沈玥 造访谈 | 华大基因沈玥：基因技术是把双刃剑，用不好会毁灭人类

基因科技的发展已经能够解码和编译DNA了。5到10年后，人类将能够在更大范围内“解码”(即测序)动物、植物和微生物的基因组。

华大基因作为中国生物技术行业的领导者和世界上最大的基因组学研发机构，凭借其处理、分析和解释海量生物信息数据的能力，将前沿的多群体科研成果应用于医疗卫生、农业育种、资源保护等领域，推动遗传科技成果转化。

BGI深圳国家基因库综合编辑平台负责人沈约发表演讲(portal |)，探讨了人类生命的本质、进化形式和未来进化方向。

现在，我们和她谈了“合成人类基因组”、“基因决定论”、“定制婴儿”、“转基因食品”、“被误解的遗传科学”、“遗传科学的未来”等等。

以下是采访内容的编辑记录。

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调出:基因对我们来说是什么？基因真的能决定一切吗？

沈约:在物质层面上，基因是一条特定的脱氧核糖核酸链，它既不能创造也不能改变任何东西。但是，当基因被置于生物体内时，它们具有特定的功能，或者说是“单独”发挥作用。如β-地中海贫血是由β-珠蛋白基因异常引起的单基因遗传病；或者“团结一致”形成基因组，指导细胞生长发育形成个体，成为生物体在世界上生存的核心“命令”。比如人类和猩猩的区别是由各自的基因组决定的。

基因是生命延续和物种无尽生命的基本保证。基因可以转录成RNA，以蛋白质的形式表达，控制生物体的物理外观和大脑发育，因此它是我们人类驱动自己、协调和利用自然资源，从而改造世界的动力源。基因可以突变，并且有能力稳定地保存突变，所以我们人类是不同的，适应外部环境的特点也不同。

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提出来:有人认为基因可以解释一个人的内在本质，从我们被孕育的那一刻起就是固定的，是可以预测的。从科学的角度来看，这个说法是否正确？一个人的未来可以用基因来预测吗？

沈约:基因确实可以解释一个人的内在本性，但目前还不能通过分析基因序列来完全预测。

主要有两个原因。第一，我们对生命的认知还处于初级阶段，很多基因的功能还不清楚，甚至大量的功能成分还没有被特征化；第二，我们不能很好地将人与人之间的小遗传差异与表型差异联系起来。

所以，目前来看，一个人的未来是无法用基因来预测的。另外，从人类的社会属性来看，人、人、自然都是在时间流中相互作用、相互关联的，一个人的未来除了其内在的本质外，还有很多社会影响，这是生物学无法全面解释的。

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创造:无论是新的克隆技术还是先进的基因治疗，人类可以改变生存和死亡方式的时代正在迅速到来。你认为人类有足够的智慧控制好自己的进化吗？

沈约:人类将来会有足够的智慧和能力来更好地控制自己的进化，但获得这种能力的道路一定是曲折而漫长的。这里有两个独立的点:

第一，因为目前我们对世界和生命的认识非常有限，实际上我们对生命的改造和分析还只是处于起步阶段，远没有准确控制个体的形态和发展，所以目前我们对生命进化的控制能力不足。但是随着科技的发展，对生命认识的深入，相信未来对生命进化的控制会越来越得心应手。

第二，无法判断控制生命进化的结果是好是坏。我们改造生命体才一个世纪，而真正大规模改造物种的合成生物学才发展了十几年。

目前，无论生活如何转型，虽然有些症状可以立即显现，但要验证转型后的个体对社会和未来会有什么利弊，还需要很长时间。在等待检查的过程中，需要引入生物伦理和生物安全的相关法律法规，以保证我们从制度上朝着正确的科研方向前进。

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创造:目前人类基因组合成有哪些困难和障碍？你预测人类基因组的合成什么时候能实现？

