重写生命密码

江泽珍/编译

重写生命密码

江泽珍/编译

白足鼠在新型生物工具的帮助下能成功抵御莱姆病

●DNA编辑技术有望改变物种遗传规律，控制传染病传播。

2016年6月，凯文·艾斯维尔特（Kevin Esvelt）登上了开往南塔克特岛的船只。艾斯维尔特是麻省理工学院生物合成学助理教授，他此行的目的是说服当地的医疗官员共同解决该岛长期存在的问题：莱姆病。为此，艾斯维尔特花了好几个晚上做了个详细的PPT，难怪他看上去如此疲惫。

艾斯维尔特今年34岁，在麻省理工还领导了一个叫“雕刻进化”的小组，致力于研发能够从根本上改变自然界的分子工具。如果南塔克特岛上的居民同意艾斯维尔特的计划，他打算运用自己研发的分子工具重写白足鼠的遗传基因，使白足鼠能对莱姆病或其他蜱传疾病产生免疫能力。具体过程是：他的团队会先在实验室里培育一批老鼠，然后将它们放到无人岛上，若传染源蜱的数量急剧减少，那么他会请求在南塔克特岛和附近的玛莎葡萄园岛释放这种能有效阻止疾病的小老鼠。

莱姆病是全美传播速度最快的疾病之一。在南塔克特岛上，超过1/4的人患有莱姆病。莱姆病通常伴有皮疹、发烧和寒战。这种病若能及时诊断，只需一剂抗生素就能痊愈。但大多数人未能及时发现，因此要忍受好多年痛苦的神经症状。在美国东北地区，群众对蜱虫有着深深的恐惧，夏天家长禁止孩子赤脚在草坪或树林中玩耍。

“如果我们能解决这个问题呢？”艾斯维尔特对当地官员说道。他解释白足鼠是莱姆病病毒最主要的储藏所，白足鼠中莱姆病的病毒可以通过蜱虫这一中介感染人类。艾斯维尔特说：“这是一个生态问题，我们想利用生态的方法阻止蜱虫传播莱姆病病毒，从而打破这个传染链。”

目前人类莱姆病疫苗尚未得到批准，但狗和老鼠都有了相应的疫苗。艾斯维尔特和他的团队打算给他们的老鼠接种疫苗，然后通过DNA测序得出最受保护的抗体，再将抗体基因植入到老鼠的卵子内，这种老鼠就能天生对莱姆病免疫。最终，如果有足够数量的这类老鼠投放到自然界并与野生的老鼠交配，那么整个白足鼠的物种都会对莱姆病产生免疫能力。蜱虫吸食白足鼠的血液后，血液中的抗体能将蜱虫自带的病毒杀死，从而蜱虫不再有威胁，人类也理所当然不会染上莱姆病了。艾斯维尔特说：“只要把老鼠放到那儿，整个传染链就能崩溃。”

艾斯维尔特最近一年一直在宣传预防莱姆病传播的方法，他频频出现在世界各大论坛，无论是智利的合成生物学研讨会还是匹兹堡的奥巴马白宫前沿会议都有他的身影。每次，艾斯维尔特都会和听众说他希望他3岁的儿子和快1岁的女儿能够在一个没有莱姆病的世界中快乐成长。而且，艾斯维尔特相信他现在肩负的是一个非常伟大的使命。

2014年，艾斯维尔特和他的团队第一个对CRISPR这个基因编辑工具进行详细阐述，他们展示了CRISPR是如何与基因驱动相结合改变物种遗传命运的。基因驱动是从孟德尔遗传法则延伸出来的。一般来说，有性繁殖的后代，其基因一半来自父本，一半来自母本。但20世纪40年代，一些生物学家发现有些基因是自私的：因为进化赋予了他们具有超过50%被遗传下来的概率。所以某些特质能够以不寻常的速度进行传播。

