饶毅演讲：基因编辑带来什么危机？
涉及人类生命的技术进步是把双刃剑。2012年诞生的简便而强大的基因编辑技术（CRISPR/Cas9）是分子生物学重大技术进步，合理应用可增强人类福祉，不当应用可给公共安全和人类社会带来危机。
基因编辑人类体细胞与基因编辑生殖细胞有着本质的不同，体细胞编辑只影响个人而不带来新的伦理问题；而生殖细胞经过受精、胚胎发育、出生、长大成人结婚后将与其他人产生后代，会遗传给他人，编辑的后果将扩散，进而影响人类社会。体细胞的基因编辑可能治疗人类很多疾病，它与现有框架已接受的基因治疗类似，可按现有法律法规和监管办法，在个体安全性、作用有效性和方法稳定性确定后使用，但针对人类生殖细胞的基因编辑则超出现有伦理框架，它的特征是医学必要性低、技术可控性低、群体危害性高。
绝大多数携带疾病罹患基因的家庭，可用无伦理争议的筛查技术而无需生殖细胞基因编辑。一旦允许人类生殖细胞基因编辑，就难以限定可以编辑什么基因、编辑多少基因、由谁编辑基因等。中国需要立即调查处理已出现违反政策、规定、伦理的人类生殖细胞基因编辑问题，尽快加强监管弥补漏洞，出台有针对性的措施确保基因编辑技术不被滥用，制定人类基因编辑的法律法规：允许体细胞基因编辑，禁止人类生殖细胞的基因编辑。
缺乏监管的人类生殖细胞基因编辑可能带来对人类社会安全危害，相关科技人员和医生必须严格遵守法律、法规和伦理规范。缺乏法律法规和伦理规范可能带来国家之间的基因竞赛，因此需要国际社会协调制定国际公约，并将国际公约转化为各国的法律，以保护全人类共同利益。
深刻认识基因是人类智慧绚丽的结晶、合规操作基因是增进人类福祉可能的途径。但科学技术的进步有时是把双刃剑，特别是涉及人类生活和生命的时候。如何规范基因编辑是今天人类社会面临的严峻考验之一。
以下为演讲全文：
2012年，新的基因编辑技术CRISPR/Cas9诞生。这一新的技术作用强大，而且简单易用，因此门槛低、影响特别大。在什么范围应用如此强大的基因编辑技术，成为科学界、社会、国家乃至人类面临的巨大问题。对一般体细胞进行基因编辑，可在现有法律框架下进行监管问题，符合伦理规范不影响人类遗传、不扩散到他人。而对人类生殖细胞进行基因编辑，则超出患者个人治疗、预防和健康范畴，会对人类社会遗传带来不可估量的影响，挑战现有科研规范、有违人类道德伦理范围，也是国内外有关部门（如科技部、卫健委、中国科学院、中国工程院、中国医学科学院，美国国立健康研究院等）、科学学会和团体（中国遗传学会、细胞生物学会等）对之普遍谴责的原因。社会上对缺乏透明和监管的基因编辑感到焦虑和不安。
这是自2015年中国广州研究者第一次基因编辑人类生殖细胞后，法律法规没有跟上技术发展的必然发展。基因编辑人类生殖细胞具有“两低一高”的特点：医学必要性低、技术可控性低、群体危害性高。绝大多数病人家庭无需基因编辑、而通过基因测序后进行受精卵的选择就可以做到，且副作用更小。
基因编辑技术非常容易，所以很多人能够做，学生物的本科生就可能到县医院做。而选择改变什么性状、改变什么基因以及多少基因很难取得共识，由此会导致一片混乱。一旦允许人类生殖细胞基因编辑，就很难阻止大规模地改变人类基因的问题，而且少数人决定的基因编辑后果将会扩散到整个人群，这样就会带来整个人类的灾难。突发事件已经表明，对于基因编辑这种技术的使用，仅仅依赖科研人员的自律是不够的，必须制定相关的法律法规予以规范，否则基因编辑技术滥用的后果是科技工作者个人、国家乃至人类都难以承受的。
现在国内外讨论大多集中于基因编辑产出的婴儿个人安全问题，包括黑箱操作、质量低劣、缺乏基本的动物研究背景就极快速度用人做试验等，这些讨论其实漏洞百出。个人安全固然重要，但还有更大的问题：改变体细胞的基因是个人和家庭的问题，而改变生殖细胞基因是群体和人类的问题，前者可以由个人和家庭决定，后者需要国家和国际进行规范。
亡羊补牢，犹未为晚。中国应该以立法为目标进行严肃讨论，研究制定符合中国人民和人类利益、对科学界有约束力、对个人有威慑力以及切实可行的法律法规，从而对生殖细胞基因编辑进行规范管理。目前，我们还没有进行人类生殖细胞编辑的迫切理由，可禁止其临床实践，直到有医学刚需并解决了伦理和法律问题之后。
