科学家“秘密”探讨合成人类基因组引争议

新华社华盛顿5月14日电 综述:科学家“秘密”探讨合成人类基因组引争议

新华社记者林小春

日前,超过130名科学家、律师与企业家在美国哈佛大学召开“秘密”闭门会议,探讨“在10年内合成一条完整的人类基因组”。与会者被要求不联系媒体,不在社交媒体上发帖,但事件遭两名科学家曝光,引发科学界轩然大波。

据美国媒体14日报道,本月10日在哈佛举行的这次会议,主题是探讨人类基因组计划的后续项目。人类基因组计划“读”出了人类的遗传物质,但现在科学家要进一步掌握把它们“写”出来的能力:使用化学物质从头开始合成人类基因组的全部约30亿个碱基对。

斯坦福大学副教授德鲁·恩迪也在受邀请科学家之列,但他拒绝出席,理由是他认为不应该在密室中讨论这种敏感事件。对此不满的恩迪与西北大学的劳里·佐洛思教授共同写了一篇质疑文章,曝光了这个“秘密”计划。

两人认为,合成人类基因组面临许多伦理问题,“比如,测序并合成爱因斯坦的基因组是否可行?如果可行,那么在细胞里制造、装配多少合适?又是谁来制造、控制这些细胞?”

还有人担心,如果合成出人类基因组,那么通过克隆等方法就有可能用它们造出没有生物学意义上父母的人类,从而挑战“人类定义”这个最根本的哲学问题。

针对种种批评,会议组织方发布了一份声明予以澄清,主要意思有两点。首先,会议的主题是讨论在细胞里构建、测试大型基因组,这是认识基因组这个生命蓝图的下一篇章,也是最近几年学术界探讨的内容。此前的讨论重点在于合成、测试酵母与细菌的基因组,最近的重点则是讨论构建大型基因组。

第二,此前的讨论会之后都会很快公布一份会议报告,但这次会在一份科学期刊上发表论文,因为在期刊发表论文要经过同行评审,在发表之前不适合公开讨论,所以才要求与会者不联系媒体,不在社交媒体上发帖。论文发表时,还会一同公布此次会议的录像,“在发表这份论文与会议内容前,我们认为没有新闻可以报道”。

哈佛大学教授乔治·丘奇是此次会议的组织者之一。他对《纽约时报》表示,人们误解了此次会议的目的,他们不是要造人而是要合成细胞,且不仅限于合成人类基因组,“他们(外界舆论)描绘的画面,我认为代表不了这个项目”。

从成本上看,合成人类基因组正在变得可行。恩迪与佐洛思说,得益于新技术的出现,组装基因组的成本已从2003年一个碱基对4美元降至现在的3美分。这意味着合成人类基因组的成本从120亿美元降至9000万美元。照此趋势下去,20年内这一价格将降至约10万美元。

事实上,早在2010年,美国基因组研究先驱克雷格·文特尔领导的团队就合成了包含约100万个碱基对的细菌基因组,并移植到另一种细菌里,制造出一种合成细胞。这是在世界上首次制造合成生命,当时曾引起科学界轰动。

纽约大学医学中心的生物学家杰夫·伯克是哈佛会议的另一名组织者,他带领的研究小组在2014年成功合成了更复杂的酵母的一条染色体,把合成生物学再向前推进一步。

那么,如果合成人类基因组真的成为现实,它的意义何在?亚利桑那州立大学助理教授卡梅拉·海恩斯评价说,这将推进我们对生命的了解。从技术层面说,合成人类基因组将提供疾病研究模型,医学研究可以利用培养皿里的合成细胞来进行,而无需来自人类志愿者或动物的细胞。

威斯康星大学麦迪逊分校助理教授克里斯·萨哈同样认为,合成人类基因组如果成为现实,将产生革命性的影响,带来许多潜在应用,比如用来合成微生物工业用的化学与生物成分,生产用于治疗癌症与组织再生等用途的人类细胞等。

会议组织方的声明称,合成生物学是“应对社会在保健、农业与环境方面面临的主要挑战的一条途径”,总而言之离“合成人”还很遥远。

波士顿“秘密会议”又来了——合成人类基因组计划

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合成基因组的想法最早可追溯到2016年,其诞生得到了“秘密会议”近乎歇斯底里的欢迎,同时也收到了可怕的警告:一些傲慢的科学家可能会从头人工合成人类基因组,甚至做出定制婴儿。但它的第一个生日却因另一个事实而略显暗淡,那就是其最终获得的1亿美元的筹款比最初公开设定的目标少了9955万美元。

