白水师：纷歧久的未来我们能够复造出“埃及素后”，你能够预订

文/白水师

天下上总有如许的女人，她是仙颜与才智，天使与妖怪的联合体，她比大多数女性更具有女人的气质和魅力，比大多数男士具有更大的气力和刻意，她们依附仙颜风骚在床上制服了男子，而又并不但仅范围在床上，她们使用男子，得到本身在政治上的乐成与餍足，进而制服整个天下。这此中，埃及艳后克娄巴特拉七世无疑是最大的乐成者---对付天下来说，她是用仙颜与性乐成转变本身和汗青运气的经典之作。她便是克娄巴特拉七世，闻名的埃及女王、凯撒大帝的恋人、好汉安东尼的老婆。在短短的39年的生掷中，她做了22年女王。在平生汹涌澎拜的政治斗争中，她表现出了庞大的野心和魅力，她乃至以一己之力，誊写着罗马帝国的一段紧张轨迹，在许多要害时间，她对罗马政治孕育发生了很大影响。克娄巴特拉曾被列为“影响天下汗青的第一个女人”。

在一本名为《震惊天下的女人》的书中如许形貌克娄巴特拉：“她有像芳华少女那样的苗条身形；有一双黝黑发亮的大眼睛，高高隆起的鼻子比一般妇女更显得高尚；一头黝黑发亮的长发，烘托出精致白净的肌肤，使裸露的肢体如脂似玉；微微翘起的嘴唇，似笑非笑，储藏着一种高妙莫测的神奇。可以说她既具有东方玉人的娇媚，又具有西方尤物的丰韵，可谓天姿国色。”

恺撒与克娄巴特拉的首次相见是在女王18岁的时间。其时，因为和弟弟托密勒的争吵与抵牾，恺撒来到埃及为她们调解纷争，克娄巴特拉为了逃走弟弟的行刺，将眼光第一次投向了恺撒。 那是一个微风渐渐的夜晚，一个忠心的仆役从水路来到了恺撒的寝宫，他是克娄巴特拉的青鸟使，他要献上女王的礼品，这是一条精致的东方地毯，当这位仆役将地毯缓缓睁开，恺撒的眼光呆住了，毯子里竟然卷着一个漂亮的少女，那便是风姿卓绝的克娄巴特拉。这也成为了一个经典的传奇，被称为“恺撒的礼品”。

​克娄巴特拉超人的才智以及非制服恺撒不行的不平不挠的意志，制服了已经54岁的恺撒。恺撒关心22岁的克娄巴特拉重新登上了王位，她的弟弟托勒密十三世在避难历程中丧命。

公元前45年，恺撒带着“埃及艳后”返回意大利，罗马为他进行了空前隆重的凯旋典礼。但是好景不长，公元前44年3月15日，凯撒遇刺。很快，恺撒的部属马克-安东尼在恺撒遇刺后把握了罗马的统治权。克娄巴特拉使用仙颜同样制服了安东尼，成为他的老婆。

公元前31年，在希腊的亚克兴天涯，屋大维带领的水师和安东尼以及埃及女王的舰队睁开了决斗。终极，安东尼兵败。这使克娄巴特拉又一次陷入了庞大的危急，埃及也处在了伤害的边沿。克娄巴特拉被罗马人囚禁起来。

这一年，她39岁，已不再年轻，却依旧漂亮，然而漂亮，可否再次面临运气的挑衅？但是，此次面临的是屋大维，一个比她年轻的男子，她完全失去了魅力，屋大维对她毫无兴趣。终极，乐成“俘虏”了凯撒大帝和安东尼的克娄巴特拉以“眼镜蛇噬身”的方法，平静地躺在金色睡椅上，脱离了人间。

法国数学家、物理学家、哲学家帕斯卡有感于这段汗青而写道：“假如克娄巴特拉的鼻子稍短一些，整个天下的面目或许会是别的一个模样。”

无论如何，短短的39年生命，克娄巴特拉就像天主送给埃及的一个天使，一个绝妙的礼品。她不但拥有被后代几千年津津乐道的漂亮容颜，更紧张的是依附魅力与才智转变了本身和埃及的运气，这便是最紧张的人生启发----假如你有绝美的边幅和睿智的头脑，那么你有比别人更大的几率转变本身的运气。

