如何評價生物黑客 Zayner 改造自身 DNA ，並希望通過基因工程創造一種能力更強的超人類的行為？

最近，36 歲的前美國國家航空航天局 (NASA) 研究員 Josiah Zayner 博士成了各大美國主流媒體的頭條，因為他改造了自己的 DNA ，成為全球首例正式公開的基因改造人。

這個提問主要想討論幾方面的問題：

首先是他改造自身 DNA 的過程：

這位生物化學家自行設計了一套基因療法，通過注射，試圖去除抑制自己左臂肌肉力量的蛋白質，從而賦予自己超強的臂力。

上個月， Zayner 在網上直播了他編輯自身基因的過程。Zayner 預計，實驗以後，他左臂肌肉細胞的 DNA 就會變化。但他承認，他目前還無法預計這個實驗會產生怎樣的影響，因為類似的實驗曾在動物身上做過，結果一般要在實驗完成四到六個月後才會顯現。對於其左臂肌肉發生變化的可能性，他表示「持懷疑態度」。

大家認為這一「實驗」的可行性如何？風險程度如何？

其次就是他對於基因編輯/基因工程的看法：

在最近一次採訪中， Zayner 博士聲稱，人類是「自身基因組的奴隸」，他相信，隨著基因工程技術的推廣普及，人類將演變為新的物種。一周前 Zayner 向英國《衛報》表示：「在我想像中，今後人們會去某個類似紋身店的地方，但不是為了紋身，而是要挑出某些讓自己肌肉更發達的DNA，或者改變發色或是眼睛的顏色。」

對他的這些觀點大家有怎樣的看法？你覺得其前景是怎樣的？

還有之前他作為「生物黑客」的一些其他行為。

在下面這個知乎問題中已經有所討論：

對「生物黑客」向普通人出售基因編輯工具的行為你怎麼看？

例如：

美國食品藥品管理局 (FDA) 曾警告，未經監管機構批准出售基因療法產品是違法行為。儘管如此， Zayner 仍然在網上出售一些基本的基因工程工具。 Zayner 發布了一套免費的指南，指導人們如何利用他提供的入門級工具，來進行自身的基因改造。

去年一年， Zayner 售出價值20萬美元產品，其中包括針對酵母的一種基因編輯工具，它可以用來釀製生物性發光的啤酒，此外，還有一種可以在家中發掘抗生素的工具。

歡迎討論~~

以上引用出自：這「瘋子」改造了自已的DNA，「超級人類」將誕生嗎？

新聞：『I want to help humans genetically modify themselves』

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他想敲的基因叫Myostatin (MSTN)。可見下面的新聞報道。

http://www.cbc.ca/radio/quirks/diy-dna-hacks-wounds-take-longer-to-heal-at-night-why-daydreams-are-good-quirks-bombs-and-more-1.4395576/meet-the-human-guinea-pig-who-hacked-his-own-dna-1.4395589

這個基因能夠抑制肌肉細胞的分化與生長 。這個基因的功能缺陷，會使得肌肉量顯著增加。下面是引自NCBI的說明，注意黑體字。

This gene encodes a secreted ligand of the TGF-beta (transforming growth factor-beta) superfamily of proteins. Ligands of this family bind various TGF-beta receptors leading to recruitment and activation of SMAD family transcription factors that regulate gene expression. The encoded preproprotein is proteolytically processed to generate each subunit of the disulfide-linked homodimer. This protein negatively regulates skeletal muscle cell proliferation and differentiation. Mutations in this gene are associated with increased skeletal muscle mass in humans and other mammals. [provided by RefSeq, Jul 2016]

想要感性認識的，請看這張圖，這就是一名MSTN基因缺陷的嬰兒的肌肉量。

在實驗動物上，敲除MSTN基因同樣能夠使得動物的肌肉量顯著增大，體脂降低。

但是！！！重點都在但是後面……

目前所有敲除MSTN的實驗都證明，雖然動物的肌肉量增大了，可是力量並沒有增大……

經過進一步研究發現，主要是Type IIB的肌肉纖維增加。雖然這類纖維力量大，但持久性差。

再深入到亞細胞水平，發現肌肉裡面的能量工廠線粒體數量並不高，說明連力量大這個屬性都丟失了。

簡單來講，就是光有型卻沒卵用。用健身黨的說法，就是「死肌肉」。參考文獻見下面：

Lack of myostatin results in excessive muscle growth but impaired force generationwww.pnas.org