但两年后,他们又来了。上次遭到150名科学家中的两名叛徒家出卖,泄露给了媒体和大众。这次就不搞神秘的会议而公开了。

这一项野心勃勃的合成基因组计划(包括人类基因组)虽然开局不顺,却也逐步进入到创造优于自然状态基因组的工作轨道中。本周二,有约200名科学家参加了在波士顿举行的“基因工程-编辑“大会,大会宣布了他们的第一个目标:创造无法被病毒感染的细胞,当然,也可能同时抵御其他致病物。

纽约大学朗格尼医学中心系统遗传学研究所所长、国际基因组编写计划的四位领导人之一Jef Boeke说:“我们完全有理由相信,完全抵御所有已知病毒的细胞是可以被生产出来的,针对阮病毒、癌症等的其他抗性同样是有可能被设计出来的。“

同时,基因写手们也得到了商业合作伙伴的大力支持,总部位于巴黎的Cellectis公司在周二宣布,他们将向哈佛大学的George Church(国际基因组编写计划的共同领导者)提供基因组编辑工具TALENs以供其实验室开展创造可抵抗病毒及阮病毒的人源细胞的科研项目。Cellectis的首席执行官Andre Choulika向STAT解释道:“这种细胞将可以被用作universal CAR-T细胞的原材料“。如同现在流行的CAR-T疗法,肿瘤杀伤免疫细胞的原材料同样是从健康捐献者那里获得,而并非来自患者。

国际基因组编写计划是建立在原先的人类基因组计划之上的,人类基因组计划帮助我们阅读了人类基因蓝图中的30亿个碱基对。大家都想问国际基因组编写计划到底能做什么,Boeke的解释是:“有一个具体的目标就是好事。“如果这个目标能由众多实验室共同完成,并且这些实验室都能获得基金支持,那么超安全人类细胞之于再生医学中的干细胞疗法而言将具有重要的意义,其重要性就好像巴斯德灭菌法之于牛奶一般。

对病毒和更多病原的抗性的实现过程我们称之为重编码,它依靠的是基因编码(密码子决定蛋白质)的冗余性。每三个DNA碱基构成的序列称为一个密码子,用于编码产生特定的氨基酸。例如,CAG编码谷氨酰胺,AAA编码赖氨酸,TGG编码色氨酸。成百上千的氨基酸连在一起形成蛋白质,比如胰岛素、胶原蛋白、肌萎缩蛋白、肌球蛋白以及其他数以千计构成生命体的蛋白质。

虽然四种DNA分子的排列可以有64种组合,但是生命体中只有20种氨基酸(包含一种终止码)。生命体可以只根据一个密码子便找出对应的氨基酸。以缬氨酸举例,重编码意味着我们可以选择GTT三重态,基因组中出现三个冗余态中的任意一个(GTC、GTA或GTG),都用GTT替换掉。

Boeke说:“重编码意味着每用一个密码子替代另一个密码子,便有效的从“遗传密码“的列表中删除掉一个密码子。“

但这又是何苦呢?Boeke向我们解释道:“因为病毒的基因也包含了冗余密码子。如果一个病毒进入到一个细胞,如往常一般试图夺取细胞的遗传系统来为自己生产更多的病毒,他将会因为密码子不匹配而被卡住。“病毒若感染这类重编码过的细胞会发生什么呢?-细胞将无法产生病毒蛋白,进而无法生产更多的病毒,“这就是病毒抗性”。

当Church和他的同事将大肠杆菌中一种冗余密码子的所有321处均进行替换后,细菌开始对T7噬菌体产生了抗性。Church的实验室在2016年将实验更进了一步,在大肠杆菌近半基因组中替换了7种冗余密码子,共修改62214处。Church曾说过,他的目标是在十年内造出抗病毒人源细胞,而整个国际基因组编写计划需要在人类的两万个基因中进行至少40万处的修改。

这就是为什么国际基因组编写计划的领导者们坚持重写基因组而不是用CRSISPR这类工具对基因组进行编辑修改。

Boeke说:“我们并不排斥CRISPR。事实上,我们很喜欢它并且也一直在应用它进行工作,但是我们现在谈的可是极大规模的工作量。就如同写一本短篇小说,如果我们需要改写的基因组区域大到了一定程度,那还不如重写算了。”