以前，生物学家苦于没有工具而无法对特定的基因做出修改，但后来出现了CRISPR。这个系统就是一把分子手术刀，能够改变或删除十几亿核苷酸中任意一组基因组的序列。科学家相信：这种经过修改后得到的新的基因组进入有机体后会在之后的几代得到遗传。比如说，寄生虫中某个基因突变导致它无法传播疟疾了，这个基因就可以拿来放到蚊子的体内，然后一代代传下去。每一代都会保留这个基因，最终整个种系都会有这个基因。

之前从来没有一个像这样强有力的工具，它既能造福世界，也能给世界带来灾难。艾斯维尔特希望像杠杆一样利用这个技术，撬开他认为那些隐秘的无须重复的科学研究。他说：“要想通过实验消除整个种系，必须做到透明化。从道德和现实的角度来看，基因驱动只有在所有的研究都透明化的时候才有可能成功。如果基因驱动能做到这点，整个科学界也能做到这点。”

透明化的科学

在南塔克特岛的会议上，艾斯维尔特对岛上居民说他和他的团队知道改变生命最基本的元素所需付出的代价是什么，他说他并不只是一位生物学家，他还是居民的代理人，一旦居民们对这个实验没有兴趣了，他就会停止。他还承诺，此次实验做到完全透明化——每个人都有权查看每封邮件、资助申请、数据建立、会议记录，就连知识产权都会被放到网上。任何实验未经科学家或者实验可能涉及的相关人的批准不得实施。艾斯维尔特说：“我说的透明化就是指所有的过程都透明化。如果孟山都公司成为农业生物技术中最具控制权的公司，那么我们一定是他们的对立面。”

在南塔克特岛上，白足鼠的数量不足100万只，所以有可能不需要用到基因驱动技术确保莱姆病抗体基因的传播。艾斯维尔特打算释放足够数量的基因修改的老鼠，约几十万只，这样能够控制整个野生老鼠的种系。但是这个方法不可能在大陆实施，因为东部海岸零零散散分布着将近10亿只白足鼠。

与莱姆病的战争只不过是拉开了序幕，人类还需努力打败更痛苦的一些传染病，比如说疟疾和登革热。虽然过去10年由这两种传染病导致的死亡率明显下降，但目前世界上超过一半的人口依旧面临着这两种传染病的威胁，而且，每年有近75万人因此死亡。每天会有1 000个小孩死于疟疾。

比尔和梅琳达基金会对帝国理工学院奥斯汀·伯特（Austin Burt）领导的“瞄准疟疾”项目投资了几千万美元。在实验室测试中，这个小组成功地运用CRISPR系统，编辑了带有疟疾寄生虫的冈比亚疟蚊的基因，使得雌性冈比亚疟蚊产出不具繁殖能力的卵子。根据这个设想，一旦这些修改后的蚊子投放到撒哈拉以南地区和当地的蚊子交配后，蚊子的数量会大大减少。之前，孟买的塔塔基金会也宣布会资助一个在印度的相似计划。

基因驱动技术还可以消除血吸虫病。血吸虫是一种寄生类疾病，每年有几亿人感染，约有20万人死亡。除此以外，新技术还能消灭很多侵略性物种，比如那些专门祸害庄稼的害虫以及传播鸟疟的蚊子。

艾斯维尔特说，基因驱动带来的并不只是消除疟疾、血吸虫病或是莱姆病等疾病，它还能改变我们研究科学的方式。”

这就是艾斯维尔特在世界各地一直宣扬的理念，那些原先持反对意见的人在听过他的演讲后都转变了态度。草药学家丹妮卡·康纳斯（Danica Connors）在南塔克特岛的会议上说：“在此之前我本来想说绝对不行，但听了他的演讲后，我就说我们要修改遗传基因。”

