本
文
摘
要
文/克里斯蒂娜·拉尔森、阿曼达·谢弗
『那段时间，中国“是一个很穷的国家。我们没有足够的研究经费，只是在做一些简单的工作，比如研究如何改善灵长动物的营养。”但从那时起，中国在科研上的志向发生了翻天覆地的变化。』
实验
作者：克里斯蒂娜·拉尔森
直到最近，中国西南省份云南的首府昆明还主要以棕榈、蓝天、慵懒的氛围、被附近的群山和美景吸引来的源源不绝的外国背包客而著称，但是昆明偏僻贫困的形象正迅速发生变化。在城市郊区的一片地方，10年前的荒地变成了今天的基因组研究机构。科学家在这里完成了一项很有争议的实验，他们创造出了一对带有精确基因突变的恒河猴。
去年11月，这对雌性双胞胎恒河猴明明和玲玲出生在昆明科灵生物科技有限公司（Kunming Biomedical International）和云南灵长类动物生物医学研究重点实验室里。
这对猕猴是通过体外受精技术出生的。在体外受精后，科学家用了新型DNA工程技术CRISPR在受精卵中编辑修改了3个基因。随后，这两颗受精卵被移植到 *** 的猕猴母亲体内。
这对健康双胞胎的出生标志着CRISPR可以在灵长动物体内完成靶向遗传修饰——这也许将开启一个把猴子作为模式生物研究复杂疾病的生物医学新时代。
在过去几年，CRISPR由加州大学伯克利分校、哈佛大学、麻省理工学院等机构的研究人员研发出来。这项技术已经开始转变科学家对遗传工程的理解，因为它可以让他们精确并相对轻松地改变基因组。
昆明实验的设计者之一季维智解释说，实验的目标就是确认这项技术可以培育出带有多个突变的灵长动物。
1982年，季维智在公立的中国科学院昆明动物研究所开始了自己的职业生涯，专注灵长动物的生殖研究。他回忆说，那段时间，中国“是一个很穷的国家。我们没有足够的研究经费，只是在做一些简单的工作，比如研究如何改善灵长动物的营养。”但从那时起，中国在科研上的志向发生了翻天覆地的变化。
昆明的研究机构以庞大的饲养场所自豪：75间有顶的屋子里饲养着4000只灵长动物——很多动物精力充沛地在悬挂梯上荡来荡去，在铁丝网墙上跳上跳下。60位训练有素的动物饲养员穿着蓝色大褂，全职照顾这些动物。
实验室里的实验需要使用微注射系统。在系统中，显微镜指向培养皿，以及两根由控制杆和旋钮控制的精确注射针，这两根既可用来把 *** 注射到卵子里，也可用来编辑基因。基因编辑技术会使用“向导”RNA将DNA切割酶导入基因中。
当我访问实验室的时候，一位年轻的实验技术员正心无旁骛地拨动刻度盘，把 *** 导入卵子里。注射每个 *** 只需要几秒。
在9小时候后，当胚胎仍处于单个细胞的阶段时，一名技术员将使用相同的机器把CRISPR的分子成份注射到细胞里，整个过程同样只需要几秒钟。
当我在2月下旬去昆明的时候，这对双胞胎猕猴还只有几个月大，生活在孵化器中，被实验室工作人员严密地监视着。毫无疑问，季维智和他的同事计划继续仔细地观察和研究这些猴子，从而监测这项前沿的转基因技术所产生的任何后果。
影响
作者：阿曼达·谢弗
这项新的基因组编辑工具叫CRISPR，可以精确并相对容易地，在染色体上的某个特定部位改变DNA。中国科学家正是用这项技术改变了猴子的基因。
2013年初，美国科学家的研究表明，这项技术可以在培养皿中改变任何动物细胞类型的基因，包括人类细胞。但中国科学家首次证实，这项技术可以用在灵长动物身上，并产生某种特定基因改变的后代。
加州大学伯克利分校的分子和细胞生物学教授珍妮弗·端纳（Jennifer Doudna）说，“这项技术在简便地修改灵长类动物的基因上是非常有用的”。
她也是CRISPR技术的发明者之一。有目的地修改了某个基因的灵长类动物，可以帮助研究出克服复杂人类疾病的强有力的新方法，但同时它还带来了新的伦理学困境。
从技术的角度来说，中国的灵长动物研究表明，科学家很可能用CRISPR修改人类的受精卵。如果猴子可以作为实验指南的话，修改后的受精卵可以变成转基因婴儿。但“这是否是个好主意成为了一个困难得多的问题”，端纳说。