对基因组而言,这意味着一个一个地合成核苷酸并最终连在一起形成DNA序列

现在还没有能快速而廉价完成此任务的技术。现有技术条件下,每合成10个DNA碱基对就要耗费1美元,这意味着需要耗费3亿美元来合成人类基因组的30亿个碱基对。国际基因组编写计划团队对此表现得非常自信,他们认为这样的宏伟工程也可以推进创新,最终能使合成成本降低1000倍。

它指出抗病毒细胞可以被应用于利用仓鼠细胞制作生物制品的过程中,这将使得细胞工厂不会被污染,这种污染往往会造成数十亿美元的损失,对制造商来说可是件非常头疼的事。植物基因组可能也可以被改写成抗病毒的,“这是基于人类去中心化思想提出的想法,“Boeke指出。

如果重编码后的人类细胞可以抵抗获得性免疫缺陷病毒、肝炎病毒、流感病毒以及其他所有病毒,那么这将会成为干细胞疗法的根基。

细胞同样可以通过重编程减少其癌变的风险。基因组中最不稳定的碱基便是C和G,他们的突变率很高,有时这些突变会诱发癌变。许多氨基酸编码的密码子中包含C和G。如果他们都被同义密码子替换掉,则细胞将永远只会产生正确的氨基酸而减少癌变风险。

Boeke说:“如果我们能有癌变率更低的选择,我想大多数人都会毫不犹豫地选择它吧。”

Church曾说过他希望最终能合成所有的人类基因,而现有技术最多可将200个碱基对拼接在一起。并且,由于对受精卵基因编辑的恐惧,国际基因组编写计划的进展可谓艰难。虽然项目领导者们并不承认他们有此想法,但如果有人真想涉及这一方向,那么高居周二日程前列的将是来自国际基因组编写计划工作组关于编写基因组伦理学探讨的报告了。

对于人类受精卵的编辑,中国早就干了。波士顿是时候放下对人类胚胎的恐惧了。

人鸡杂交胚胎: 干细胞最早决策

“非常可怕,非常令人不安!”

我说:这有什么呢?只要弄清楚干细胞决策的生物电信号,就可以生成崭新的身体器官,那什么器官疾病都可以治好了。最高信仰那又进了一步。

干细胞可以分裂成任何组织细胞体细胞。而控制它形成不同细胞组织、为它的变化做决策的相信是生物细胞电信号。

纽约洛克菲勒大学(The Rockefeller University)是接受富豪们最多捐款研究生物干细胞技术的大学之一,他们最近做了一个非常有争议的实验。

为了研究人类干细胞的信号决策原理,分别将人类干细胞放入鸡,老鼠和青蛙胚胎中。在接收到胚胎的生长电信号号后。鸡胚胎成功的变成了半人半鸡的胚胎。

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人干细胞植入到一只鸡胚胎,人体组织细胞(红色)产生轴向结构(青色)和其他胚胎组织。荧光标记标记人细胞之前,他们不能在显微镜下精确追踪细胞。但是现在的技术可以。

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如果从发干细胞决策信号进化看,鸡比人类高级。羔羊组和其他人的区别是,不吃鸡肉,乃至其他禽类。

更惊讶的来自这个胚胎的结构。 尽管软骨和骨组织的祖细胞、最终构成第二个脊柱是由完全的人类细胞;神经组织的开端,并最终形成其附带的脊髓和大脑却由小鸡细胞组成。
根据项目负责人Brivanlou介绍,人类细胞有能力建造新结构的胚胎比鸟类更接近恐龙。可见哺乳动物细胞的一直在数亿年的进化保守。
但事实上,那些相同的人类细胞竟然能够指导小鸡细胞变成神经组织也表明: 分子参与细胞依照实际信号发送到另一个细胞,数亿年的演变非常小。
“一旦你人类组织移植到一只鸡胚胎,它使用的语言指导禽类细胞建立大脑和神经系统,完全和两栖动物和鱼类相同, ”Brivanlou说。

https://www.rockefeller.edu/news/22660-first-look-earliest-decisions-shape-human-embryo/

富人们为了长生不老都做过哪些努力?