那么，我们可否依附科技本领，转变我们的边幅呢？

海洋资源的紧张性日益凸显，海洋也成为可连续进展必不行少的层面，而海洋生物资源多层面的开辟使用极大地促进了海洋生物技能研究与应用的敏捷进展。1989年首届国际海洋生物技能大会（MPS）在日本召开时仅有几十人到场，1997年第四届IMBC大会在意大利召开时到场入数达1000多人。如今IMBC集会已经成为环球海洋生物技能的高端论坛。天下各地也纷纷创建了地区性海洋生物技能论坛，如亚太海洋生物技能学会、欧洲海洋生物技能学会和泛美海洋生物技能协会等。各海洋大国也都创建了本身的海洋生物技能研究机构，如美国马里兰大学海洋生物技能中间、加州大学圣地亚哥分校海洋生物技能和情况中间，康州大学海洋生物技能中间，挪威贝尔根大学海洋分子生物学国际研究中间和日本海洋生物技能研究所等。

为聚集和交换海洋生物技能，发达国度很早就开始据有海洋研究的高端位置。1998年在欧洲海洋生物技能学会、日本海洋生物技能学会和泛美海洋生物技能协会的支持下，原《海洋生物技能杂志》与《分子海洋生物学和生物技能》合刊为《海洋生物技能》学报（以下简称MB T），如今，该刊物已成为权势巨子性的国际刊物。

海洋生物技能作为一个新学科，被界说为：“海洋生命的分子生物学，如细胞生物学及别的的技能应用”。现实上，海洋生物技能是海洋科学与生物技能交织进展起来的全新研究范畴。美国、日本、澳大利亚等发达国度先后订定了国度海洋生物技能进展打算。

2015年4月，《卵白质与细胞》颁发了一篇文章，称中国科学家团队初次乐成修改人类胚胎的DNA，使用最新的基因编辑技能（CRISPR技），修改人类胚胎中大概导致地中海血虚的基因。此事，在基因学术界、医学界以致社会都引起轩然大波，由于中国科学家触及了“禁地”---此前，西方学术界一向严禁使用基因编辑技能修改人类胚胎。正由于云云，中国科学家团队曾经先将论文投稿至《天然》和《科学》，但因触及“禁地”而被拒之门外。哈佛大学干细胞生物学家乔治·戴利说，“这是天下上首例运用这一技能修改人类胚胎基因的实验，是一个里程碑，固然，也是个告诫。”美国加州理工大学的生物学家大卫·巴尔的摩说，“中国科学家的研究论文也简直卖力任地表现出前进，但美国国会的意愿是，不支持任何干于人类胚胎基因改革的研究，我以为，包罗畸形的胚胎。”（美国科学网，2015年4月21日）

基因编辑技能（genome editing technologies），是一种在基因组程度上对DNA序列举行改革的遗传操纵技能，换言之，便是在DNA双螺旋布局中，像手术一样，把某一基因组从其位置上切割下来，形成DNA双链断裂（DSB），而天然细胞中都有DNA修复功效，被堵截的DNA会被细胞的修复体系修复，在此历程中会孕育发生突变，从而到达定点改革基因组的目标。打个比喻，就犹如是盘算机编程，我们想要转变某一步伐片断，于是将这一片断行止，大概弥补进其他步伐片断，大概由体系自行修复，于是整个步伐就会转变。

在生命诞生初期，古细菌会不停遭到病毒和质粒的入侵、打击，于是渐渐演化形成了免疫体系；细菌遗传物质为了连结稳健，于是也演化出了修复机制。在天然界，DNA修复体系重要通过两种途径修复DNA双链断裂（double-strand break,DSB）,即非同源末了毗连（Nonhomologous end joining, NHEJ）和同源重组（homologous recombination, HR）。人类使用这种天然修复历程，可以人为干涉，于是制造出三种基因编辑技能，即基因敲除、特异突变引入和定点转基因。

基因敲除，就像是用榔头把我们想要敲除的某一基因片断从DNA双链中敲撤除失。要领是使这个基因功效丧失，通过技能本领使这个基因上孕育发生DSB，NHEJ修复的历程中每每会孕育发生DNA的插入或删除（indel），这段基因于是就被“敲除”。

特异突变引入技能是一种基因片断植入技能。假如我们不是想“敲除”某段基因，而是想把某种基因引入到DNA双链中，那么可以使用基因天然修复历程中的同源重组来实现，起首提供一个含有特异突变同源模版，然后同样使用位点孕育发生DSB，将特异突变引入。

定点转基因技能，实在便是转基因技能。“转基因”这一观点现实上已经广为人知，现在该技能已经相称成熟，实在是与特异突变引入的道理一样，在同源模版中心参加一个转基因，在DSB修复历程中天然就会被“拷贝”到DNA双链中。

