创造出了
    这样的奇思妙想
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    布罗德研究所和 UC 伯克利也
    在为专利权而争斗不休
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    隔岸观火很有趣
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    因为他们都在不断控诉对方，
    称其发布诬告性言论
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    他们中的有人常常说
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    “我在我的笔记本上到处都记了笔记”
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    这件事好几年都没完
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    即使真的解决了
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    到那时你就得为使用这项技术
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    支付高昂的费用
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    所以它真的便宜吗？
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    如果你有自己的实验室，并且
    在做基础学科实验的话——是的
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    容易吗？
    现在我们来谈谈这个
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    魔鬼总藏在深处
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    我们仍然不十分了解细胞
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    他们就像是一个黑匣子
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    比如说，我们不知道为什么有一些RNA
    十分有效
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    有一些却不是这样
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    我们也不知道为什么
    一些细胞采用一种修复机制
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    另一些采用另外一种
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    除了这些以外
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    在一开始
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    将这个系统植入细胞时
    同样面临着问题
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    在培养皿中，这不是很难
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    可是如果是整个生物体
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    那就很麻烦了
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    采用血液或是骨髓是可行的
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    它们也是现在的研究重点
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    有一个关于一位女孩
    奇迹的故事
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    她患了白血病
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    最后通过将血取出，人为将其改造后
    放回人体
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    最终痊愈——用的是CRISPR的前期技术
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    这是一种人们希望从事的研究
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    但是如果你想针对整个人体
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    可能就要用到病毒了
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    采集病毒以后，
    将 CRISPR 放进去
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    你需要让病毒感染细胞
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    但只要你将病毒注入细胞内部
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    就可能出现长期的副作用
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    而且 CRISPR 还有一些
    伤及无辜的攻击行为
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    只占很小一部分——
    但总之存在
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    一段时间过后又会发生什么呢？
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    这不是小事
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    有科学家一直想要解决这些问题
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    而且它们有可能被解决
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    但研究需要时间
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    这种方法真的容易吗？
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    在经过几年的深入研究之后
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    它才真正变得容易
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    还有一个问题是
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    我们不知道怎样通过改变染色体中的
    某个部位
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    来到达我们想要的目的
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    我们现在还无法获知
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    怎样使一只猪长出翅膀
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    或是多长一条腿
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    那会十分有趣，不是吗
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    但确切的是
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    CRISPR 正被成千上万的科学家利用
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    去做十分重要的工作
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    例如建造更好的动物疾病模型
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    或是找到经济的化学物质
    生产方法
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    用它们进行工业生产和发酵
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    甚至是有关基因功能的基本研究
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    这才是 CRISPR 真正的用处
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    我不赞同让它的瑕疵
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    掩盖了它真正的光芒
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    不计其数的科学家
    呕心沥血造就了 CRISPR
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    我认为十分明智的是
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    这些科学家受到了社会的广泛支持
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    想一想
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    我们有着能够让一小部分人
    在里面倾其一生
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    从事科学研究的机构
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    这让我们所有人
    成为了 CRISPR 的创造者
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    让我们成为 CRISPR
    的掌控者
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    我们需要负起责任来
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    所以我们需要
    重视这方面的技术
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    因为，只有这样
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    我们才能掌控这些技术的发展
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    和它们的应用
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    然后确保到最后
    我们能得到正面的结果
  • 9:31 - 9:34
    不管是对这颗星球
    还是我们自己
  • 9:35 - 9:36
    谢谢
  • 9:36 - 9:37
    （掌声）
  • 9:36 - 9:40
    Translated by: Elvis Liu
Title:
关于CRISPR你必须知道的东西
Speaker:
Ellen Jorgensen
Description:

我们应该复活猛犸象吗？是否应该改造人类胚胎？或是将我们认为有害的物种彻底消灭？染色体改造技术CRISPR将这些问题变得只关乎法律--但它是怎样运行的呢？科学家，社区实验室倡导者Ellen Jorgensen将介绍关于CRISPR的谜团和真相。秉着纯粹传播科学的目的，她将向普罗大众揭开CRISPR神秘的面纱。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
09:53

Chinese, Simplified subtitles

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