据谷歌首席未来学家科兹威尔指出,现有和未来的技术,可以对生物体内的细胞,进行重新编程,改造过时的、衰老的生命软件。通过对生命程序的不断升级,来持续延长生命的时限。2020年以后,技术可以实现用纳米机器人接管免疫系统;到2030年,纳米机器人,可以摧毁病原体,清除杂物、血栓以及肿瘤,纠正DNA错误,甚至逆转衰老过程。

据腾讯科技报道,比尔盖茨此前参与可提高人类寿命的疫苗开发;亚马逊创始人贝索斯,致力于开发减缓衰老的业务;Facebook的老板扎克伯格与夫人,将投入30亿美元,想在本世纪消灭所有疾病;特斯拉创始人马斯克,要用神经织网技术,来实现人脑和计算机的无缝连接,并且还在准备火星殖民项目:计划从2024年开始,逐步把100万人送上火星,并在火星建立起一个完整可持续的文明。

据铁血网报道,俄罗斯亿万富豪伊茨科夫,在2011年制定了叫做俄罗斯2045的计划。也是被人们所熟知的“阿凡达计划”。这一计划的最终目标,是让人类走向长生不死之路。核心思路是,一个人可以提前给自己准备一个高科技化身,这个化身在他的肉体死亡后,还能继续存活。

耶路撒冷的一位教授Yuval Noah Harari在接受采访时称,富人们正在试图把自己变成半机械人,这种半机械人,会全知全能,甚至能掌握自己的生死。不难想象,半机械人的技术成本高,造价将非常昂贵,只有富人才能用的起。

继中国后,美国研究小组也第一次对人类胚胎进行基因编辑

自中国研究人员宣布第一个人类胚胎的基因编辑2年前,许多预计类似的在美国工作是不可避免的。 昨晚, 麻省理工学院技术评论 打破了的消息 发生了这样的实验 。 领导的研究,胚胎学家波特兰俄勒冈健康与科学大学的米塔李波夫,据说也回避了问题困扰着先前的不完整和不相干的编辑,虽然不能确认,因为工作的细节还没有公布,米塔李波夫迄今拒绝置评。

如果同行评议论文证实了新闻报道,“这是一个一步路径潜在的临床应用,”约翰霍普金斯大学的生物伦理学家杰弗里·卡恩说在巴尔的摩,马里兰州,曾在一个委员会召开了由美国国家科学院(NAS)和国家医学研究院在华盛顿特区 为解决基因编辑。 今年早些时候的报告得出的结论是,所示的面板 临床试验涉及胚胎编辑是道德允许的 在狭窄的情况下。

人类embryo-editing首次出版工作,在2015年,使用不能存活的胚胎和有针对性的基因变异的遗传性血液疾病β地中海贫血。 但它 显示主要的缺点 在应用越来越受欢迎CRISPR基因编辑技术。 少数胚胎的变化由CRISPR的编辑和改变细胞,和他们意想不到的编辑外的目标基因。

另一个中国团队,从广州医科大学,成为第一个3月报告修复致病突变可行的胚胎,但是一些仍然包含片状混合编辑电路现象称为镶嵌性。 在中国没有努力做研究人员继续植入操纵女性胚胎。

知情人士从米塔李波夫的小组对新的工作 麻省理工学院技术评论 他们生产的成功编辑胚胎,并避免与CRISPR镶嵌性注射鸡蛋的问题对他们与捐赠者的精子受精。 广州团队CRISPR系统注入单细胞人类embryos-it还不清楚有多少他们的时机与米塔李波夫的不同。 (新研究可能依赖于非联邦政府资助,因为国会禁止使用纳税人的资金在破坏人类胚胎的研究。)

担心镶嵌性和非目标效应后,发布工作由中国团队导致一些人得出结论说,CRISPR不安全策略来防止疾病的婴儿,更添加一些“增强。 “但即使俄勒冈州明显进步的团队,一个美国临床试验可能不是迫在眉睫。 “这是值得注意的…他们已经能够让这些声称,“提供了迈克尔•沃纳再生医学联盟执行董事在华盛顿特区 ,他 认为在2015年 自然 评论 应该把生殖系编辑伦理和安全问题的研究。 “这仍然是一个小过早说现在我们解决这些安全问题。”

NAS报告指出,许多遗传性疾病是可以预防的,选择健康的胚胎体外受精,胚胎编辑可能只有合理的如果它是唯一的选择拥有一个健康的亲生孩子。 国会已经同时禁止美国食品和药物管理局审查申请临床试验涉及胚胎编辑。

加来道雄:未来将出现人体器官商店

物理学家加来道雄17日在阿斯塔纳经济论坛2018全球挑战峰会上表示,未来30年将出现售卖人体器官的商店。人类寿命也将得到延长,还将出现人体器官商店。 “我们目前就已经掌握了人造皮肤、眼睛、鼻子的技术。下一个世纪,人体所有器官将在研究所进行培育,包括人的肝脏。” 加来道雄说。