上世纪70年月末，科学家就已经可以或许通过将人源基因编辑到大肠杆菌基因中举行胰岛素的生产，现实上已经开启了基因编辑。1987年，日本学者发觉，在大肠杆菌的基因末了(碱性磷酸酶基因的3’侧翼区)有一段隔断重复的DNA序列。厥后发觉，这种隔断重复不但存在于大肠杆菌，而是广泛存在于细菌中，于是在2002年将这种隔断重复定名为“成簇的纪律隔断的短回文重复序列地区”（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）；2005年，美国研究评释，CRISPR中的隔断序列和噬菌体或质粒的序列之间存在同源性，换言之，这些隔断序列大概泉源于噬菌体基因组。2007年，试验进一步证明了这种同源性，并且在链球菌)通过增减CRISPR中的序列转变了其对噬菌体的免疫力。

今后的试验评释，CRISPR基因组的四周存在另一组序列，这便是“Cas卵白组”。Cas卵白组包罗核酸内切酶、核酸外切酶和DNA-联合区等布局域，是以Cas卵白组也称为“核酸酶”。Cas基因的机理便是位点的要害作用点。

2012年，依据Cas卵白组的机理，美国加州大学伯克利分校的杜德纳(Doudna)和其向导的研究小组一个比力简洁的CRISPR(Ⅱ型)体系举行了DNA编辑，只必要一个Cas9核酸内切酶和一条合成两种RNA(CRISPR-derived RNA,crRNA和trans-acti vating RNA，tracrRNA)的嵌合RNA就可以举行编辑了。2013年1月，人类初次使用这项技能乐成对人类DNA的一段特定基因举行了定向编辑。2014年，CRISPR/Cas9基因编辑技能风靡天下；当年11月，美国加州大学伯克利分校的詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和德国亥姆霍兹感染研究中间的卡彭特(Charpentier)因在CRISPR研究方面做出了突出的奉献而得到了本年的科学突破奖。

CRISPR/Cas9基因编辑技能的道理并不庞大，学过中学基因遗传课程的人都能了解：

在基因中，dsDNA 联合卵白饰演的是RNA的导向脚色，此中，Cas9 效应物核酸酶是已知的第一个同一因子 (unifying factor)，它的作用便是共定位 RNA、DNA 和卵白。假如你想编辑DNA，那么你就必要知道应该编辑哪段DNA，这时将卵白与无核酸酶的 Cas9(Cas9 nuclease-null)融合，并表达得当的gRNA（gRNA又称指导RNA，参加DNA编辑）即可靶定任何 dsDNA 序列，而Cas9 能在任何 dsDNA 序列处融合卵白及 RNA，那么你要编辑的部门就清楚地标示出来了。其事情道理，便是crRNA (CRISPR-derived RNA) 通过碱基配对与 tracrRNA (trans-activating RNA) 联合形成 tracrRNA/crRNA 复合物，这一复合物可以指导核酸酶 Cas9 卵白在与 crRNA 配对的序列靶位点处剪切双链 DNA，这就像是你那一把铰剪，从DNA序列中剪下你要编辑的基因片断。能做到这一点，我们就可以人工设计这两种 RNA，将其改革为具有指导作用的gRNA (guide RNA)，用来指导Cas9 对 DNA 的定点切割。

用普通的说话来解说，CRISPR/Cas9基因编辑技能界说便是通过核酸酶（Cas9）和领导核糖核酸(gRNA)对特定的脱氧核糖核酸序列举行定点编辑，也便是由RNA引导Cas9对靶向基因（我们必要编辑的基因）举行特定DNA转变。

2000年，人类基因组的草图就已经根本绘制完成，但是今后十几年基因研究和进展方面没有庞大突破，但是CRISPR/Cas9技能显现后，人类忽然发觉本身把握了天主的本领。

CRISPR/Cas9基因编辑技能问世之后马上代替了本来的锌指核酸酶基因编辑技能和别的一些基因组编辑技能。曾研究其他基因编辑技能的英国Wellcome基金会Sanger研究所（Wellcome Trust Sanger Institute in Hinxton, UK）的遗传学家比尔·斯卡内斯（Bill Skarnes）是以说道：“我很沮丧，但我同时也感触非常愉快。”（生命神秘网，2015年6月10日）为什么非常愉快？由于CRISPR/Cas9基因编辑技能的用处非常广，好比在疾病研究方面，构建动物疾病模子，也便是用编辑技能构建了携带定向突变的基因工程猴模子，人肝癌小鼠模子、条件性表达Kras肺癌基因小鼠模子等，可以用于疾病机制及药效的研究。

