从基因驱动（Gene Drive）技术的发展，谈谈关于基因武器问题

三年前，哈佛年轻的生物科学家 Dr. Kevin Esvelt博士（目前在麻省理工学院领导一个The Sculpting Evolution group研究室）[1,2]曾在一个视频[3]的一开头就讲到：“我每天早上醒来都在担心，我可能遗漏了一些关于我们正在开发的这一新型技术会产生的一些深刻后果……” 这一技术就是他自己发明的一种叫 Gene Drive 基因改造编辑技术。 这是一个基于近年获得诺贝尔化学奖技术CRISPR-Cas9上的发明，它能将一种遗传因素偏差引入一组基因的不同版本之间，使一个基因能够以牺牲其它基因为代价在群体中快速传播，从而达到对整个种群进行基因改造的目的，最终改变整个物种的遗传特征。它最主要的是利用了CRISPR技术里的核心元件CAS9（基因剪刀或分子剪刀），精确地切割和替换基因组DNA 序列。通过这种方式，可以使某个基因的遗传率超过 50%，从而超越孟德尔定律的预期，进而在几代之内占据优势。例如，通过 Gene Drive的基因改造编辑，可以使某种昆虫失去携带病原体的能力（比如疟原虫或登革热病毒等），也可以使某种植物不再具有生殖能力（如水稻或小麦）。改造编辑后的基因片段就会象病毒一样在种群中强势蔓延开，并定向将某些优势种群消灭。简单地说它的用途就是消灭一些种群，比如蚊子、老鼠等害虫。

这是一个非常有前途的技术，它已经在酵母、果蝇等物种上试验成功。但是这个技术理论上也可以用于所有物种、亚种、种群和种系 。它是如此精准，以至于理论上只要知道生物的基因序列（的差异），就可以找到其特异DNA目标，达到定向消灭的目的。人类的种群也一样，有很多特定序列。每个种族的特定目标都很多，现在甚至可以特定到一个家族。比如有的家族有一些遗传病，那么这个基因就可以是目标。本人在从事重症医学的多年研究中，也发现东方人种与主要为高加索人种（西人）血中的白细胞（主要是中性粒细胞）对革兰氏阴性细菌细胞壁的重要致病成分粘中性脂多糖（LPS lipopolysaccharide）等造成的严重炎症反应有明显不同，所涉及到的机制与细胞中某种凋亡蛋白（Caspase）的基因表达及其选择性剪接变异（多型）体的不同优势蛋白群体显著相关联，从而在对细菌和病毒（比如COVID-19）导致的脓毒症以及呼吸窘迫综合征的表现上就有许多差异。这种基因遗传偏差的多样性若被居心叵测又毫无顾忌之心的科技偏执狂所利用，将会给人类社会带来灾难。所以禁止泄露人群的基因信息也将是一个国家要面对的一个严肃问题。

Gene Drive 本身的目的是为了保护生态系统和人类健康，但也确实存在一些潜在的风险和伦理问题。其中之一就是 Gene Drive 是否可能被用作基因武器，即故意释放含有致命或有害基因的生物，以破坏敌对国家或地区的生物多样性和农业生产。Kevin Esvelt博士的担心也并不是空穴来风，因为这种分子生物学技术在有一定规模的实验室内是可以掌握的。若有心利用其开发成武器级水平并实施，将会造成无法逆转的生态破坏，甚至引发生物战争。虽然目前还没有证据表明有人正在开发或使用基因武器（很难公开获得第一手资料），但这并不意味着不存在这种可能性。由于Gene Drive 技术目前还不够十分成熟和稳定，因此也可能会导致意想不到的后果，如基因漂移、基因突变或基因抵抗等。这些后果都有可能影响其他物种或环境，从而引发生态灾难。因此，对于 Gene Drive 的研究和应用，全球科学共同体应该行动起来，制定出严格的监管和审查机制以确保其安全性和合理性。同时也需要有全球性的合作和沟通，以防止滥用或误用这种技术。但以目前的国际政治现状以及各国科技水平的巨大差异来看，要达到一个可执行的全球性行动纲领将会有一段漫长的道路，我个人对此持悲观看法。尚未看到更多的有专业的国际性或区域性的权威组织针对基因编辑技术等应用的任何成熟的行动指南，这也让一些精致的利己主义者突破伦理道德底线成为可能。国内的H姓科技疯子多年前制造的抗艾滋病婴儿就是一个例子。