 

纽约时报:DIY基因编辑越来越受欢迎,因此“有人会受伤害”

在可以邮购更改DNA的腺病毒后,科学家们正在听到青少年在车库和客厅进行基因修改的报道。

作者:Emily Baumgaertner  2018年5月14日 发表于纽约时报 https://www.nytimes.com/2018/05/14/science/biohackers-gene-editing-virus.html

“我只是想用我的自动化实验室智能化克隆DNA,并在家里制造完整的基因组。”

华盛顿——还是个一个青少年,Keoni Gandall已在他位于加利福尼亚州亨廷顿海滩的卧室里经营一家尖端研究实验室。而在他的朋友们购买游戏时候,他购买了十几套生化实验设备——透照器,离心机,两个热循环机……——追求一种,那应该是机构实验室白大褂的博士的爱好。

他说:“我只是想用我的自动化实验室智能化克隆DNA,并在家里制造完整的基因组。”

Gandall远不是一个人。在过去的几年里,全国范围内的所谓的生物黑客们已经将基因编辑工作掌握在自己个人手中。随着设备变得越来越便宜,并且在基因编辑技术方面的专业技术——主要是crisprs – cas9,更广泛地被向大众分享,大众科学爱好者正试图以令人惊讶的方式重新设计DNA。

到目前为止,这一类简单的DIY水准工作的基本都失败了。一年前,一名生物黑客在一次会议上给自己注射了改良的DNA,希望能让他变得更强壮。(到现在为止没有效果)。

今年早些时候,在德克萨斯州奥斯丁的身体黑客大会(Body Hacking Con)上。一位生物技术主管给自己注射了他希望能治疗疱疹的药物。(结果:无效。)他的公司已经在现场直播了一名男子给自己注射了一种DIY的HIV艾滋病治疗方法(他的病毒载量反而增加了)。

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Keoni Gandall在他位于加利福尼亚州帕洛阿尔托的实验室里,他几乎没有获得高中毕业文凭,他说,因为鲁莽的基因工程而被赶出了当地的科学博览会。Erin Brethauer 为纽约时报摄

在最近的一次采访中,现年18岁的Gandall是斯坦福大学的一名研究员。他说,他只想确保开放大众自由获取基因编辑技术,相信未来的生物技术最重大发现可能来自最不受期待人的头脑。

但他很快意识到,有朝一日自己动手DIY的基因编辑革命可能会带来灾难性的后果。

“即使是我也会告诉你,现在DNA合成研究的监管,甚至根本就没有规定,”Gandall说。“当一切都是自由的分散社会,信息随意获取的年代,这些规定不会起作用——当每个人的智能手机上都有一个DNA合成器。”

最紧迫的问题是,某个地方的某个人将利用很容易传播到他的技术创造一个生化武器。

“重建天花病毒”——这项实验努力“不需要特殊的生化知识或技能、大量的资金或很长的时间。”

Alberta 大学已经有一个研究小组,在短短6个月时间里,用大约10万美元的价格,将一种已灭绝的天花病毒——“马痘”的DNA片段拼凑在一起,从零开始重新创建了一个已经灭绝的天花病毒,甚至没有执法官员到那里看一眼。

该团队从一家商业公司购买了重叠的DNA片段。一旦研究人员将完整的基因组粘在一起,并将其导入被另一种痘病毒感染的细胞中,细胞就开始产生感染性天花病毒粒子“马痘”。

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参加布鲁克林Genspace实验室的学生参加“Biohacker训练营”,参与者可以学习本土遗传学项目的基本技能。——纽约时报

对于一些专家来说,这个实验无视了长达数十年的关于是否摧毁世界上剩下的两个天花残留物(分别保存在亚特兰大疾病控制和预防中心和在俄罗斯研究中心)的辩论————因为想要那些病毒做实验的科学家们现在可以自己创建它。

该研究发表在《PLOS One》杂志上,其中包括对所使用方法的深入描述,以及对乔治梅森大学生物防御研究生项目主任格雷戈里·d·科布伦兹(Gregory D. Koblentz)的最令人震惊的描述——一系列绕过障碍的新技巧和技巧!