沈约:首先要强调的是，目前广泛讨论的人类基因组的合成，绝不是合成人，而是细胞层面的探索，很少涉及组织器官，远非“人造人”。技术难点和障碍体现在如何构建超大DNA上。目前我们合成的酵母最大染色体只有1Mb，不到人类最小染色体的五十分之一。因此，如何构建超大型DNA并将其高效导入受体细胞是一个技术难点。

尖端技术永远是一把双刃剑，用得好对人类有益，用得不好对人类有害。然而，人类对科学的探索不会停止。阿波罗计划、曼哈顿计划和人类基因组计划在最初阶段都有反对的声音，但今天，这三大科学项目对我们人类科学、技术和工业的积极影响似乎远远超出了我们的预期。

人类基因组合成的科学探索不会在舆论的影响下停止，一定会朝着这个方向继续下去。当我们有能力合成整个人类基因组，或者说有技术储备的时候，也可能在等待随着生命科学研究的深入，探索合成人类基因组的价值的机会。

我在这里开了脑洞:通过人工设计合成基因组构建“种子细胞”，植入病变组织“生根发芽”，修复组织；构建一个“健康360安全卫士”细胞，通过人体的心血管系统和淋巴系统，时刻在分子水平上监测人体的健康状况，并给予一定的修复；在不相关的地方，比如臀部或者头皮，锁定几个细胞，删除并写入基因组，然后通过ATCG对文字等人类可读信息进行转码，让大脑接收，让人不用学习就可以“记住”并调用大量信息。

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创造:人类胚胎基因改造的研究已经进入人们的视野。如果人类胚胎基因被编辑修改，是否可能导致“定制婴儿”？这会导致哪些法律和伦理问题？

沈约:目前，“定制宝贝”仍属于科幻范畴。即使在技术层面上有可能实现，基因组知识储备的缺乏也会使人不愿意做这样的事情。更符合实际的说法应该是“健康矫正宝宝”，这也是全球人类胚胎转基因研究热潮的初衷。

我们发现基因突变会导致疾病。比如BRAC1基因突变的女性个体，患乳腺癌的风险会大大增加。如果BRAC1能在胚胎期通过基因编辑进行“矫正”，很有可能从根本上解决遗传因素导致的乳腺癌问题，进而得到健康的婴儿。

至于第二个问题，科技本身没有对错之分。问题的根源在于人类如何使用。所谓法律伦理问题，也是在使用过程中产生的社会认知反馈。如果说只是做疾病的修复和应用，相信大家都不会反对，支持也来不及了。但修改与疾病无关，自然会产生疑惑。

回顾过去，法律和伦理问题与相对的技术发展之间存在着差距。计算机领域可见一斑，现代网络发展带来的各种隐患凸显了这个问题。更微妙的，或者说不同于过去技术发展带来的社会问题，生命科学领域的“法律与伦理”相当普及，不仅与生物技术的发展保持同步，而且在热点问题上超越伦理，这可能是由于人类自我意识的保护和社会文明意识的提高。

无论如何，这种现象是积极的，不应该认为技术和法律伦理是“挣脱枷锁”的对立关系，而是教与学共同成长、相互依赖的关系，因为两者都在发展。不仅如此，就法律和伦理而言，它的一些根源在于恐惧，恐惧源于无知和不公正(不平衡)。如果基因编辑技术能够为大众所熟悉，我们在造福众生的过程中就可以省去很多法律纠纷。

现在让我们回去面对这个问题。基因编辑技术目前或近期可能引发的法律问题包括技术本身及其衍生物的专利保护、基础研究红线制定、临床应用监管规定；伦理问题可能主要集中在“非治疗性转基因”上，这不仅会引发“人造人”、“我是谁”等极其敏感的问题，还会进一步加速社会的不平衡发展。

总的来说，要宽容技术发展，毕竟基因编辑是从根本上解决部分患者问题的有力工具；其次，也要对自己的社会思想、法律框架、自我约束有足够的信心，相信未来的基因编辑技术会在合适的场合发挥出最大的潜力。