科学的传播者

很多小孩小时候喜欢恐龙，但随着慢慢长大，兴趣就会转移。但艾斯维尔特在很小的时候就被灭绝的生物牢牢吸引。在西雅图，艾斯维尔特读了迈克尔·克莱顿的《侏罗纪公园》，激发了他对生物技术的兴趣。2016年我在他的麻省理工实验室第一次采访他的时候，他告诉我说：“我10岁的时候开始对这件事情着迷，那时我父母带我去加拉帕戈斯群岛，经过那次旅行，我知道我要做什么了。”

去过加拉帕戈斯群岛之后，艾斯维尔特就不可避免地读了达尔文的著作。他说：“我觉得人类遗传基因是不断进化的这个观点很有趣。当时我就决定用一生去学习如何重写有机体的基因，完成一些极其有用和有趣的事情。”

艾斯维尔特的爸爸是博纳维尔电力局的总经理，妈妈是小学教师。艾斯维尔特12岁时，他们一家从西雅图搬到了波特兰，艾斯维尔特进入了一所私立学校。艾斯维尔特本科就读于哈维穆德学院——是一所人文项目很强的工科学校。毕业后，他来到哈佛，师从化学与化学生物学教授大卫·刘（David Liu）。大卫在生物进化和合成分子领域有着非凡的成就，而且还是美国哈佛-麻省理工博德研究所的高级教员。通常来说，研究生会尽可能多地在专业杂志上发表文章，这样以后能找到好工作。但艾斯维尔特在哈佛6年的头5年半并没有发表过1篇文章。我在哈佛采访大卫的时候，他说：“有一天，艾斯维尔特告诉我他想放弃小的项目去做一个真正有影响的东西。我从来没有见过这样的研究生。艾斯维尔特有能力，有志向，而且还有那份傻傻的无所畏惧。”

艾斯维尔特在博士论文中突破了合成生物学最重要的束缚。进化需要几百万年的时间，哪怕是一个微小的基因变化也要经历几千代人。可对于科学研究来说等不起。在大卫的指导下，艾斯维尔特研发了一种技术，它能骗取一些特定的病毒快速进化，这样研究人员可以在短短的一天之内看到几十轮分子的进化。这项研究也让他获得了哈罗德·M·温特劳布奖，这是专门为生物科学的研究生设置的奖项。

2012年，艾斯维尔特在哈佛的威斯生物工程研究所做博士后。那时他在乔治·丘奇（George Church）的门下，丘奇是世界上首屈一指的遗传学家，他带领的实验室是全国最大的学术实验室之一。艾斯维尔特和丘奇建立了师生及合作伙伴关系，他们合作完成了很多小项目，包括在2014年发表的将CRISPR与基因驱动相结合改变种系的论文。

虽然艾斯维尔特获得了奖项，出版了论文而且还有那么好的一位导师，但找工作并不容易。在很多研究机构中，他显得有些另类。他在自己的研究领域有很强的天赋，但他致力于做一位科学传播者。他很久之前就说，讲述科学故事、告知大众科学面临的选择与实验室里研究出来的成就一样重要。很多大学没有雇佣艾斯维尔特，因为大多数大学不知道该拿他怎么办。艾斯维尔特说：“很多地方告诉我他们对于我提出的科学透明化没什么意见，但只是不适合在这个时代进行。”这意味着在做终身教职和专业评价的时候，考核仅限于实验室中的成就，外在的科学传播工作并不算在考核范围之内。

我第一次见艾斯维尔特是在哈佛的丘奇实验室，那时的他正在专注地做实验，人特别瘦。他认为吃饭，尤其是吃午饭是一件令人分心的事情，因此他会准备一些代餐粉打发他的午饭。和很多科学工作者一样，艾斯维尔特并不担心自己个人形象的管理。在2016年早些时候，他的同事向我描述了一位非常有名的科学家很害羞却又特别自大。艾斯维尔特听到我的转述之后笑了，他说：“我比他还要自大1 000倍。”说的时候还有点得意洋洋。然而，艾斯维尔特希望成为一位有效的利他主义者。艾斯维尔特很喜欢scienceheroes.com网站，上面是根据科学家的发明拯救了多少生命进行排名的。合成化肥的发明者弗里兹·哈博（Fritz Haber）和卡尔·博什（Carl Bosch）排名第一，因为他们的发明解决了半个多世纪的世界粮食问题，总共拯救了27.2亿的人口。人们熟知的路易斯·巴斯德，提出了著名的疾病细菌理论，但并没有挤进前十。艾斯维尔特给我展示这个网站的时候说：“这才是真正有用的。”

