科学家们如履薄冰……美国花几个亿研究的这个武器是人类的大灾难!

2018-08-07 21:44

澳大利亚广播公司网站近日发表题为《基因驱动器:野蛮科学还是野蛮解决方案?》的报道称,由美国军方资助的一种新型基因技术拥有消灭野生老鼠和疟疾的潜力。


但是,科学家们正如履薄冰,并警告说这项技术可能带来意想不到的后果。


基因驱动器是否会成为生物恐怖主义新的疆界仍然有待观察。一场针对野生老鼠的基因组战争,看来必将在不远的未来打响。

 

作者:库叔,微信ID:zhczyj


近年来,“基因驱动”技术发展迅速,“基因编辑”很可能成为解决当今世界面临的一些重大生物挑战的有力工具。


它不仅有助于消灭传播疾病、危及生态平衡的生物,同时,也使更多人类疾病的治愈成为可能。“基因驱动”技术由此成为当今生物学界的热门研究领域。


美国军方似乎也不甘落后,开始大力投入该项技术的研究。美国国防高级研究计划局(DARPA,美国国防部下属机构,负责研发用于军事用途的高新科技)已经成为世界上“基因驱动”研究的最大投资者。


这不禁让外界产生疑虑:作为全世界最大、最强的生物武器研制国家,美军这是要研发生物武器吗?



1

“基因驱动”技术的奥秘




对“基因驱动”这个概念,存在多种描述,科学界比较认同的是:


特定基因有偏向性地遗传给下一代的一种自然现象。


研究人员利用一种“基因编辑”技术(CRISPR-Cas9)极大地促进了“基因驱动”,它使科学家比以往更加容易和准确地对基因进行修改、删除,并将其插入到生物体中。


简单地说,科学家通过人工操作,剪辑许多生物(包括人类的)基因片段,“编辑”出具有遗传活性的新基因,这种方法就叫做“基因驱动”技术。通过“基因剪刀”对某一物种的基因进行改造之后,可在这一物种种群中有偏向性地遗传特定基因。


在此基础上,麻省理工学院的先锋生物学家凯文·埃斯韦尔特,首次提出了有关可自我繁殖的“基因驱动器”的概念。“基因驱动器”是一种遗传机制,它可以增加某个特定基因被遗传给后面世代的几率,从而使它能够优先在整个物种内得到传播。


最先进的基因编辑技术CRISPR-Cas9


通过“基因编辑”的方式,可以快速得到人类想要得到的特性物种基因,并且这种人工制造基因具有超强的遗传性,因此又被称为“超动力基因”。这种“超动力基因”可以通过生物的繁衍稳定地遗传下去,从而创造出大量新的物种。


目前,“基因驱动”技术可以让两只昆虫交配时产生基因突变,并可将由此形成的“超动力基因”遗传至下一代。


无论是否有害,这种经修改的基因都将遗传至后代,因此,研究人员将“基因驱动”技术比喻成“无法停止的核链式反应”。


举个例子,对蚊子的部分基因进行修改,使其只产生雄性后代,这样,蚊子就失去繁衍能力,最终导致该物种的消亡。


另外,科学家通过果蝇实验发现,仅仅经过几代遗传,这种修改后的“超动力基因”就可以传播至整个繁殖种群中的几乎每一只果蝇!


DARPA项目下阿克巴里(Akbari)的团队,利用CRISPR基因编辑技术中的基因删减手段,仅需在蚊子胚胎中注入一点引导核糖核酸(RNA),就会自动将目标基因“删除”。


当他们“剪掉”一点色素基因后,蚊子就从黑色变成了黄色。


那么,“剪掉”翅膀生长基因会怎么样?令人惊奇的“无翅蚊子”就此诞生了。

由此推想,如果删除蚊子带病毒的基因,就可以消灭疟疾、登革热以及寨卡等由蚊子传染的疾病,人类再也不用怕被蚊子叮咬了。


传播寨卡病毒的埃及伊蚊(图片来源:新华/法新)


2

美军成为世界上该项研究的最大投资者




由于“基因驱动”技术具有不可估量的潜在价值,引起科学界的高度重视也是必然,按理应该由生物科学研究部门进行系统研究和试验。


问题在于,在此类“基因驱动”技术所引发的复杂的生态危险尚未阐释明白之前,美国军方介入并投入大量资金支持研发,就不能不引起人们的疑虑。


美军已经成为世界上“基因驱动”研究的最大投资者。


2017年7月19日,DARPA宣布拨款6500万美元,支持科学家研究“基因编辑”技术,其中大部分经费将被投入“基因驱动”研究中。


此外,一个与DARPA同等级别的美国情报机构计划也提供经费,支持旨在检测包含“基因驱动”及其他修饰的有机体的研究。


据“第三世界网络组织”援引信息自由法令申请获取的文本称,DARPA向各类“基因驱动器”项目提供了多达1亿美元的资助。


在DARPA项目下,有7个团队拿到了4年期合同。


尽管DARPA官网声称,“安全基因”计划意在:


*保护战士和国土免遭有意或意外误用基因组编辑技术的危害;


*防止/逆转特定生物系统中的基因变化;


*促进使用基因编辑器的安全、精确和有效的医学治疗手段的开发。


但是,众所周知,美国是世界上最大、也是最强的生物武器研制国家。


尽管从1969年起,美国取消了生物武器计划、销毁进攻性生物武器,然而实际上,美军的“防御性生物学研究和发展方案”直到今天都没有停止过,而DARPA是专门负责研发用于军事用途的高新科技的军方机构。


因此,美国军方的介入无法掩盖其背后的军事目的——


其一,将“基因驱动”技术应用于军事领域。


毫无疑问,美国军方资助研究“基因驱动”技术绝不是为了消灭蚊子和老鼠,也不仅仅是为了治疗疾病和开发新的医疗手段。


人们担心,在美国军方背景资助下的“基因驱动”技术研究最终将会用于军事目的,或者直接用来制造生物武器。


这主要在于“基因驱动”有利于生成基因武器,在军事上具有巨大潜在价值。


*相对于传统武器、核武器、化学武器等,基因武器的成本较低;


*基因武器具有比其它武器更好的保密性,因为只有研制者才知道遗传基因密码,敌方难以防控;


*战略威慑能力强且杀伤力大,而且难以侦察、预警和破解。


其二,超前布局、占尽先机,保持“基因驱动”技术的领先地位,并在战略上争得生物技术领域的主动权。


DARPA发言人认为,基因编辑技术成本急剧下降让敌对势力更有机会尝试这项技术。


他说,“DARPA有责任为此做准备,开发可防止意外和蓄意滥用的技术。”


“基因驱动”技术距离实际应用还有很长的路要走,美军方已开始加大投入、扩展研究、促进开发,并为未来应用创造条件铺平到道路。


美国首都华盛顿的五角大楼,一次实战的防生物武器演习,模拟在出现炭疽病毒传染的情况下,工作人员对生物武器袭击的应对能力


3

科学家的忧虑




生物学家凯文·埃斯维尔(Kevin Esvelt)提出应用新发明的CRISPR“基因编辑”技术的初衷,主要是为了避免物种灭绝。


但是,从上文可知,“基因驱动”技术是把双刃剑。


研究人员可以把动、植物的某种遗传特性的遗传基因,通过“基因驱动”技术进行“剪辑”和“编辑”修改,从而形成预期性状的新品种和新物种。


这项技术也能把有害病毒、细菌、和蛋白侵染子等生物体进行基因“改造”,从而生成基因武器。


并且,美国国防部涉入“基因驱动”技术研究,加重了学界对该技术应用于生物武器的忧虑。


更可怕的是,随着技术突破及研究成本降低,这种低成本的基因技术也将会是恐怖分子觊觎的目标。如果管控不严、造成技术扩散,一旦被恐怖分子恶意利用(如生产出传播致命疾病的“基因修正”昆虫),将引发不可估计的灾难。


2015年,27位著名遗传学家在《科学》杂志上发表文章呼吁,科学界应向普通民众澄清“基因驱动”技术的利与弊,向人们解释该技术可能会带来灾难。


科学家们表示,“它们的隐患极大,可能给人类健康、农业生产以及环境保护带来全球性灾难。”


为此,DARPA项目明确表示,要避免“基因驱动”生物的外泄,要求合同签约者遵守严格的生物安全条件,并且,向公众公开他们的实验计划。


不过,埃斯维尔称,“任何一项强大的技术都关乎国家安全”。


他已获得DARPA的经费来研究如何限制“基因驱动”的扩散,他同时提出了对“基因驱动”控制的担忧:


*潜在的生物恐怖分子会将“基因驱动”技术变成武器;


*科研人员的疏忽可能导致含“基因驱动”生物的外泄——这种“研究失误”才是最令人担心的。


更让人头疼的是,目前,还不存在针对“基因驱动”技术的相关国际公约和法规。


针对来自于上述问题的担忧,联合国生物多样性公约(Convention on Biological Diversity,CBD)相关机构正在辩论是否应该暂停基因研究。


一些科学家则主张采取严密的安全措施,以防止“基因驱动”技术应用于军事目的。以色列特拉维夫大学遗传学家大卫·古尔维兹主张,“基因驱动”技术的具体使用方法应该严格保密,应该和核武器技术一样。


另一部分科学家则认为,完全公开和透明是防止“基因驱动”技术被用来制造生物武器的最佳方法。


更多的科学家呼吁,应制定一系列安全规程,避免被基因修正的物种逃散至野生种群当中。


总体来看,尽管各界对发展“基因驱动”技术存有争议,但是却无法叫停该项技术的研究,未来将出现何种态势,现在尚难以预料。


但愿这个“潘多拉盒子”永远不会被打开!


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