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创造:哪些基因科学会对人们的生活产生颠覆性的影响？

沈约:随着人类基因组计划的完成，人类可以更深入地了解生命、健康和疾病的本质，并从基因和分子水平探索新的诊断和治疗方法。随着新的测序和分子诊断技术的发展，许多遗传病可以得到有效控制，出生缺陷大大减少。同时，可以更早发现癌症、糖尿病、心血管疾病等高发疾病，更准确地诊断和治疗，显著提高人们的健康水平。

基因编辑技术的发展为遗传病和恶性肿瘤的治疗带来了新的曙光，使一些目前没有治疗方案的不治之症能够在基因组水平上得到准确的治疗。合成生物学的发展更有可能带来未来生物制造业的颠覆性变革，实现医药、营养、化工等各种工业原料从生物提取、化学合成的工业模式向生物合成的模式转变。

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培养:5到10年遗传科学会发展到什么水平？

沈约:基因科学和技术的发展已经能够解码和编译脱氧核糖核酸。5到10年后，我们将在更大范围内“解码”(即测序)动物、植物和微生物的基因组，这也是BGI提出的“地球生物基因组计划”的目标。

基因组“写”(即编辑合成)会更低成本、高通量、自动化、安全高效；在生物安全和伦理控制的范围内，“汇编”产生更多样的物种类型；它将在健康与营养、疾病诊断与治疗、绿色制造等方面显示出不可替代的价值。

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创造:人类基因数据会成为未来最重要的资产吗？

沈约:生命和健康是人的根本。基因作为承载人类生命奥秘的载体，必然孵化出世界上最大最重要的工业市场。人类基因数据是重要的个人资产。可以说，它包含了人类出生、死亡和疾病的所有秘密。但它能否成为人类最重要的资产，取决于未来我们对它的认知和应用是否会更深更广。

具体来说，目前基因组研究主要针对人类疾病，其应用是转化医学中的精密医学。对于非患者个人来说，数据资产是否是最重要的，这是一个意见问题。但在未来，随着对基因组数据认识的深入，发现这些数据是对一个人完整而详细的描述。如果是，谁能说基因数据不是最重要的资产？以上假设之所以过于大胆，是为了突出人类基因数据的潜在价值。未来能否实现还有待观察。

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创造:人们还在排斥基因科学的一些做法，比如转基因，一些黑暗的基因实验正在进行。在你看来，未来我们需要防范的基因威胁有哪些？

沈约:关于潜在的遗传威胁，我们应该通过分析特定人群的基因序列，特别警惕针对特定人群的病毒、微生物和有毒物质的研发，这要求我们严格遵守与遗传信息相关的管理规范，避免出现此类威胁。

另一方面，要警惕对人类胚胎进行非医学必要的基因改造，从伦理、法律、法规等方面严格管理相关研究。

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制作:从健康的角度，你怎么看待转基因食品？

沈约:转基因食品可以解决很多方面的问题，比如增加粮食产量、减少农药使用、减少环境污染、增加食物营养等。而且转基因食品在各国都有严格的监管和检测，除了技术因素，还有生态健康和社会伦理的取舍。

由50多位科学家组成的委员会在两年内撰写的《转基因作物:经验与展望》指出，转基因作物与传统育种和辐射或化学技术育种在安全性上没有明显区别。因此，通过政府安全评估，政府批准上市的转基因食品是相对安全的。

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培育:目前中国基因产业最迫切的问题是什么？

沈约:核心实力的提升是中国最需要解决的基因产业问题，这不仅指技术本身，也指人才。

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Make:你看好未来吗？

沈约:随着科学技术的发展，人类生活变得更加信息化和智能化。今天，我们认为不可能的事情都有可能出现在未来，就像计算机和互联网的出现改变了人们的生活，这在150多年前是不可想象的。

随着科学技术的发展，在未来，我们可以利用生物大数据实现人类疾病的预防和诊断，不仅延长了人类的寿命，也让我们活得更健康；如今，世界经济的发展是以破坏环境为代价的，所以在未来，我们可以努力修复环境，复兴灭绝的动物，让大自然重新焕发光彩。

所以，我们对未来充满期待和向往，也在为之奋斗！

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