去年，艾斯维尔特在麻省理工的媒体实验室工作，这份工作在我看来有点奇怪。虽然这个实验室的影响很大，但我一直认为它是致力于科技、艺术、设计和电脑学习方面的，与生物学及遗传学没有太大关系。伊藤穰一是这里的负责人，他告诉我：“你这样的想法已经过时了。”

我是在伊藤的办公室里采访他的，他的办公室面向查尔斯河。那天有点闷热，大街上没什么人，河上也没有船只。伊藤说：“艾斯维尔特在这里很合适。”他认为在快速发展的数字时代，人们需要更多地了解CRISPR系统。他说：“在低成本驱动创新的时代，它属于长期开放趋势的一部分。举个例子，计算机已无须继续投入高成本去研发，所以它不再是大公司的专属工具。一旦价格下降，普通群众对于计算机的可得率也就越高。如今在生物技术里，CRISPR系统就像计算机一样，不再是一个神秘的东西。”

通过CRISPR基因驱动的动物或植物真正运用到自然环境中还需几年时间，还有很多的管理、政治和社会障碍要去沟通。艾斯维尔特估计，莱姆病抗体老鼠出现在南塔克特岛或是玛莎葡萄园岛还需将近10年时间。但好消息是，科学上的障碍一般很快就能得到解决，所以我们翘首以盼那些致数十亿人丧生的疾病会消失，具有破坏性的害虫会灭绝，那些濒临灭绝的物种类似于黑足雪貂会保留下来，但想实施这种根本的科学变化还需改变公众对自然世界的态度。

尴尬处境

艾斯维尔特在麻省理工还有个目标就是促进社会公众对基因驱动之类革命性生物技术的态度转变。他认为自然等同于好的这个概念是滑稽的，他工作的一部分就是要挑战这个观念。他告诉我，我们应该将智能设计作为遗传学的一个工具。整个宇宙错综复杂、种类多样，自然选择的过程也是很复杂的，一定有东西或者某个规律对进化进行引导。真相很普通但又很非凡：在40亿年的进化中，由于自然选择和随机的基因突变确保了最有效的基因能够存活、最弱的基因被淘汰。可现在有了CRISPR系统和其他生物合成技术，智能设计有了一个全新的意义：进化很快会由人类控制。

对于艾斯维尔特来说，这个阶段很快就会来。他说：“自然选择是令人厌恶和不道德的。”引用丁尼生的话说，自然是“腥牙血爪”的。艾斯维尔特不同意卢梭的观点，认为人类本质上并没有得到上天的任何恩赐。而且，那些认为自然界纯真和谐的观点会令他恶心。他说：“在我的认知世界里，我并不认为自然的本质是好的、纯洁的，我不理解为什么人们会这么想，要知道人们一直受自然的摆布。”

之后他又说人类不再需要看自然的眼色或是用更粗暴的方式去控制自然，“当自然伤害我们时，我们通常利用化学和物理进行攻击。为了消灭害虫，我们制成了杀虫剂，但往往将其他昆虫也杀死了。为了消除蚊子，我们用推土机填埋沼泽，成功地消灭了蚊子，但同时毁掉了很多湿地和其他物种。想象一下有个昆虫喜欢吃你的庄稼，如果你有基因驱动技术，而且你知道这个昆虫的嗅觉是如何运作的，你只需要稍稍修改几个小程序。这个昆虫还能继续待在这个生态圈里，但它不再对你的庄稼感兴趣了。这比我们现在干预自然采取的措施要好很多。”