人体内已定名的基因共有25000多条，现在已知一部门基因（3000）的突变会引起各种疾病，此中很多疾病都可以用基因编辑技能举行医治，亨廷顿氏舞蹈症（一种显性突变引起的家属性遗传病）可用基因敲除技能举行根治，敲除这段病毒基因；泰萨氏病 （一种隐性基因突变引起的遗传性疾病）则可以用特异突变引入技能，通过HDR的方法对目标序列举行编辑，使其规复到原有的康健状态。

基因编辑技能还可以用来治疗艾滋病。好比可以用体外改革技能，将人体内必要改革的细胞提取出来，在体外造就与改革，然后再将改革好的细胞植入体内，好比将HIV携带者体内的CD4阳性T细胞外貌的CCR5受体举行体外基因突变---也便是通过基因修复，使其规复成为康健细胞，然后再导入体内。如今临床治疗已经证明，这一治疗方法可以或许有用进步患者CD4阳性T细胞数目与减轻HIV恶化水平。又如，2015年11月6日，英国《金融时报》报道，英国伦敦大奥蒙德街病院(Great Ormond Street Hospital) 第一次寄托利用“分子铰剪”修改基因的疗法，乐成地治愈了一名患有“无法治愈的”白血病的1岁女孩。该技能是使用基因编辑技能，天生颠末设计的“人工培养的免疫细胞”，然后再植入患者体内治疗疾病。正如美国哈佛大学干细胞与再生生物学系生物学家、诺贝尔奖得到者克雷格·梅洛(Craig Mello)所说：“正是由于有了CRISPR，使得已往统统不行能的想法酿成了大概。我们的生物机体本相是怎样事情的，仍旧是一个谜，我们仅仅是方才迈入了研究这个生命范畴的边沿”。（生命神秘网，2015年6月10日）

一些嗅觉敏感的跨国公司马上意识到了CRISPR/Cas9基因编辑技能背后所储藏的庞大商机，CRISPR/Cas9基因编辑技能问世后不久，2015年，杜邦（DuPont）公司就公布与加州大学伯克利分校杜德纳试验室归属的Caribou Sciences公司告竣了互助协议。Caribou拥有CRISPR/Cas9专利的贸易利用权；杜邦公司得到专利在农作物利用的独家授权，并对该专利举行投资。杜邦旗下的Pioneer Hi-Bred公司的农业生物技能副总裁尼尔·戈特森（Neal Gutterson）说：“杜邦以为，基因编辑的庞大代价是无可置疑的，它将开启该行业新一波的产物和利润海潮。我们如今评论辩论的是在5-10年内让产物进入市场。”

1985年，基因遗传学方面显现了PCR（多聚酶链反响）技能，这是一项基因扩增技能，它给遗传工程学带来了革命性的转变；2014年CRISPR/Cas9基因编辑技能问世，这种技能能像编辑电脑步伐一样自由编辑任何生物遗传基因，这乃至已经凌驾了“革命性”所能表达的敬意，堪称是开启了巨大的基因期间。但是，美国加利福尼州斯坦福大学（Stanford University in California）的体系生物学家斯坦利·奇（Stanley Qi）就以为，CRISPR技能的门槛非常低，任何试验室都可以或许把握这项技能，既不必要泯灭巨资购买试验设置装备摆设，也不必要对试验职员举行长达数年的培训。“以是我们应该好好想想，如何才气更好地利用这项新技能。”（科技网，2015年6月17日）斯坦利·奇之以是以为“应该好好想一想”，是由于这项技能不光具有非常宽阔的应用远景，并且是一把“双刃剑”，且因为门槛低，以是险些不存在技能壁垒，既可以用来为人类造福，也可以用来祸患人类社会，正由于云云，西方很多国度才阻挡把该技能应用于人类胚胎。因而，当中国科学家初次乐成修改人类胚胎的DNA后，2015年5月6日，《天然》杂志即颁发社论，称“当下正是对‘编辑人类生殖细胞’这一议题睁开公然辩说的大好机遇”，鼓舞包罗科学界、生物伦理学界、羁系机谈判民间团体配合商议编辑人类胚胎基因组技能。《天然》杂志表现出对生殖细胞的基因治疗凌驾原先领域的担心：“（基因治疗）不但是消除会致去世或让人严峻衰弱的遗传性疾病，而是渐渐渗入渗出到消除残疾和小毛小病，乃至可以或许转变外在边幅，举行种种强化—终极导向‘定制婴儿’，让优生学的鬼魂去世灰复燃。”（网易消息，2015年5月11日）

社论也指出，“（这项）研究的细节也清楚地表现，短时间内任何试图利用基因编辑技能来治疗人类生殖细胞的实验，都市是一个可骇的错误。任何明智的试验室、羁系机构或国度，都不该该思量实验把编辑过基因的人类胚胎植入子宫，而且发育到生出人类。”