“当然,我们知道这是可能的,”科布伦茨博士说。“我们也知道朝鲜有一天会制造出热核武器,但当他们真的这么做的时候,我们仍然会感到恐惧。”

专家敦促《PLOS One》杂志取消本篇文章的发表,其中一篇文章称这是“不明智的、不对甚至危险的”。甚至在发表之前,世界卫生组织会议的一份报告指出,这项实验努力“不需要特殊的生化知识或技能、大量的资金或很长的时间。”

但该研究的首席研究员、阿尔伯塔大学(University of Alberta)的病毒学家戴维·埃文斯(David Evans)表示,他已向加拿大几家政府部门通报了他的痘病毒风险,但没有人提出异议。

许多专家一致认为,目前任何水平的业余生物学家都很难自己设计出致命的病毒。但随着越来越多的黑客利用计算机代码来进行基因改造,随着他们的技能变得越来越复杂,卫生安全专家担心滥用的可能性正在增加。

“要释放出一些致命的东西,今天这种情况随时都可能发生,在任何一天,”哈佛大学(Harvard)研究员、首席合成生物学家乔治·丘奇(George Church)博士说。“务实点的坏人会制造抗药性的炭疽菌或高度传染性的流感。网上有很多的在线指引。”

美国当局和FBI一直在犹豫是否采取可能压制创新或侵犯知识产权的行动。

“如果他们愿意给自己注射激素,让肌肉更大,你可以想象他们愿意测试更强大的东西,”他补充道。“任何从事合成生物学的人都应该受到监视,任何没有执照的人都应该受到怀疑。”

美国当局一直在犹豫是否采取可能压制创新或侵犯知识产权的行动。覆盖生物技术的法律几十年来没有得到显著的更新,迫使监管机构依赖过时的框架来管理新技术。

由多个机构监管不同类型研究的“拼凑式”监管体系,留下的差距只会随着技术的进步而扩大。

学术研究人员在寻求联邦资金支持“双重用途研究”时,会受到严格的审查:从理论上讲,这些资金可以用于用于好的或不好的实验。但是,全国一半以上的科学研究和发展都是由非政府组织资助的。

2013年,通过众筹网站Kickstarter,通过基因工程创建一个发光植物的探索吸引了近50万美元。

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在布鲁克林的Genspace实验室工作。类似的设施已经遍布全世界 纽约时报

“对于那些没有联邦政府或政府资助的人来说,确实没有权力监管,”美国联邦调查局(Federal Bureau of Investigation)的生物战争专家威廉姆博士(William So)说。

相反,他说,FBI的该机构依靠生物黑客的自觉来对可疑行为进行举报。

“我相信联邦调查局(FBI)正在尽其所能,”巴尔的摩约翰霍普金斯卫生安全中心主任托马斯·v·英格莱斯比(Thomas V. Inglesby)博士说。

“但如果你真的想这么做,其实也没有什么能阻止你!”

地下实验

FBI已经和许多白帽生物黑客实验室做了朋友,其中包括布鲁克林日落公园的Genspace。在一扇不显眼的钢门后面,在布满涂鸦、崎岖不平的街道上,生物黑客——音乐家、工程师、退休人员——经常聚集在基因工程的速成课程“生物黑客训练营”上。

训练营的参与者学习了一些基本的技术技能后,可以使用在DIY的自制的遗传学项目,比如制造发光的藻类。

“双螺旋是20世纪最具标志性的形象,也许只有蘑菇云才能与之媲美,”训练营的领导人迈克尔·弗拉纳根(Michael Flanagan)在最近的一次课上说。

Genspace的入口就像一个大学宿舍,里面有松弛的沙发、微波炉和迷你冰箱。但实验室本身却是富丽堂皇的:两层白色砖墙,工业厨房的柜台上标有干擦笔记,货架上摆满了玻璃器皿和试剂。

这是Genspace的一次重大升级。联合创始人丹尼尔•格鲁什金(Daniel Grushkin)曾在自己的起居室里用披萨和啤酒做细菌实验。

后来,该集团又搬进了创意人员租赁服务——机器人专家、有机时装设计师、小型蛋糕制造商——并利用旧的天井屏幕门建造了一个临时实验室。是Grushkin主动联系了告知了FBI。

“人们可能会打电话给你,因为我们不是科学家,在一座旧建筑里从事科学研究,”他回忆说。“但我们不是冰毒实验室,也不是生物恐怖分子。”

Grushkin已经成为生物黑客风险管理的先驱者,部分原因是他认识到让新手操纵活的生物“不像一个‘黑客空间’,更像是宠物商店。”

他在实验室里发布了社区指导方针、禁止传染的行为,并接受了近50万美元的拨款,为全国大约40多个类似的实验室设计安全措施。

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著名生物黑客Josiah Zayner博士,前美国宇航局科学家

