视频：基因编辑能改变一切！感受无所不能的生物医学。

来源：Youtube Kurzgesagt–In a Nutshell Channel

推荐&翻译：Zale

校对&编辑：Hannah    

      21世纪，我们要用“最fashion的科学和信息”武装自己，知识和技术才是最时尚的装点。全民科普，人人学习！（光看看图片就能学习很多）

      一段16分钟的动画视频，生动地解读了当今最时尚的基因编辑，您不需“洪荒之力”便能了解到日日更新的生命科学。告诉你不得不知的细节，人人要掌握的知识，那些与每个人生命息息相关的讯息！

      治疗疾病，延缓衰老，改变容颜，长高变聪明，使人能在天空飞翔海里遨游，看似天方夜谭，但是在基因编辑的世界里都是有理有据！

      转基因对于普通大众实在不陌生，生活方方面面早有涉及。你想了解更多吗，改变基因能带来什么变化？如何改变基因？都能从视频里找到答案。

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      想象一下，活在1980年的你被告知电脑将马上接管一切，从购物到约会和股市。几十亿人将通过一种网络连接在一起。你手中的机器将会比超级计算机更强大。看似荒唐，但随后这一切都成真了。科幻小说的场景已经成为了我们的现实，而我们也习以为常。 

     在2016年今天，我们正处在一个同样的转折点，原因就是基因编辑。

     因此，让我们谈一谈基因编辑。

     它的起源在哪里？ 我们现在有那些进展？

     基因工程最近的一次突破，将改变我们的生活和我们的认知 。人类“编辑”生物已经有千百年的历史了。通过选择性育种，我们加强了植物和动物优良的特性。我们虽然做的很成功，但从来没有真正了解它是如何运作的。直到我们发现了生命的代码：脱氧核糖核酸，DNA，这复杂分子是生物生长，发育，繁殖与生命其它一切的蓝图。DNA中四种核苷酸的配对便是携带着的蓝图的代码。更改了蓝图，并会更改它的生命体。

      DNA一经发现，人们便试图修改它。

      在60年代，科学家尝试通过放射来引起植物中DNA的随机突变，希望能够偶然的创造出有用的变种植物。没想到，这方法真的成功了。

      在70年代，科学家为了医学和农业方面的探索，将DNA片段插入到细菌，植物和动物里。

      最早的转基因动物出生于1974年，当时小鼠成为了研究的标准工具，这方面的研究突破挽救了数百万人的生命。

     在80年代，转基因得以商业化。

     第一个专利给予了一个设计能吸收油的微生物。现在我们每天用来救命的凝血因子，生长激素和胰岛素都是通过生物医学设计的微生物生产的，在那之前这些都是从 从动物的器官收取的。

     第一个在实验室中编辑的食品在1994年面市：Flavr SAVR西红柿通过抑制腐烂酶积聚的基因，赋予了番茄更长的保质期。

     在上世纪90年代人们也短暂的涉足人体工编辑。为了治疗不孕不育的产妇， 婴儿通过基因技术同时携带三个人的遗传信息使他们成为有史以来有第一个有三个遗传父母的人类。

     今天，我们有超级肌肉猪，快速增长的鲑鱼，无羽毛的鸡和透视青蛙。 有意思的是，我们通过基因编辑设计的能在在黑暗中发光的荧光斑马鱼在市场上售价只需十几美元。所有这一切都已经是非常了不起的，因为在过去，基因编辑是非常昂贵的，复杂的，需要的时间投入很大。

     不过这一切都改变了：CRISPR。一夜之间，基因编辑成本降低了99％ 。

     原本需要一年的时间，它需要几个星期便能进行实验。基本上所有的人有个实验室就能进行实验 。我们很难用言语来讲述CRISPR是多么大的技术革命。它很有可能永远改变人类的走向。 

     这生物医学的革命从何而来？

     从生命的源头，细菌和病毒便开始奋战。噬菌体专门攻击细菌。

     在海洋中，噬菌体每一天会杀害40％的细菌。

     噬菌体通过在细菌的表面插入自己的遗传密码，并利用细菌作为自己的工厂来繁殖。细菌会试图反抗，但大部分的时间因为他们的保护措施不足以抵挡病毒的攻势。

     但有时候，在一翻攻击之后细菌能够存活下来。存活之后，他们可以激活最有效的防病毒系统。它们会在自己的CRISPR DNA档案里保存病毒的DNA。 当病毒再次攻击时，细菌可以迅速地从DNA存档中制作一份RNA的拷贝并且使用它的秘密武器，一种名为Cas9蛋白质。

       这个蛋白质会在细菌的体内通过对比存档中DNA样本，寻找病毒入侵者的迹象。当它发现100％匹配时，它就会被激活并把病毒的DNA切断使其失去作用，抵抗攻击并保护了细菌。

      特别的是Cas9非常精确，几乎像一个DNA的外科医生 。

     当科学家们发现了CRISPR系统是可编程的，真正的革命开始了。

      你可以给它你想要修改的DNA，并把它植入一个活细胞。如果遗传编辑的旧技术像一张地图，那CRISPR就像一个GPS系统。

      除了精准，廉价和简单，CRISPR提供在活细胞内开启和关闭基因的功能，使得它能够用于研究特定DNA序列的功能。

      它也适用于所有类型的细胞的：微生物，植物动物或人类。

      尽管CRISPR的发现是革命性的，它仍然只是一个第一代的工具。在你读这篇文章的这一刻，世界的科学家正在发现创建更精确的基因编辑工具。

      2015年，科学家在实验室中使用CRISPR从病人活细胞里切断了HIV病毒，证明这是可能的。只有大约一年后，他们进行了一次较大规模的实验，老鼠的身上几乎所有的细胞都被HIV病毒入侵了。通过简单的CRISPR注射，他们从遍布全身50％以上的细胞清除了病毒。

