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用基因编辑设计一个“完美宝宝”,靠谱吗?

2017-05-11 16:49:47健康不是闹着玩儿

 

菠萝说
今天借这篇文章给大家介绍生物圈最强科学插画师之一:郭骊骊博士。

骊骊是美国宾夕法尼亚大学生物医学博士,现为专注癌症代谢组学和生物标记研究的博士后研究员。她多次为顶尖科学杂志设计封面,比如Cell等。我很佩服她总能把生物和美术完美结合,而且她设计的图片很有内涵,总是引人思考,例如下面这张,更多精彩作品请见文章最后,有福利哦。

图| 编辑基因组(作者:郭骊骊)

文 | 菠萝


 

“基因编辑”,是近一段时间里最火爆的词汇之一。

简单说,就是用生物技术人工改造基因。比如大家非常关注的“转基因”食品,就是基因编辑的应用之一。但这只是冰山一角,这两年科学技术飞速发展,生物学家已经能成功修改各种生物体内的基因,包括人类的基因!

这个消息一出,很多人担心会不会有人改造人类胚胎,让自己后代拥有优势,甚至设计出各方面都超强的“完美宝宝”?

这个担心很有道理,因为“完美宝宝”确实会引起严重社会问题。

1. 改造基因不便宜,所以“完美宝宝”必然是富二代。而优质富二代是构建“和谐社会”的大敌。咱们草根看到富二代都羡慕嫉妒恨。幸好现有大批富二代专职“坑爹”,大家靠这些负面新闻才勉强找到心理平衡和愉悦心情。如果突现一批长相好,学习好,人品好的“三好转基因富二代”,那叫我们如何面对自己的人生?

2. 没有高端败家子的社会是很无聊的。假如秦始皇弄出了完美的“转基因秦二世”,项羽和刘邦岂不是一辈子在家喝茶了,何来楚汉争雄,鸿门宴,霸王别姬?假如金三胖不这么奇葩,那谁还关注朝鲜?

…………

这些当然都是玩笑话。我们可能没有当富二代的机会,但永远都不愿失去让咱们子女当富二代的机会,努力呗。

言归正传,对人类干细胞或者胚胎进行基因编辑的巨大风险,绝不是玩笑,问题是多方面的:

1. 科学上,我们对基因和生物的认识还太肤浅,现在的基因编辑工具还有很多缺陷,随意尝试改变基因可能造成难以预计的灾难性后果。

2. 伦理上,也有很多挑战:哪些基因能改?哪些人能改?是政府说了算,医生说了算,家长说了算,还是钱说了算?假如知道修改某基因能提高智商,但穷人没钱改不了,如何保证社会公平?

3. 管理上,既没有行业标准,也没有监管机制。什么样的机构能做基因编辑?需要什么资质?出了事儿怎么办?相关负责人是公开审判,就地处决还是流放火星?

…………

问题数不胜数,所以绝大多数科学家都认同,现在开放人类基因编辑会出大乱子。最近相关大佬们聚集美国华盛顿,搞了个“基因编辑峰会”,一致决定“禁止出于生殖目的而使用基因编辑技术改变人类胚胎或生殖细胞”。


但这毕竟只是一个倡议,并没有法律效应。

那考虑最坏的情况,如果真有土豪遇到无良科学家,是否真能设计出“完美富二代”呢?

我觉得不可能。因为世界上根本没有“完美基因”,一切优势都是相对的,取决于时间、空间和社会环境。

不信?大家一起看几个例子吧:

完美的身高?
完美宝宝肯定得个子比较高吧?如果把郭敬明拉长一点,粉丝数会不会再上一层楼?


好消息,高活性生长激素(GH)基因可以让人长得比较高。那咱们给宝宝编辑一下,多整点GH基因?

三思!

GH基因影响骨骼生长,但同时也影响其它细胞生长,甚至包括:癌!细!胞!

有不少研究表明个子矮的人得癌症几率更低。比如瑞典的一项研究表明,每高10厘米,得癌症的概率,男的增加11%,女的增加18%。英国研究也有类似结论(见文末参考文献)。

更惊人的例子来自于一种罕见病:莱伦氏综合征(Laron Syndrome),也叫“侏儒综合症”。这些人由于生长激素受体(GHR)基因突变,个子异常矮小。在厄瓜多尔有一个村子,有大量“侏儒综合症”患者。这些人从外表来看或许有劣势,但最近研究发现这些缺乏生长激素信号的人,虽然个子矮,但也几乎终身不得癌症和糖尿病!是不是优势品种!?