基因：科学和技术
自孟德尔发现遗传规律以来的150多年，经过遗传学、生物化学、微生物学和分子生物学的发展带来很多在科学和技术方面的进步。今天以基因为核心的分子生物学渗透了生物学、医学和农业科学等学科，而以基因分析和基因操纵为主的分子生物学技术也早已走出实验室被广泛应用于药学、农业和医学等领域。
百年基础研究，从遗传学到分子生物学
1866年，位于现今捷克布鲁恩修道院的孟德尔发表了他历经十年的研究结果，揭示遗传的基本规律，提出遗传因子的雏形（Mendel，1866）。1871年，瑞士科学家Miescher报道后来称之为“核酸”的化学物质（Miescher，1871），以后我们才知道DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。1944年，美国洛克菲勒医学研究所Avery等提出DNA是遗传的物质基础（Avery, McCleod, McCarty, 1944）。1953年，美国遗传学家Watson和英国物理学家Crick提出DNA的双螺旋结构模型（Watson and Crick, 1953）。1953年至1965年，Crick及英国、美国多位科学家竞争、合作、交叉，完全解析了生物普遍适用的遗传密码，奠定了分子生物学的框架，促进了一个新学科的诞生和蓬勃发展。
1973年，美国旧金山加州大学的Boyer和斯坦福大学的Cohen发明现今常用的重组DNA技术（Cohen et al., 1973），从此科学家可以剪切DNA，按需求拼接不同的DNA。1977年，英国剑桥大学Sanger等和美国哈佛大学Gilbert等分别发明DNA测序方法（Sanger et al., 1977；Maxam and Gilbert, 1977）。这两项技术结合起来，不仅改变了分子生物学的进程，而且把科学带出了学术的象牙塔，应用于生物技术、医学、农业、药学等领域。1976年，Boyer与投资人Swanson建立了世界上第一个以DNA为基础的现代生物技术企业Genentech，象征着现代生物技术产业的诞生。
对于基因的操纵，科学家早期只能在细菌进行，如把人的胰岛素基因克隆到无致病性的细菌中，让后者为人类生产蛋白质药物。随后基因操作技术逐渐发展，可在其他物种中进行，如1987年美国科学家Capecchi等发明了小鼠基因敲除的方法（Thomas and Capecchil, 1987），对生物学的研究带来很大推动。
但在很长时间，科学家只能对少数生物进行基因操纵（如细菌、酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠等），而不能对大多数生物进行基因操作。
在这样的背景下，一个新的技术诞生于意想不到的研究。1987年，日本大阪大学微生物学家中田久郎（Atsuo Nakata）实验室发现细菌中存在后来称为CRISPR的DNA序列（Ishino et al., 1987），经过日本、荷兰、西班牙、立陶宛、美国、法国、英国等国多个相对默默无闻科学家的基础研究，发现CRISPR可与CAS蛋白质组成细菌的一种防御系统，可编辑剪切特定的DNA序列（Nakata et al., 1989； Hermans et al.,1991； Groenen et al.,1993； Mojica et al., 1993； Mojica et al.,1995； Mojica et al., 2000； Jansen et al.,2002； Mojica et al., 2005； Haft et al.,2005； Pourcel et al.,2005； Bolotin et al., 2005； Makarova et al.,2006； Barrangou et al.,2007； Horvath et al., 2008； Mojica et al., 2009； Brouns et al., 2008； Marraffini et al., 2008； Deveau et al., 2008； Garneau et al., 2010； Hale et al., 2009； Horvath and Barrangou； 2010； Deltcheva et al.,2011； Sapranauskas et al., 2011； Hale et al., 2012）。