Establishment and phenotypic analysis of an Mstn knockout ratwww.sciencedirect.com

此外，肌肉的分化生長，到他這個年齡，早就停止了。所以敲除掉這個基因，估計連肌肉維度能否增大還值得商榷。

再說了，注射這個construct能不能有效進入細胞實現基因編輯，還是個問題呢。

總結：他開心就好。

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對於我這種混亂邪惡的人來說，改造自身基因的想法我非常憧憬，如果有機會，自己也想嘗試。

但前提是，基礎研究跟得上。

「去除抑制自己左臂肌肉力量的蛋白質」

我猜是肌肉生長抑制素（myostatin），目前研究得相對比較多的肌肉生長抑制蛋白[1]。

比利時藍牛知道吧？就是這個傢伙：

就是干擾了肌肉生長抑制素相關基因後的造物。

帥不帥？

屌不屌？

然而這個品種的牛，因為肌肉的快速增長和其巨大的重量，非常容易出現骨骼和韌帶上的創傷，過高的能量要求也可能會增加消化和代謝功能的負擔。

從長期看，可能對心肌細胞也會有影響，可能會引起心臟問題。這在很多「補藥」吃多了的健美運動員上很常見。

當然，作為只能活幾年的肉用牛來說，這根本不算事。

但對於人類，這問題就不小了，未來幾十年都可能會受到其困擾。

受困於倫理問題和實驗動物的年齡問題，我們還從未在幾十年的尺度下科學地觀察過Myostatin突變的個體。

有答主曾經也介紹過Myostatin突變的案例。

天生蠻力是不是真的？為什麼？ - 周不潤的回答 - https://www.zhihu.com/question/23160795/answer/23823159

這個案例來自於04年發表於新英格蘭雜誌的一個case，作者在文章的末尾表示，

Since myostatin is also expressed in the heart, we have closely monitored our patient"s cardiac function but have not yet detected any signs of cardiomyopathy or a conduction disturbance.

也就是說，雖然目前看來沒有發現Myostatin突變帶來的健康問題，但考慮到Myostain也在心臟中表達，作者對其表示擔憂並對患者的心臟功能進行了密切的監控，但沒發現任何心臟病癥狀和徵兆。

然而，這個案例中的患者（當時）是個嬰兒。

我們知道，一般情況下，成年人各方面的可塑性顯然是要弱於嬰兒的，而發育帶來的生理功能上的代償可能會掩蓋一些事情。

況且，你認為不重要的蛋白、基因，可能是構成某一重要生理過程的關鍵成分。

因此，在沒做好基礎研究的前提下，貿然改變相關基因的表達，很可能會出現意想不到的併發症。

如果Zayner存在肌肉萎縮相關疾病，我倒是可以理解。

但從新聞上來看，Zayner顯然是一個健全的人，這就顯得有些冒失了。

雖然在技術上是可行的，但我個人不推崇這種做法。

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除此之外，還存在一些重要問題。

首先，利用設計好的Crispr-cas9對骨骼肌進行注射，最大的問題是「近乎不可逆」。

這不是說今天我想肌肉強壯，我給自己打一針就行了，明天我希望恢復正常，再給自己打一針就可以了。

要知道，骨骼肌細胞是永久性細胞（permanent cells），是近乎不可能通過新生細胞的替換來恢復潛在的注射後遺症的。

所以，這是一條短期內沒有回頭路的改造。

而且，這還和最近Crispr治療耳聾小鼠的新聞不太一樣，那個實驗中採用的耳聾小鼠是雜合子突變體，只要沉默掉Mutant的部分,就可以恢復正常的聽力。

而Zayner是通過沉默正常的基因表達，雖然僅從新聞中的描述來看，不能確定具體是如何沉默的，但可以肯定的是，對永久性細胞進行基因改造後，一旦出了事，再想要恢復恐怕不是那麼簡單的。

畢竟沉默一條基因可以有很多種方式，而修正mutant則要麻煩得多。

如果我是Zayner，應該是通過沉默掉一條 Myostatin的等位基因，讓另一條保持正常；作為預案，如果出問題了，就把突變的那條基因再沉默掉，讓正常的基因保持工作，一如耳聾小鼠研究中的一樣。