笑得早的武松vs笑到最后的武大郎?哪个更完美?


完美肌肉男?
完美男宝肯定得有肌肉吧?要不《老炮儿》里面的张涵予何必花30万贴个假的呢?

好消息,其实改变一下MSTN基因就可以瞬间变成肌肉男。

比如10年前美国出现了一个宝宝,名叫Liam Hoekstra,就因为有MSTN基因突变,天生六块腹肌,比同龄小孩多40%的肌肉,几乎没有体脂,1岁多就可以做俯卧撑和引体向上,每天活力无限,人称超级宝宝(Super Baby)。


给咱宝也整一个MSTN突变,肯定完美无缺吧。

三思!

因为MSTN基因突变的宝宝肌肉很多,但几乎没有脂肪。虽然我们都不太喜欢脂肪,但脂肪是身体存储能量的主要场所。超级宝宝没有脂肪,无法存储能量,加上肌肉多,消耗能量巨大,每天得吃无数顿,是真正名副其实的“吃货”

这有什么问题呢?

问题很大,最近几十年,廉价的高热量食物才在世界范围出现。以前大家吃不饱饭的时候,超级宝宝根本养不活,肯定夭折了。以后万一地球发生饥荒,挂得最早的就是这种超级宝宝。另外,移民火星也肯定不会带他的,太费粮食。

这能解释一个让人非常疑惑的问题:如果肌肉多是进化优势,能干活,能泡妞,那为什么世界上以前没有很多天生的“超级宝宝”?!原因很简单,食物不足的时候,超级宝宝其实是劣势,不被优先淘汰就不错了。

朝鲜都有核武器了,地球很危险。目光长远一些的家长,也许应该考虑培育喝水也能长胖的小孩,那才是适应食物短缺,逃离地球的优良品种。

好看但费饲料的超级宝宝vs适应性强能星际旅行的小胖子,哪个更完美?

图| 基因可以决定肌肉多少(作者:郭骊骊)

完美皮肤女宝?
完美女宝肯定得白净吧?


好消息,改变一下OCA2就可以变白一点。

为啥有人天生白?有人天生黑?都是基因起作用,OCA2是影响咱们中国人皮肤颜色的一个重要基因。

咱改改OCA2,把女宝弄得白一点呗?、

三思!


一方面,OCA2突变之所以让人变白,是因为能减少黑色素的形成。但黑色素不只在皮肤里,也在眼睛里。黑色素减少,不仅让人皮肤白,也可能会影响视力。最极端的情况,没有黑色素的白化病人视力往往都有问题。所以宝宝皮肤变白的同时,弱视的概率也增高了

另一方面,大家知道人类起源于非洲,本来是黑皮肤,自带防晒霜,绝对晒不伤。但从非洲迁徙到北方欧洲后,阳光照射严重不足,因此黑人就缺钙了……这时候皮肤白的人因为可以更好地利用晒太阳补钙,于是成了优势,慢慢的人越来越白,直到白人统治了北方。

但任何事情都是双刃剑,如果把白人放到阳光强烈的地方,就很容易被紫外线晒伤,乃至癌变。阳光非常充足地方,比如美国加州和澳大利亚东海岸,那里的白人是全世界得皮肤癌比例最高的人群。因此一个白白的完美女宝,如果不小心到外派到非洲,立刻变成劣势品种。

自带防晒霜的小黑vs自带补钙功能的小白,哪个更完美?


写在最后
无法设计“完美宝宝”,因为并没有完美的基因组合。

人体犹如精密的仪器,基因如同零件。经过漫长进化,每一个基因都已经非常优化,基因不再是单一功能,各个基因严丝合缝地配合,保证用最少的零件搭建出最好的系统。牵一发而动全身。提高一个方面功能,很可能需要牺牲另一方面。就像苹果笔记本,MacAir变得很薄,看似更好,但它牺牲了USB接口,网线接口,所以它并不完美。

所谓的,上帝在打开一扇窗的时候,常常会关上一道门。

同时,生物并没有定向进化,只是在演化。所谓的“优势”“劣势”,仅仅在针对特定的自然环境和社会环境下而言。时间,空间,你周围的人,一旦变了,优势可能就成了劣势。

哪天环境变了,完美的就不完美了,不完美的就完美了。

 

其实吧,完美不完美不重要,只要有特点就行。毕竟现在流行的是:我就是我,是颜色不一样的烟火。