但是，技术永远是一把双刃剑。科学家若能重写蚊子的基因，使他们不再传播疟疾、登革热、寨卡或其他传播疾病，那么他们同样也能使昆虫变为一种武器。今年早些时候，国家情报局总监詹姆斯·克拉伯（James Clapper）将基因编辑列为潜在的大规模杀伤武器。一些科学家认为他有点夸张了，但在美国国家科学院出版的一篇论文上写道：这种想法挺正常的，我们或许能得到一个带有特殊病毒的蚊子。换句话说，恐怖分子或许会利用这点，将毒素加入蚊子的基因中，在传播疟疾的过程中把毒素也带给对方。就在感恩节前，总统科技顾问委员会就警告白宫，基因编辑技术可能将一个普通的病毒变成生化武器。艾斯维尔特有一天告诉我说：“我最害怕的是这项技术还没取得应有的效果就落入坏人的手中，好几次我都在梦中惊醒。”

前不久，分子生物学工具还是很贵的，只有少部分人能够接触这类实验，更别说想办法害人了。但CRISPR的出现改变了这一现象，毋庸置疑，这将加快很多领域的发展。但就是因为这种易获得性导致了很大的风险。现在，DNA测序在网上就能买到，并且很便宜。任何对这方面感兴趣的爱好者，无论他水平如何，只要花不超过1 000美元就能获得一个病毒以及所有编辑它的工具。

几个世纪以来，从《魔法师的学徒》和《浮士德》到《科学怪人》和《侏罗纪公园》，人们好心创造某种高级的生命形式，但害怕它最终不受人类控制。现在这种恐惧加深了。艾斯维尔特有个顾虑，他希望推动基因驱动技术的发展，但他又坚持要防范这种技术落入坏人手中。他在剑桥的一个峰会上告诉听众：“我的问题就在这里，因为我是一个独立的科学家，在实验室里我可以超出法定范围，改变我想改变的任何病毒，法律根本就不知道我在做什么。”

艾斯维尔特说：“科学实验要想发展就需要一套新的方法。在医药界，做任何研究之前，我们都要提前得到允许，慢慢已成为一种标准。但是在实验室里，我们并不用告诉其他人我们在干什么。实验室里的透明度很小，这必须要改变。”

美国的实验室研究其实也是受管制的。实验要得到所在研究所伦理审查委员会的同意，每周各大学科要开会，专家们各自交流自己的数据。但是激励学术发展的资助、出版、终身任职等机制却从来不奖励透明度。我在采访盖茨基金会临床试验和定量研究技术支持团队主任丹·哈特曼（Dan Hartman）时，他告诉我说：“如果你身处学术界，你会发现只有保持一定程度的神秘感，你才能不断变强。在论文发表之前，你应该保守秘密。就是到出版这一步，你也要决定哪些内容是可以让别人知道的，哪些不可以。”但从2017年1月份开始，盖茨基金会要求所有由它资助的研究得到的数据都要公开发表在杂志上，要让任何人都能够读到。

艾斯维尔特相信科学家还要花很长时间才能理解如何与自己所处的社会进行交流。为了更好地说明自己的观点，艾斯维尔特引用了奥本海默的观点。在1954年的听证会上，奥本海默替自己辩护时说道：“刚开始我们只懂得做实验，只有等实验成功的时候我们才考虑如何处置它。研发原子弹的时候也是这样。”艾斯维尔特说：“不久，我们的小孩会在学校的生物课上接触到基因编辑，透明度就显得异常重要。我们真的要好好思考我们将要进入的世界是什么样的。可怕的是，一些科学家仍然没有意识到透明化的必要性。”

