《Nature》2016十大科學人物：今年CRISPR技術的上榜者

　　近期Nature雜志展開了2016年度的年終大盤點，包括多項具有影響力的科學事件，年度圖片，以及十位舉足輕重的科學人物。其中包括制作CRISPR技術警示者KEVIN ESVELT、華人醫生張進（John J Zhang），以及寨卡病毒追蹤者CELINA M. TURCHI等。

　　CRISPR技術警示者KEVIN ESVELT

　　——他認為基因驅動研究的倫理探討比實驗進展更為重要

　　十歲那年，Esvelt經歷的一次旅行激發了他對進化研究的興趣，當年讓達爾文提出進化理論的各種動物的多樣性，都令他為之嘆服，“我希望能更具體地了解這些生物是如何誕生的，而且我也希望能提出自己的見解。”

　　時至今日，Esvelt已然成為了一位年輕有為的生物學家，也有了自己的想法，就在今天CRISPR技術如日中天的時候，他提出了自己的想法：雖然其實驗室利用CRISPR/Cas9基因編輯方法，實現了基因在種群中的快速散播，從而可以用于消滅蚊媒疾病（比如瘧疾）或根除入侵物種，但是這也會帶來了一些意料不到的生態鏈反應，甚至被用于制造生物武器。

　　2013年，當Esvelt正在研究Cas9酶時突然產生了CRISPR基因驅動的想法，“這讓我欣喜若狂，因為這代表著也許人類可以完全擺脫瘧疾。但是之后我又想，‘等等’，”Esvelt說。

　　順著這個想法，Esvelt開始致力于實驗前的倫理學探討，2014年，他首先敲響了警鐘，呼吁對基因驅動展開公眾討論，并召集了一群科學家在Science雜志上發文，提出需要針對實驗室的基因驅動研究制定出多項防范策略。

　　所謂基因驅動（gene drive）是指一個能夠快速將特定性狀擴散到群體中去的系統——這里的快速是相對于經典孟德爾遺傳而言。這個概念提出已有十多年，但直到大約4年前CRISPR出現才大大提高了它的實用性，CRISPR基因編輯技術使得能夠精確改變生物體的DNA。

　　此前科學家們就利用瘧原蟲對宿主的特殊偏好將小鼠免疫系統的組分引入到了蚊子體內，這樣就有了能夠抵抗人瘧原蟲的蚊子。經實驗證實，這種改變能夠百分百阻斷瘧原蟲的傳播。還有研究人員利用CRISPR/Cas9系統的優勢，進行基因驅動實驗：他們開發了一種新系統——Mutagenic Chain Reaction（MCR）。利用MCR系統，科學家們可將一種雜合突變轉變為一種純合突變。研究人員已經在果蠅中證實了這一系統的有效性，在97%的情況下，MCR系統可將攜帶的突變傳播到染色體上的目標位置。

　　雖然這些研究人員都嚴格采用了屏障方法，以及額外的預防措施，如選擇將CRISPR與Cas9基因分開到不同的載體上等，但是一些科學家依然認為未來實驗室操作包含CRISPR的實驗，需要慎之又慎，加入多重嚴格約束要求。

　　同時Esvelt等人也嘗試利用實驗手段確保基因驅動技術變得更加安全，嘗試逆轉其影響。比如去年發表的題為“Safeguarding CRISPR-Cas9 gene drives in yeast”的文章，就演示了利用基因驅動開展研究工作的幾個有效安全保障機制，并提供了首個方法來逆轉基因驅動傳播的改變。

　　在文章中，研究小組指出采用這一保障措施，在有需要時可以重寫基因驅動介導的群體水平改變。在這種情況下，最初施加的性狀可以逆轉，CRISPR基因驅動系統的生物學“機器”仍然存在，但卻在生物體DNA中失活。這一可逆機制不只是在基因驅動造成意外副作用情況下的一個現成、有用的備用系統；能夠施加或逆轉基因驅動效應有一天也有可能用于管控諸如蚊子、入侵物種和破壞農作物的昆蟲等疾病傳播生物。

　　通過不斷的努力，今年全球的研究者和決策者越來越重視這一問題，開始就這一技術展開了討論，美國國家科學院發布了一份報告，敦促繼續推進基因驅動研究，但保持審慎。來自加州大學河濱分校的Omar Akbari指出，Esvelt努力讓大眾在恰當的時機注意到了這種新技術的影響，“我認為這要歸功于Kevin。”

　　隨著CRISPR技術應用越來越廣泛，也越來越需要開發出一些安全保障機制，及可逆能力來確保這一新技術的安全性，實現其巨大的潛力為人類造福。