      在几十年后，CRISPR治疗可能用于治愈HIV和其他逆转录病毒。 像疱疹一样的隐藏在人类DNA里的病毒也可以用这种方式根除。

     CRISPR也可能用于打败我们最大的敌人之一：癌症。当坏死细胞不灭亡，反而继续分化并隐藏自己，不被免疫系统发现，这就是癌症。 CRISPR给了我们编辑的免疫细胞手段，使他们更好的能锁定癌症细胞。将来，摆脱癌症可能就会是把在实验室设计好的几千个你自己的细胞注射到体内这么简单。

     第一次对人类患者的临床试验CRISPR癌症治疗2016年年初在美国被批准。一个月不到，中国科学家宣布，他们会在2016年8月用CRISPR编辑的免疫细胞治疗肺癌患者。

     新的治疗方式发展的非常快。

     再来就是治疗遗传性疾病。世界上有成千上万的人被疾病困扰， 病情轻的困扰病人，严重的危及性命。 有了这样CRISPR一个强大的工具，我们或许能够结束这一切。

     超过3000种遗传性疾病是因为你的DNA仅仅一个字母不正确而造成的。我们已经在构建Cas9的修改版，它只改变DNA中一个字母，由此铲除细胞疾病。

      在十年或二十年后，我们可能可以治愈成千上万种的疾病 。但是，所有这些医学应用有一个共同点：他们是仅限于单个体的，一定得使用在生殖细胞或非常早期的胚胎上。但是CRISPR可以并且很有可能会促进这些方面的运用：创造特种人类，设计婴儿，这将意味着人类基因库会有渐进而不可逆的变化。

      该手段编辑人类胚胎的基因组中已经存在，但该技术仍处于早期阶段。但它已经有两次尝试：分别在2015年和2016年，中国科学家尝试用人类胚胎，并在他们的第二次尝试取得了部分成功。他们发现胚胎基因编辑仍面临了巨大的挑战，但是科学家们也正在积极解决这些问题。这就好比在七十年代的计算机：会有更好的计算机。

     不管你个人对基因编辑有什么看法，它都会影响到你。改良人类可能会改变我们整个物种的基因组，因为他们的改变会被下一代遗传，慢慢的改变整个人类基因库。它需要经历一个过程，第一代“设计”婴儿不会被过度改良，最多是铲除家族中遗传性疾病。

       随着技术的进步，并得到更精致，越来越多的人可能会说，有些人会认为不使用基因改造是不道德的，因为它使儿童经历可预防的痛苦和死亡，并剥夺了他们治愈的权利。

       只要第一代基因编辑的婴儿诞生了，改良人类的大门就打开了。

       如果你能让你的后代免受老年痴呆症的困扰，何不也给他们一个完美的新陈代谢，视力，高度和肌肉结构？或者给你的孩子超常的智力。 改良人类可能成为新的标准，但随着基因编辑的普及，我们知识水平的提高，我们可以解决的一个最大的死亡因素：老化。 

       目前，我们认为衰老是由损伤的积累造成的，像DNA断裂和系统的修复能力下降。但也有基因直接影响衰老。基因编辑等疗法的组合可以阻止或延缓衰老，甚至扭转它。我们从大自然了解到有动物可以克制衰老。或许，我们甚至可以借用一些他们的基因占为己有。            

      有些科学家甚至认为生物衰老可能以后不会发生了。 研究这个正处于起步阶段，许多科学家都理所当然地怀疑能终结老化。这面临者巨大的挑战，也许是无法实现的。

     但可以想象的是， 现在活着的这一代人可能是第一代从有效的抗衰老治疗中获益的。所以，我们可能只需要说服一个聪明的亿万富翁，使“衰老”成为他们的下一个要解决的问题。

      在拥有升级后的免疫系统，现在大多数疾病将不再像过去那样困扰我们。

       进一步展望未来，我们可以设计出有长期太空旅行和在其他行星生存的能力的人类，这能够让我们在我们的万变宇宙中生存下去。

      当然，还有一些艰巨的挑战等待着我们。技术上的，道德上的。

      许多人会担心在我们创建的未来世界里，我们将拒绝不完美的人类和预选基于我们自己认为的健康的功能和品质。

      问题是，我们已经生活在这么样一个时代里。

     在世界上大部分地区，孕妇测试数十种遗传性疾病或并发症已经成为医疗标准 。

通常，在得知遗传缺陷后孕妇会选择结束妊娠，例如唐氏综合症，最常见的遗传缺陷之一。

     在欧洲，检测到唐氏综合症的孕妇中，百分之九十会被终止。终止妊娠是个人的决定，但我们必须承认基于医疗症状预选人类已是现实。

     这会一直持续下去，所以在基因编辑技术发展的同时，我们的选择越来越多，我们必须认真谨慎的处理。 但这一切并不会马上到来：虽然CRISPR很强大， 它不是万无一失的。编辑仍然会发生失误， 在DNA的任何地方都有可能出现发现不了的错误。该基因可能修复了疾病，也可能会引发不必要的更改。

 
    我们目前对基因复杂的相连关了解的不够，编辑有可能产生不可预料的后果。一旦开始人体测试，精度和监测方法是一个大问题。

     基因编辑技术无疑是一个有点吓人，但我们也能够得到很多和基因编辑可能只是在宇宙中的智慧生物的自然进化的一个步骤。我们可能会终结疾病，我们可以把我们的寿命延伸至几个世纪并在宇宙中探索。在谈到这个话题的时候我们可以充分的发挥我们的想象力。

    无论你对基因编辑怎么看，未来马上就会到来。疯狂的科幻即将成为我们的新的现实，一个充满机遇和挑战的现实。