这样做是对的

距离南塔克特岛会议开始一个小时之前，乔安娜·布克塔尔（Joanna Buchthal）和山姆·德福（Sam Telford）加入了我们。乔安娜是艾斯维尔特的研究生；山姆是塔夫斯大学兽医学院的传染病学教授，他对鹿、老鼠和蜱虫有30多年的研究。

山姆戴着一副金丝框眼镜，穿着一件淡绿色的衬衫，搭配一条卡其裤，带着惠灵顿的表，看起来像学术界的“超人克拉克·肯特”。我是搭他的车一起去开会的，当时我坐在后排，左右两旁各有一个老鼠的笼子，好在它们是空的。一路上我们在讨论蜱虫传播疾病，他说：“近几年来，我都在试图说服岛上的人们：只要赶尽鹿，就能消除莱姆病，只可惜没能成功。”

我问他觉得艾斯维尔特的实验是否会成功，他说：“我觉得南塔克特岛是一个绝佳的实验地点。首先它是一个岛，这种地理条件非常适合实验。其次大多数的南塔克特岛上的居民都是受过良好教育的，他们有对自己生态环境作出判断的能力。他们一直受到莱姆病、巴贝斯虫病、埃立克体病等的威胁，对于这些传染病有着强烈的恐惧。所以就算要花上百万美元，南塔克特岛和玛莎葡萄园岛上的居民也不会有什么意见。”

消除莱姆病能给几百万美国人带来福音，但消灭人类致命的敌人——蚊子会是一个更了不起的挑战。先不算黄热病、登革热、基孔肯雅热以及各种形式的脑膜炎，单单疟疾就已经害死了十几亿人。因此研发一种能够使这些传染病消失的蚊子是和消除天花一样重要的成就。

但任何事情有好有坏。加拿大环保组织小组的负责人吉姆·托马斯（Jim Thomas）告诉我：“任何有关转基因生物（GMO）的研究都会得到批准。首先这种实验只在实验室里做。其次，就算应用，也只是在有限的范围内，不会有什么风险。哪怕最后说要放到自然界，大家也不会有意见，因为大家都认为它们无法在自然界存活。但今天我们的技术不但能使GMO存活，而且还能让它占主导的位置。”

在2016年9月世界自然保护联盟的会议上，托马斯的团队呼吁停止一切有关基因驱动的研究。虽然大型的科学组织没有通过这个提议，但是它引起了科学家的恐惧：隐秘、误解、追求利益或者为了自己的成就感，万一这些使原本能够拯救上亿条生命的技术成为一种灾难，那就完了。

每一个新技术的出现，无论是转基因食品还是无人驾驶车，都需要我们对风险和成就一起考虑。对于改变整个生态平衡的基因驱动技术来说，意见两极分化。部分原因是这个技术对于非洲有巨大的用处。而在过去，西方科学家一直在未经非洲人民许可的情况下，甚至在他们不知情的情况下将他们作为自己的研究对象。

在医药界，道德伦理选择很少是直言不讳的。之前在乌干达进行的艾滋病疫苗实验就招致很多西方公共卫生官员的强烈不满。一些人认为在那些无法做出判断的人身上进行临床试验是不道德的。大多数学术人员都认同医疗伦理道德的普遍性，如果在美国不能进行的实验当然也不能在乌干达进行。

然而，坎帕拉的一位医疗官员几年前告诉我：“虽然我们也很看重原则，但我们身陷死亡的恐惧太久了，我们不能依靠原则来避免死亡。”