基因编辑技术CRISPR/Cas9技术发现的三位先驱
2012年，法国科学家Emmanuelle Charpentiere和美国科学家Jennifer Doudna合作（Jinek et al., 2012），与立陶宛的Siksnys实验室（Gasiunas et al., 2012）分别证明可在体外重建CRISPR/Cas9体系，用于编辑特定的靶基因。这一方法被发明后，很快被用于各种细胞和各种生物，并在很多细胞和生物中证实非常有效。从此，我们改变DNA就不再局限于几种生物，特别是研究用的生物，而可以用于很多其他物种。其后几年，有关CRISPR/CAS9应用的论文如雨后春笋、层出不穷。这一技术也得到不断改进，使用更加方便，效率更高。
在这一过程中，海内外华人科学家，如美国MIT的张锋、国内包括北大在内的多个大学和研究机构的科学家也做出了贡献，特别是在改进、推广等方面。CRISPR/Cas9技术很快就被生物领域的众多实验室有效地用于多种生物，其简单而高效，一般生物学研究生都能很快上手，而且成为培训本科生的实验方法之一。
以前的方法只能在很少的生物中应用，所以不用担心，只有比较专业的人才能用，也减轻了人们的担忧，但CRISPR/Cas9的有效性和便利性带来了极大的冲击。
遗传和扩散：人类基因编辑
长期以来，科学界知道新的科学技术不能用于人类生殖细胞，特别是不能产出婴儿。因为历史和发展的原因，中国科学和技术方面的立法相对滞后，对于基因编辑依法管理是弱项。CRISPR/Cas9基因编辑方法的简易引起了前所未有的问题。
2015年，广州中山大学副教授黄军就由一个医院的委员会同意后，对人类生殖细胞进行了基因编辑（Liang et al., 2015）。他们显然不清楚国际科学界的顾虑，而把文章当成突破寄给顶级杂志（英国的Nature、美国的 Science），被杂志编辑部因伦理问题而拒稿。而中国出版和主编的英文杂志《蛋白质和细胞》却在一天之内就快速收稿，决定发表。这一工作当即引起国际科学界很大的关注。值得一提的是，黄军就的工作选择了不能完成发育的异常胚胎，所以不会产生婴儿。在国际反应很强的情况下，中国有关部门并没有采取相应的举措。
2017年，前苏联移民美国的科学家Mitalipov 在Nature发表论文，报道他们编辑了人类生殖细胞的基因，其第一作者是华人（Ma et al., 2017）。显然，当年拒绝黄军就论文的Nature现在不以生殖细胞基因编辑作为伦理的担忧。
2018年11月26日，南方科技大学停薪留职、在外开公司的贺建奎对媒体宣布，他不仅对人类生殖细胞进行了基因编辑，而且产出了一对婴儿。消息传出，有些国内主流中文媒体作为科技突破来发表消息，但国内外科学界立即哗然，国际媒体也纷纷质疑。
因基因编辑技术门槛低，现在有很多人可以做，如果不及时制止，就有泛滥的可能性。在很多年轻的学者来看，如果对现有情况不处理而后也不出台严格的法律法规，他们中有些人也可能会做，因为早在贺建奎之前，他们就在动物中做过，他们比贺建奎更加熟悉的基因编辑技术。
体细胞基因编辑不带来新的伦理问题
在人之外的动植物使用基因编辑技术，不会带来新的伦理问题，科学界和人类已熟悉、并且已有合适的审批和监管措施。
人类胚胎基因编辑的核心问题
在人类身上应用基因编辑技术，也要区分用是人的生殖细胞还是体细胞。成人的生殖细胞是指精子或卵子，其他细胞则为体细胞。在胚胎发育后期，也有明确的精子、卵子，而早期首先是精子和卵子形成的受精卵。受精卵含以后称为生殖细胞部分，而随着受精卵分裂，胚胎不断发育，胚胎部分细胞明确成为体细胞，部分成为生殖细胞的前体，以后成为生殖细胞。在生殖细胞和体细胞的来源没分开之前，我们需要考虑其生殖细胞的问题。在生殖细胞和体细胞分开后，我们的顾虑是生殖细胞，而不用担心体细胞。