他们中的大多数人报告没有听到这么多从FBI的问候,违反安全指导方针的后果只是丧失会员资格——孤立他的实验室,但仍在成千上万的爱好者们蜷缩挤在Facebook群组,邮件邮件列表和Reddit页面。

许多人在Josiah Zayner身上找到了他们的灵感,Josiah Zayner曾是美国宇航局的科学家,之后变成了著名的生物黑客,他把GoPro相机戴在前额上,并在自己的车库里进行实验。他就是那个试图改变自己DNA让他的肌肉变大的人。

“这只是普通的透明胶带,”Zayner说。他是一家名为Odin的生物黑客初创公司的首席执行官,在一个夏夜,他一边说着脏话,一边从前臂上剥下表层皮肤,嘴里嘟哝着脏话。“这是我的基因工程师实验的第一天。”

在一次采访中,Zayner承认,在他的生物黑客追随者中,发生了一场意外,而非预谋的。

他说:“我想我能明白他们为什么不让公众接触到埃博拉病毒。”“风险是,如果他们在处理埃博拉病毒时,他们的房子被烧了,埃博拉病毒可能会出来。”

就连Zayner先生也对他帮助开始的运动感到担忧。他计划将活体青蛙加入在Odin的DIY- CIRISPR套件中,鼓励他的追随者去实验动物,而不是他们自己或其他人。

“我毫不怀疑有人会受伤,”他说。“人们都在试图互相吸引攀比,而且它的进步速度比我们任何一个人想象的都要快——几乎是无法控制的。这太可怕了。”

一个生物的军备竞赛,“世界上只有两件事可以消灭3000万人:一种核武器,或者一种生物武器。”

如果邪恶的生物黑客是从头开始创造一个生物武器——一个从宿主到宿主的杀手,能够达到数百万人,不受时间和距离的限制——他们很可能会从网上购物开始。

例如,一个名为“科学交流”(Science Exchange)的网站是一个DNA的分类信息网站,它是一个商业生态系统,几乎所有人都可以通过在线访问和有效的信用卡来销售克隆的DNA片段。

斯坦福大学的甘德尔先生经常买这样的碎片——正当目的的。但他说,对于一个怀有恶意的人来说,解决这个问题可能并不难。

生物黑客很快就能完全放弃这些公司,使用一种全功能的桌面基因组打印机:一种类似于喷墨打印机的设备,它使用AGTC——基因碱基对——而不是颜色模型CMYK。

一个类似的设备已经存在于名为BioXp 3200的机构实验室,售价约6.5万美元。但是,家庭生物黑客可以从AMino Labs的DNA Playground开始,这是一种简单的”烘培”遗传物质机器,价格还低于iPad,或者是Odin的Crispr基因编辑工具包,售价为159美元。

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又是本文主角Gandall小朋友照片 

像这样的工具在不法之徒手上可能会威胁到人们,但是他们也帮助了Gandall开始了一个有前途的职业生涯。

11岁时,他在一个教会书展上拿起一本病毒学教科书。在他还没到驾驶执照的年龄之前,他就在敦促他的母亲把他送到加州大学欧文分校从事一项研究工作。

他开始只穿红色的马球衫,以避免在挑选服装时分心。他在高中时就开始了对生物老师的批改,并被当地的科学学会开除,因为他那被认为是鲁莽的DIY基因的工程。

他说,甘多尔几乎没有获得高中文凭,他申请的几乎每一所大学都拒绝了他,但后来在斯坦福大学获得了生物工程的职位。

“很讽刺的是,他们拒绝了我的学生身份,”他说。

他搬到东帕洛阿尔托(East Palo Alto),带着14件红色马球衫,和三个非生物学家一起住进了一间房子,没人注意他们,但DNA在他卧室的角落里被克隆了。

他在斯坦福大学的任务是建立一套基因材料供公众使用。对他的同行生物黑客来说,这是一项崇高的事业。

对生物安全专家来说,这是把弹药扔给好战的人。

世界卫生组织大流行性流感防备顾问Lawrence O. Gostin说:“世界上只有两件事可以消灭3000万人:一种核武器,或者一种生物武器。不知何故,美国政府害怕并为前者(核武器)做准备,但对后者(生物武器)却没有丝毫的戒备。它把我搞胡涂了。”