发展是硬道理

1953年，詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克发表了生命密码的4个组成部分：腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤和胸腺嘧啶。打那以后，科学家就一直试图用遗传工具控制害虫。1958年，美国昆虫学家爱德华·萘普林（Edward F.Knipling）和雷蒙德·布什兰德（Raymond C.Bushland）想出了消灭螺旋蛆（美洲锥蝇）的方法。螺旋蛆是以温血动物为食的昆虫，几百年来，它们一直对牲畜进行感染，它们最快能在两个礼拜不到的时间弄死一头牛。萘普林和布什兰德运用辐射——一种粗暴但有效的生育控制方法，使几百万只雄性螺旋蛆不育。然后他们将不育的雄性螺旋蛆放到大自然与雌性螺旋蛆交配，产下不育的受精卵。在此之后，这种昆虫不育技术就被广泛应用。两年后，萘普林在《经济昆虫学杂志》发表了一篇文章，他建议可以对带有疟疾病毒的蚊子或其他害虫做同样的事情。可惜这种建议需要十几亿只不育的蚊子，而在那时候是不可能的。

2003年，英国帝国理工学院进化遗传学教授奥斯丁·伯特（Austin Burt）在《英国皇家学会期刊》上发表了一篇论文，首次指出，科学家或许可以利用自私的基因去改变或消灭那些对人类生存不利的物种。他写道：如果你敲除掉特定部位的基因，注入自私的基因分子，新注入的基因能够消除那些不好的遗传特征，比如可以消除蚊子携带病毒的能力。

伯特很快就意识到了这种遗传工程最大的威胁就是：虽然没有人质疑消灭疟疾的价值，但也没人能估量从物种演化的长周期来看消灭一个物种对于生态环境的影响。伯特建议科学家不必通过灭绝来控制某个致命的物种。他在“自私基因作为控制自然物种的遗传工程学工具”论文中写道：我们不需要灭绝一个物种，我们可以改变它的遗传，让它不那么危险。

那时，这项研究面临着两大似乎不可逾越的挑战：第一个是由孟德尔提出的遗传规律，遗传基因具有隐性和显性之分。第二个是达尔文提出的适者生存的自然规律，基因之所以能遗传下来，是因为它们能帮助宿体更好地生存，而大多数被修改过的基因没有这方面的功效。所以那些做出改变的基因或许会被遗传几代，但最终还是会屈服于自然。

但是CRISPR有着驾驭进化的特权，也是合成生物学的中心项目。伯特和他的同事安德里亚·克里桑蒂（Andrea Crisanti）创建了一套基因驱动系统，让雌性的蚊子不育。但要释放这批蚊子还需要走很长的流程。伯特的团队与布基纳法索、马里、乌干达等多个国家的科学家已经达成了长期合作协议，教授这些国家的技术人员相应的知识。最终，一旦这项实验成功并被允许推广，他们希望运用到非洲一些疟疾严重的贫穷国家，教会他们有关这方面的知识，让他们自己决定该怎么做。

艾斯维尔特学习过伯特有关蚊子的研究，但他认为莱姆病不太适合用这个方法。改变蜱虫的基因是可行的，但无法释放出能够造成影响的那么多数量的蜱虫。但他觉得，伯特的设想有可取之处：蜱虫是从白足鼠身上得到莱姆病毒以及其他病毒的。他可以重写白足鼠的基因，让白足鼠对莱姆病毒产生抗体。这种白足鼠交配后，很快其所有后代都会有莱姆病的抗体。

有了CRISPR系统和基因驱动技术，哪怕只修改一只蚊子或一朵花、一种动物或一粒种子，都能造成整个物种的基因变化。为了避免无法逆转的错误，艾斯维尔特和丘奇在实验早期的时候记录了每一个修改的地方。他们都认为如果基因不能复原就放弃尝试。

艾斯维尔特的团队研发了一套计划，防止基因驱动发展到无法控制的地步。他称这项计划为“雏菊驱动”，把整个基因驱动技术划分成各个组成部分，可以想象成遗传版本的多级火箭。每个组成成分对于整体都是至关重要的。要想传播这个系统，必须呈列所有的部分。若未能分离，这种遗传特征很快就会消失。

这套方法目前仍处于早期的研发阶段，但研究证明它很重要。官方许可和政府执照并不能阻止物种的迁移，动物的交配。没有控制系统的话，一项基因驱动便能快速地在全世界范围内传播，但是雏菊驱动能成功就能阻止这件事发生。