人类生殖细胞基因编辑，是此事件的核心问题
体细胞为什么不需要格外担心？因为对于体细胞进行基因编辑，与现在我们大家接受的各种治疗方式一样，只影响个人，一般来说不会影响生殖细胞。体细胞基因编辑的伦理也就可遵循已有的规范，在了解科学可行和医学安全后，比较效果和副作用，也就是对个体的利弊，可由个人和家庭做出决定是否进行体细胞的基因编辑。
在长达三十多年的坚持之后，近年国际上在体细胞的基因治疗取得了很大的进展。对人的体细胞进行基因操纵，终于可治疗一些疾病，而且其发展趋势很好，有可能可以治疗越来越多的疾病。体细胞的基因治疗，应该得到积极的支持，使之越来越多地造福患者和社会。
人类生殖细胞的基因编辑
缺乏临床必要性
对于遗传疾病来说，绝大多数无需生殖细胞基因编辑，而是通过选择自然产生的受精卵就可以做到。
北京大学化学家谢晓亮和北大三院妇产科专家乔杰合作的研究，就可有效地检测受精卵的基因型，从而选择合适的进行植入（Yan et al., 2015）。对一般的基因变化造成的疾病罹患性，基因测序后可选择理想的受精卵植入子宫受孕，就可以解决。对于罕见的父母都是纯合子的基因变化，可通过他们在结婚前自愿披露自己的状况而避免相互结婚，如果他们不披露或者知道双方情况还要结婚，是自愿承担带来的患病代价。
基因编辑在技术上优于选择自然的受精卵，是对同时得到多个理想的基因和基因型，以及将个人基因组不存在的基因型编辑到后代中。后两点都带来极大的伦理问题，应该由国家立法进行规范。
人的多数基因（分布在常染色体的基因）有两个拷贝，一个在来自父亲的染色体，一个在来自母亲的染色体。如果用+代表正常，用*代表致病突变，那么一个人的基因型就可能有三种：+/+，+/*；*/*。+/+不会导致疾病，大多数情况下*/*，少数情况+/*以及*/*基因型都能导致疾病。一个婴儿的父亲或母亲一般很少同时带有同一个致病的突变基因，而如果出现父亲是+/*，母亲也是+/*，那么他们怀孕的受精卵四分之一的概率将是+/+，四分之二是+/*，剩下的四分之一则是*/*。对于大多数疾病来说，只有*/*会致病，而其他两种情况（+/+和+/*）不会致病，那么在体外受精（IVF）时选择用这两种就可以，无需基因编辑。即使+/*会致病，也可以选择使用+/+的受精卵。这在技术上可行的，只需要通过选择不会致病的受精卵即可，不会带来新的伦理问题。最难办的是，父母都是*/*基因型（或显性遗传时父母一方为*/*），那么他们的后代都将患病。但这些情况非常罕见，人群中一般+/+最多，+/*次之，父母都是+/*就很少，而父母都是*/*的情形则极为罕见。国家的规范应该确定是否允许这种父母进行生殖细胞基因编辑，还是允许个人进行基因检测得知自身携带*/*，结婚前自愿披露自己的基因型。这是一个两难的问题：是A（允许*/*的父母进行生殖细胞基因编辑），还是B（允许披露自己或知道对方的基因型）。事实上，B的代价远远小于A，B影响的是极少的人，不影响人类。由此我们不能因为有罕见的情况，而允许人类普遍进行生殖细胞的基因编辑。对自然产生的人类生殖细胞进行测序后加以选择还是基因编辑？第一个差别在于，选择的基因有限，对于一个受精卵来说，如果只有一个或少数几个疾病罹患基因，选择是容易的，但如果需要对多个基因进行选择，很可能不能选到同时多个基因都理想的。基因编辑技术在理论上可对多个基因进行编辑，虽然目前还不是特别容易，但今后可能做到。但第二个差别在于，推动人类生殖细胞的基因编辑，实际很可能希望不限于疾病，而是其他性状，如肌肉更多、运动和其他能力提高，这样才有非常广泛的市场，“值得”他们的商业利益。
所以人类生殖细胞基因编辑的问题，实际是商业推广大规模基因编辑与人类对于群体基因分布安全性的问题，对这一问题带来的风险远高于少数人因为一个基因被编辑而出现的个人安全性风险。
