两猪一猴或许救人一命
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作者:安民
“基因编辑婴儿”案的宣判一度引起广泛关注。对于很多中国人来说，我们已经习惯了享受高科技带来的红利，这一次，却第一次感受到高科技的黑暗面，所以冲击力才会格外大。
不过，这个案件也以一种戏剧化的方式，把一项可能彻底改变人类社会的技术，介绍给了普通人，这就是被称为“CRISPR”的基因编辑技术。
对于这项技术，我们往往关注的，是它能不能、怎么能用来编辑人的基因，来预防、治疗重大疾病。其实，这只是基因编辑技术很多种应用中的一种。
人造器官
CRISPR能施展拳脚的空间太多了。比如说，基因编辑技术可以应用在农业领域，让农作物更高产、更能抗旱，甚至更有营养。基因编辑技术应用在农业领域，相当于一种升级版的杂交水稻技术。基因编辑技术的另外一种前沿应用，是人造器官。
我们都知道，对于一些重大疾病患者来说，器官移植可能是唯一的，也是最后的治疗手段。但找到合适的捐赠器官，真的是难上加难，往往要经过漫长的等待。
全世界每年进行的器官移植手术有10万次。这些接受了手术的患者是幸运的少数人，因为全世界每天还有18个人在等待器官的过程中死亡。
中国的情况怎么样呢？从器官捐赠数量上来看，我国现在已经是全世界人体器官捐赠和移植的第二大国。今年，可能会一跃成为捐赠数量最多的国家。
现在进行过登记，要进行志愿捐赠的人数已经达到了100万人。但我国的患者也多，需求量也大，所以供需之间的缺口仍然不小。中国的供需比例是1：30，也就是说，每30个需要移植的患者当中，只有1个人能获得匹配的器官。
所以，科学家一直都在研究，有没有什么办法，能让我们在器官移植这件事上，摆脱对捐赠者的依赖呢？比如说，能否在实验室批量制造适合移植的器官，也就是我们通常说的“人造器官”。
2019年底，有两项来自于中国的实验，还真的在这个方向上实现了重要的突破。
第一项研究是由中国杭州的一家生命科学技术公司完成的，这家公司叫启函生物。这家公司的联合创始人，是两位大有来头的人物。一个是基因编辑技术的领导者之一乔治·邱奇，他是哈佛医学院的教授。这位教授创办过将近20家公司，都跟基因和生物学有关。另一个人，是他的博士研究生杨璐菡，一个北大毕业的姑娘。
这家公司做的是什么研究呢？说出来，非常惊人：他們希望改造猪的基因组，让猪的器官变得适合人类使用。如果这个目标可以实现，那么器官移植将会彻底告别来源的约束。
猪和人的器官，怎么能共用呢？
其实，一直以来，猪都被科学家看作是人器官移植的最佳候选动物。在医疗领域，有的手术已经把猪的心脏瓣膜用于替换、修补人的心脏瓣膜了。但是，要让猪的器官适合人类使用，仍是一个非常艰难的任务。
首先，猪的器官在大小和结构上就跟人的不一样，光是解决这个问题就已经很费劲了。另外，人体器官移植还会有排异反应，更别提移植猪器官了。所以降低排异反应，也是这类工程里的重大考验。基因编辑技术，在解决这些问题上就派上了大用场。
2017年，邱奇和杨璐菡已经利用基因编辑技术，一次性地去除了猪基因组上62个猪逆转录病毒残留。什么意思呢？这是猪的基因组当中一批独特的DNA序列，可能会对人构成威胁。去除这些残留，是实现把猪器官移植给人，必须要扫除的一个路障。
在2020年1月，邱奇团队又发表了更进一步的研究成果——利用基因编辑技术，不光扫除了病毒残留，移除了猪细胞里可能会引起排异反应的几个蛋白质分子，他们还把几个帮助降低排异反应的人类基因放进了猪的身体里。
这些操作，降低了器官移植中可能出现的排异反应，距离让猪的器官进入人体又大大前进了一步。
当然，经过遗传改造的猪器官是不是真的具备了临床应用价值，还是个未知数。
这家公司目前正在测试，将这些猪器官移植到猴子的身体里，继而观察后续反应。考虑到猪和人类之间相当巨大的遗传差别，我们想要获得更像人的猪器官，更多的基因编辑改造仍然是必须的。
是猪是猴
除此之外，还有另外一项进展，同样值得我们关注。
把猪的器官改造得更像人，这是人造器官一个很好的思路。与此同时，有一个相反的思路也很有希望，那就是干脆在猪的体内生长出一个完整的人类器官来。这就是所谓的“人兽嵌合体”的研究。
简单说来，科学家可以把人的干细胞，像种子一样放进动物的胚胎里，让它伴随着动物的生长发育同步长大，最终形成一个彻头彻尾的人类器官。
2019年11月28日，一群来自中国科学院的科学家发表了一项研究：他们创造了两只猪—猴的嵌合体，让两只小猪体内，携带了一部分猴子细胞。我们可以设想，如果猪—猴嵌合体能够逐渐完善，那么可能猪—人嵌合体也就不远了。到那个时候，器官移植将会变得更加安全和方便。毕竟这些嵌合体动物身体里的器官，可是100%由人类细胞构成的。
这里提到的两个方向的研究，在未来还有融合在一起的机会：一方面，我们可以通过基因编辑，让猪的身体结构和遗传物质更适合人类器官的生长;另一方面，我们可以通过猪—人嵌合体的工作，让人类的完整器官在猪的体内顺利发育。双管齐下，也许最终会帮助我们彻底解决器官移植的难题。
当然，这项研究也有它的问题。
首先是技术上的挑战。在目前的技术水平下，科学家虽然能把猴子细胞放进猪的胚胎里，但是还没有能力精确地控制这些猴子细胞的数量和位置，更不要说指导它们在猪的身体里长出一个完整的猴子器官来。实际上，在这两只小猪体内，只有差不多1/1000的细胞来自猴子，而且这些细胞是分散在身体各个部位。这个比例，显然太低了。还有，这两只小猪虽然顺利诞生，但是它们在一周后就死亡了。是不是因为猴子细胞死亡的，仍然不得而知。
更重要的是伦理上的挑战：行业规范和伦理约束，也不允许我们随随便便在动物体内培养一个人的器官。我们最终不得不面对的一个伦理问题是，如果通过这两个办法，让动物体内有一颗人的大脑该怎么办？我们是不是需要现在就未雨绸缪禁止这种操作？我们会不会用这样的方式创造出一种有智慧的新生物？这些都是值得我们严肃考虑的问题。
对于中国的科研领域来说，现在有两个机遇摆在我们眼前：一个是实现重大科研突破的机遇，另一个是牵头全世界的顶级学者，一起制定伦理标准和行业规范的机遇。
因为，世界级的技术突破，只有搭配上世界级的人文关怀，才能最终让科技造福人类社会。
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