基因武器是一个有争议的话题，也是一个有风险的领域。由于基因武器是利用了上述分子遗传学和合成生物学的技术，通过重组DNA的方式，将基因混合或结合，制造出能够针对特定人群或物种的生物武器。因此，基因武器的优势是理论上可以实现精准打击，只伤害目标人群或物种，而不破坏环境和设施。但是它的缺点却是难以控制后果，有可能会引发意外的传播和变异，造成不可预测的灾难[4]。随着分子生物学技术的不断发展，特别是与高速发展起来的人工智能（AI）技术的深度融合，不难想象Gene Drive技术将会更加有效地在更多领域里应用，与此同时也会促使基因武器的进一步发展。虽然基因武器还似乎处于概念阶段，尚未有国家公开装备或使用（亦或只做不说），但也有些国家和组织被指控或怀疑在秘密进行基因武器的研发和试验。又比如新冠病毒的起源也一直存在争议，有些人认为它是人为制造的基因武器，而非自然发生的病毒[5]。这些说法都没有得到确凿的证据和广泛的认可，但也反映了人们对基因武器的担忧和恐惧。

基因武器是否存在、是否可行、是否道德，这些问题都需要更多的科学研究和伦理讨论来回答。作为一个负责任的有良知的科学家，我不会参与或支持任何有可能造成伤害的基因武器项目。科学理想是美好的，但科学家是生活在现实世界中的，不可避免会受到各种因素的影响，因而也不乏会有一些精致的利己主义者、或者一些科技偏执狂。同时，目前的国际政治大环境也非常不利于全球科学共同体做出有助于全球一家人的措施。特别是M国的政策制定者们也不太可能会认真地反思他们对世界制裁的热衷所造成的对科学共同体相互合作一道努力去解决全球性危机的负面影响。科学技术的发展就是一把双刃剑，上个世纪初高能原子物理学的深入发展，促使了原子能的广泛利用，也带来了核武器（原子弹）。想起了M国原子弹之父奥本海默 (Oppenheimer) ，在原子弹爆炸成功后在白宫与时任M国总统杜鲁门见面时说过： “我感觉我的双手沾满了鲜血” ；却被傲慢的杜鲁门嘲讽道： “来，你要不要擦一下手？” 并发誓永远不要再见奥本海默。这位M国的普罗米修斯在当时强硬的鹰派政策控制的 “政治正确” 气氛笼罩下，依然保持着一个伟大的科学家的良知，一种难能可为的 “政治不正确” 思想。感谢Hollywood导演诺兰把奥本海默的生平搬上了银幕，结合另一部电影（公民凯恩），你就会发现一个科学家具有独立人格是多么的难能可贵和不易。当下的Gene Drive技术的飞速发展与基因武器的蠢蠢欲动也将是或已经是科学共同体要面临的重要挑战。当下的科学家们有奥本海默的勇气吗？我们人类能把基因武器这个邪恶的Genie永远封闭在魔瓶中吗？

参考文献

[1]  https://www.media.mit.edu › people › esvelt › overview

[2]  Nature Biotechnology volume 41, pages9–13 (2023)

[3] https://www.youtube.com/watch?v=PLt6ILhQZ7E

[4]https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%81%BA%E5%82%B3%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E6%AD%A6%E5%99%A8

[5] https://www.bbc.com/zhongwen/simp/world-55718528