【英】John Parrington 著  李雪莹 译  2018年5月 中信出版集团

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遗传物质DNA可以看做是ACGT（腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤、胸腺嘧啶）四个字母组成的长字符串，而这四个字母又不是随机排列的，而是三个一组的精确排序，总共有20组。

DNA的不断复制过程中，就难免出错（即产生基因突变），随着复制的次数的增加，出的错越来越多。同时，并不是一处错误就能导致癌症，而是多处同时出现错误的时候，才会产生癌症，所以癌症患者有随年龄增加而增多的现象。

然而基因突变又不是绝对的坏事，我们人类的整个进化过程就包含了不间断的基因突变，没有基因突变也就没有现代人类。

凡是能有概率引起基因突变的东西，都视为致癌物质，例如辐射和某些化学物质，同时，也用这些方法进行基因突变的实验，只是这些方法去做基因突变，都是碰运气，并不能确定将引起怎样的基因突变。

随后人类在基因方面的取得的进展是转基因技术。

致癌性病毒“猴病毒40”，注入小鼠体内，就能在骨头、肌肉、软骨、脂肪等组织中引起肿瘤，但在肝脏等其他组织中就不会。为了探其究竟，科学家把病毒注入小鼠受精卵，结果发现小鼠的DNA中虽然有这个病毒基因，但是并没有引发任何肿瘤，一定是有什么东西抑制了这段病毒基因的表达。这是第一只转基因小鼠。

转基因技术大量用于农作物，达到抵抗昆虫、抗农药等目的，世界上有10%的农作物是转基因的。这里是有争议的，主要表现为：1、抗除草剂基因，可能传递给草而导致草灭不掉而疯长；2、这样的技术主要会被大公司采用而令其跟容易垄断市场，对小农场主不利；3、转基因食物对身体有害。但是以上三点都没有明确证实。

基因打靶技术可以精确修改基因组，能在基因中制造可预测可设计的基因突变。实现基因的敲入和敲除。

科学家发现了荧光蛋白，可以敲入基因中，就能对基因及其蛋白质产物加上标签。通过精子中的线粒体的荧光标签跟踪，发现精子进入卵子后，荧光就消失了，才确认线粒体的疾病（肌无力等）只能由母亲传给下一代。

用光在活体大脑中激活细胞，叫光遗传学，即，先通过给细胞加上遗传代码的开关，然后通过激光照射来开启或关闭神经元。这项技术太伟大了。

现在正在进行的“声遗传学”，有望用超声波取代激光。

基因组编辑技术本质上优越于以往的修改基因的方法，主要在于5点：1、这项技术可以广泛用户任何动植物的任何细胞类型（不必胚胎干细胞），从细菌到人，都可以；2、他可以精准的作用于基因组的任何区域，既可以完全敲除某个基因，也可以对其进行微小修改，或者引入某个突变，或加上荧光标记；3、效率极高，不需要药物选择来完成极小概率的事件；4、不会留下外源DNA的痕迹；5、所使用的工具非常容易制备，只要一位科学家有基本的分子生物学实验技能、试剂和仪器，就可以掌握这项技术。

基因组编辑技术最直接的应用是创造基因敲除的细胞和生物。人类的基因组有22000多个基因，我们对他们的功能的理解还相当的不完整，现在我们可以通过对基因的逐个敲除来了解对应基因的功能，并且可以同时对大量的基因进行批量的敲除和修改，这将极大程度地促进人类的基因研究工作。

通过比较患者的基因和正常人的基因的区别，来寻找通过修改基因来治疗疾病的方法。

对灵长类动物，可以把基因开关和荧光标记都敲入他们的基因中并遗传下去，形成转基因的灵长类动物，这样使基因研究工作要加速很多。中国昆明就有个灵长类动物所，75间房住着4000多只动物，这里开发转基因动物用于脑功能的研究。

脑功能的研究，是目前及未来，人类挑战的主要难点课题。

基因组编辑技术在植物方面应用也很广，该技术的经济和快速，意味着小公司也可以开发转基因植物了。转基因苹果，在磕碰和切开后，不会变褐色。在畜牧业上，制造产奶量更高的无角母牛和产肉量更高的肌肉公牛。

基因组编辑技术在医学上的应用，是可想而知的。

基因组编辑技术是一项新技术，目前大量的工作处在研究阶段，但是其经济、实用、快速的特点，将令我们今后可能每天都会听到新的研究成果面世。

现在科学家还在研究合成20种氨基酸（ACGT每三对字母组成一个氨基酸）以外的氨基酸，并且还在人造ACGT以外的其他字母，也进行配对，形成的遗传物质叫XNA（区别于DNA，X代表为异种的意思xeno），然后可以合成新的物质甚至新的生命。这些改造当然是想用来帮助人类更好的生存，但是感觉上，这很令人担忧啊。

知道上面的知识后，我们虽然不是科学家，但是也可以帮助科学家思考基因编辑在哪方面可以有非常有益的应用，例如，帮助人类更好的在稀薄空气下呼吸等等（但是其实这就是变异人了，应不应该这么做，又是伦理问题，这个能做的话，那么能在水里呼吸的人也可以？那很快人类就不认识人类自己了）。