修改DNA,这家创企最大的目标是让人类返老还童

George Church是一名哈佛的生物研究专家,同时也是生物技术公司Rejuvenate Bio的联合创始人。他表示,公司要利用基因疗法让年迈的狗狗重新散发生机;如果成功,那么下一阶段就可以用类似的技术,让人类返老还童。并且,他愿意成为这项计划的第一批志愿者。

目前,该公司已经对比格犬进行了逐步测试。通过为其身体添加新的DNA指令,让狗狗“更加年轻”。

在单一结构的生命体上(蠕虫及苍蝇),公司发现了逆龄计划的可行性。调整基因,可以延长它们的寿命达1倍以上。另外的一项研究表明,给那些年纪偏大的老鼠注射年轻老鼠的血夜,可以使得前者生物指标回复到年轻的水平。

今年早些时候,Church曾说道:“我们已经在老鼠以及狗狗身上做了不少实验,接下来就可以转向人类了。”

不过,由于这家公司一直行踪隐蔽,我们无从得知到底有多少狗狗已经接受测试。不过,去年6月的一份文件显示,Rejuvenate已经在波士顿大学园区里给四只比格犬进行了测试。目前,尚不清楚测试范围是否有进一步扩大。

不过,从公开文件、投资者和狗狗饲主的评论、创始人的声明中,我们可以看到这家企业正在追逐一个价值720亿美元的宠物市场。Church在波士顿的一场活动上说道:“狗狗本身就是一个极大的市场。此外,其不仅是一个接近人类的大型有机体,而且人们愿意为其买单。我们用狗狗做实验,产品成型之后,就可以扩大到人类实验的规模上了。”

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现阶段,无法了解到公司的治疗方法对狗狗是否有效。如果真能有所成效,那么相信很快就会有呼声,让其应用于人类。Rejuvenate已经与一些投资人接洽,并获得了美国特种作战司令部的拨款,以进行增强军权能力的研究。同时,哈佛也在完善一项专利,用于控制牛、猪、马、猫、狗等生物的衰老进程。

团队之所以先拿动物开刀,主要是因为要延长人类寿命的成本要高得多。Church说道:“如果你跑到FDA说,我们现在已经能成功延长20年的寿命了。那么他们就会这样回应你,好的,那请你20年后拿着数据再来找我们吧。”

Rejuvenate做的第一个实验,就是尝试去阻止致死的心脏疾病,这在西班牙猎犬和多伯曼短尾狗中颇为常见。积累的数据表明,这一概念放在人类身上也同样适用。

我们从实验室里获知了一些逆龄计划的线索,比如说,科学家可以对细胞进行重新编程,使其呈现出胚胎中常见的年轻状态。只不过,动物身上的细胞以数万亿计算,相互协同作用,编辑起来谈何容易。J. Pedro de Magalhães来自利物浦大学,其团队拥有一个基因数据库,他表示,逆转哺乳动物的衰老过程看起来遥不可及。

Church的实验室因为复活猛犸象而闻名;2015年起,该实验室开始运用基因编程以及CRISPR等新技术来对老鼠进行试验。将DNA指令插入病毒中,然后传送到动物细胞上。在实验室里,这项技术被用于调节老年老鼠身上的基因活跃状态,使存在其中的分子能够恢复到年轻的水平。

该实验室研究了60多种不同的基因治疗方法,并在老年老鼠身上进行了独立或组合的多次试验。这个团队计划发表一篇新的科学报告:通过修改基因,以治疗心脏衰竭、肾功能衰退、肥胖、糖尿病,从而延长动物的寿命。

1月份,Rejuvenate公司的首席科学家Noah Davidsohn在一场演讲上展示了Church的一张照片。照片中出现了两个Church,一个是现在的他,满鬓白胡子;另一张则是几十年前的他,仍青春焕发。只不过,那张年轻版的Church标注的日期却是2117年。这张图片,展现了Church对逆龄成长的渴望。他说,如果实验结果积极,那么即使最为小白鼠,他也会毫不犹豫地去注册实验。Church提到,这个实验的最终目的,就是让130岁的灵魂能够安身在22岁的身体里。

在硅谷,返老还童之类的项目颇受欢迎,彼得·蒂尔(Peter Thiel)这样的亿万富翁就是粉丝之一。他认为,老龄化既是个人日趋严重的当务之急,也是一项潜力巨大的商业机遇。今年早些时候,Davidsohn对蒂尔基金会说,由于科学家已经可以改变简单生物体的寿命,因此也有可能对人类进行改造。“我们总有一天能控制生物演变进程,让你想要几岁就几岁。”