这项研究很有前景，它同样传递了控制自然是很难的这一观点。人类一代一代时间很长，基因变化又非常缓慢。但面临那些带有侵略性的蚊子和老鼠，科学家希望这个基因变化可以加快。同样，基因的遗传方式也是会变的。有时，也会出现水平基因转移。一项基因驱动技术可以抑制蚊子，也能变成一个威胁。基因自身也在不断变化。如果一个基因驱动的序列突变了，它会对不同的目标造成影响，而且这种影响是无法预测的。

2016年夏天，我在博德研究所采访了那里的主任艾薇·理杰夫（Aviv Regev），她是世界顶级的计算生物学家之一，她主要研究不同细胞在人体中的功能以及它们如何在生物系统中互动，比如肌肉组织或器官。艾薇把改变遗传的基因驱动技术和能用免疫细胞攻击肿瘤的癌症免疫疗法做对比。她说：“我们可以提取一个恶性细胞的基因来判断，也可以提取另一个基因，但是两个基因得到的结果不会是相同的。整体和各个部分并不一致，种族生态学也是这样。”

两个系统都有风险，但在癌症治疗试验中，医生会给患者选择，她说：“这项治疗成功和失败的概率是一半对一半，这点是提前告知患者的。”但她强调她并不反对基因驱动研究。

她说：“基因驱动技术所涉及的不再是单个的人，而是整个群体。它所产生的效果是无法预期的，这就是为什么基因驱动看上去那么吓人。”

2016年7月，艾斯维尔特在埃德加敦公共图书馆举行的论坛上，向玛莎葡萄园岛的居民展示了他的数据。艾斯维尔特说了他的目标：“我要让我的整个领域都透明化。”整个演讲效果很好，底下的听众听得非常投入，这让我想到几年前我在美国本土最南端的城市基韦斯特的一个小镇会议。当时底下的观众也非常投入，只不过那时是大家反对英国牛津生物技术公司的科学家打算用修改过基因的埃及伊蚊进行防止登革热传播的试验。因为这个小镇在几年前第一次爆发这种传染病，而英国牛津生物技术公司的试验也是在当地的蚊虫控制官员的要求下进行的。

在巴西，我亲眼看到英国牛津生物技术公司将几百万只基因修改过的蚊子释放到自然界。那里大多数的居民，因为长时间深受登革热的痛苦，所以特别高兴、特别感激。

艾斯维尔特和英国牛津生物技术公司受到区别对待的原因再清楚不过了。英国牛津生物技术公司是一家追求盈利的企业，而艾斯维尔特是一个希望科学能够透明化的个体。不过更简单的原因是：巴西人民深受登革热之苦，而新英格兰人民害怕莱姆病，他们迫切需要能够消除它们的方法，而基韦斯特人受登革热的影响并不大。

自从有了人类之后，我们就一直在改变周围的环境。现在我们面临的问题不是要不要继续改变环境，而是如何改变环境。通过混合的育种技术，我们得到转基因作物，培育了很多动物，把几百万亩的树林变成了农田。基因驱动是一个不一样的技术，一个小小的昆虫能够影响我们的未来。

艾斯维尔特说：“我一直在想我为什么要做这件事，我觉得现实留给我们的选择并不多。我们依靠自身的力量发展了科技，我们不能因为有风险而不去做这件事，我们需要新的发明。当然了，人们也能说，如今一切都好，没必要尝试这么有风险的东西，可前提是一切都好。如今我们面临最大的威胁就是认为不干预自然就是最好的事情。”

[资料来源：The New Yorker][责任编辑：彦隐]

本文作者麦克·斯贝克特（Michael Specter），1998年担任《纽约客》记者，一直关注艾滋病、肺结核、疟疾、农业生物技术、禽流感、淡水资源减少问题以及合成生物学领域。