对大多数研究CRISPR的科学家来说，设计一个婴儿的目标还非常遥远。培育带有人类疾病险关突变的动物则要紧迫得多。端纳说，用灵长动物做实验很贵，而且还会产生动物权益问题。但是CRISPR适用于猴子的实验已经让“很多人联想到一些情况，而在这些情况下，灵长动物模型或许会起到非常重要的作用”。
这些实验中最重要的是对脑部疾病的研究。麻省理工学院麦戈文脑研究所（McGovern Institute for Brain Research）的主任罗伯特·德西蒙（Robert Desimone）说，科学界对用CRISPR培养自闭症、精神分裂症、阿尔茨海默氏症，以及双向障碍的猴子模型有着“相当大的兴趣”。
这些疾病很难在小鼠和其他啮齿动物身上研究，不仅因为这些动物受到影响的行为与人类全然不同，而且和疾病相关的神经环路也不相同。很多在小鼠身上相当有用的实验性精神疾病药物在人体试验中并不成功。因为人体试验的失败，很多制药公司减少或放弃了研发药物的努力。
当科学家尝试解释在遗传实验中发现的越来越多的脑疾病相关突变时，灵长动物模型会特别有帮助。某个基因变异的重要性通常并不明确，它很可能会致病，也可能仅仅和某种疾病间接相关。CRISPR可以帮助研究人员找到确实能致病的突变。科学家可以系统地把可疑的遗传变异转入猴子体内，并观察结果。
CRISPR很有用的另一个原因是，它能让科学家创造出不同突变组合的动物模型，这样他们就能评估哪个突变（或那些突变组合）最能引发疾病。这类实验非常复杂，其他任何方法都完成不了。
麻省理工学院神经科学教授冯国平，与他在布罗德研究所（Broad Institute）和麦戈文脑研究所的同事张峰，正和中国科学家一道培育患有自闭症的猕猴。张峰的研究表明CRISPR可以用来修改人类细胞的基因组。
他们计划在受精卵中突变一个叫SHANK3的基因，制造可以被用来研究自闭症的基础科学的猴子，并用这些猴子检测可能的药物。只有一小部分自闭症患者带有SHANK3突变，但这是少数和自闭症高度相关的基因变异之一。
季维智表示，培育出转基因猴的中国科学家仍在开发这项技术。季维智参与了昆明重点实验室和昆明灵长类动物生物医学研究重点实验室的领导工作。季维智的团队希望能培育出患有帕金森氏症等脑部疾病的猴子。这些研究的目标是寻找这些疾病的早期征兆，研究疾病恶化的机理。
当然，在灵长动物身上的实验最重要的意义是，在体外受精的时候改变人类胚胎的遗传组成。但尽管这样的操作在技术上是可能的，大多数科学家并不急于这么做。
的确，对安全性的忧虑让人生畏。美国斯坦佛大学法律和生物科学中心（Center for Law and the Biosciences at Stanford）主任汉克·格里利（Hank Greely）说，当你想想“搞乱一个细胞，而这个细胞有可能变成一个活着的婴儿”。
即使是微小的错误和副作用也会产生重大的后果，而且何必多此一举呢？对大多数简单的遗传因素引起的疾病来说，使用CRISPR不值得；而对一对夫妇来说，“选择另一个没携带疾病的胚胎”更有意义。
也许可以推测，父母们有可能希望改变多个基因，降低孩子的患病风险，比如像心脏病或糖尿病这种有着复杂遗传原因的疾病。
但至少在未来5到10年里，格里利说，“这让我感觉近乎疯狂，几乎很难发生”。如果不是大多数的话，有许多父母期望其子女在未来能够改变的性状（Traits）会实在太复杂，或者被了解得太少，所以不能成为有意义的干预目标。科学家还不理解智商或者其他高级脑功能的遗传基础，而这点在很长一段时间内都很难被改变。
季维智说，创造出被CRISPR修改过基因组的人类“非常有可能”，但他也同意“考虑到安全问题，还有很长的路要走。”与此同时，他的团队希望用转基因猴子“建立非常有效的人类疾病的动物模型，在未来改进人类的健康。”
将资本化的技术创业。