然而，現實真的有這麼簡單嗎？

其次，用肌肉注射的方式不可控因素太多，試劑的擴散範圍，深度、效率都是未知因素。

要知道，我們平時鍛煉某一塊肌肉時，肯定是會帶動其他支持肌肉的共同增長的，注射卻不能保證每一個肌細胞都能被改造，假如出現了正常肌肉和非正常肌肉夾雜的情況下，這種不均勻的情況可能會導致未經改造的部分正常肌纖維「趕不上變化」而拉傷斷裂。

結合前面提到的「不可逆問題」，就算有辦法逆轉左臂肌肉的突變，你也不能保證你第二次注射影響的肌細胞能夠100%覆蓋第一批註射的細胞。

而最重要的是，就像 @胖胖頭 所說的，脫靶效應可能都能送他幾個癌症。

暫時就想到這麼多，有些想法可能過於想當然，希望內行指教。

參考文獻：

【1】Schuelke, M., Wagner, K. R., Stolz, L. E., Hübner, C., Riebel, T., K?men, W., ... Lee, S. J. (2004). Myostatin mutation associated with gross muscle hypertrophy in a child. New England Journal of Medicine, 350(26), 2682-2688.

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目前生物體內機制更多是一種平衡態，你拉高了某種能力必然會帶來另一種風險。比如肌肉力量增強了，那肌肉肯定變多了，但是骨骼、內臟是不是會受到更多負擔，壽命是不是會降低？免疫系統是不是也受到影響，也許一個普通的病菌你就掛了？

現階段的生物學知識還不足以讓人們建模評估然後改造自身DNA，對生命的機理還有99%的未知呢，任何輕舉妄動都會跟三體里的葉文潔一樣。當然，對自身的改造也許作死程度不會有那麼大……

不過這種新聞要的也就是個噱頭，商業活動，不值一提。

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隨便注射就能改變DNA，載體呢？轉化率呢？篩選呢？

還抑制肌肉力量，你以為是查克拉被封印嗎？下次就是爆九尾了是吧

（不知道他說的是哪個蛋白，但一般隨便敲掉一個蛋白都沒什麼好結果）

（ @耗子領袖鄧師傅 大神說應該是Myostain，沒出亂子就算好了，別到時候弄出肌肉疾病）

如果真的瞳色的那種改變在胚胎的時候做還行，成年人類最多做些微調，像囊性纖維化之類的。

再說人類對基因的研究還在起步階段，拿自己做實驗，就算真的轉進去了，CRISPR的脫靶效應也能送他幾個癌症

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我們為什麼要養小白鼠、小兔子、小狗、猴子？就是怕人用人類來做這種不確定性高的實驗。結果有人操起自己就來做實驗了

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總之：可行性低 風險程度高

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還是那句話，生物黑客干錯了什麼，又有人來黑它

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為什麼他只改造左臂啊，難道是干那啥的慣用手？還是怕萬一左手廢了還有右手可以吃飯寫字？

36歲，骨骺線都癒合多少年了，這時候改變肌張力強度，骨小梁不一定能吃得消。不過呢，肌纖維細胞也的確是成年人身體內可塑性最強的細胞之一。

祝他好運，佩服他的勇氣，以及，我是堅定不移的意識數據化的支持者，通俗地說就是碳奸。我不走基因改造的邪路。蟹蟹。

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在這個問題下一幫人還冷嘲熱諷呢。

對人類社會的挑戰已經來了。

其實搞一套AAV不用多少錢。

如何看待華大基因董事長汪建稱「未來 5-10 年就可以化學合成任何生命，進展可能比人工智慧還快」？

視頻鏈接： 不是玩笑！10年內化學合成任何生命-老闆聯播的秒拍

?

更多問題，歡迎討論~~

華大基因董事長將人工合成酵母染色體稱為「我們合成了一個酵母」的說法是否欠妥？我們離人造生命還有多遠？

國際上，「人造生命」的研究進展如何？華大基因的成果是領先世界的嗎？

如果真的做到人造生命，其帶來的社會、倫理、宗教、哲學、法律問題將如何解決？

https://www.zhihu.com/question/264714237

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有眼球就有經濟嘛

羨慕英語系國家，各種資料獲取門檻很低，其實要是有國語系的資料庫和科教生態，上百萬二流大本、大專的生物畢業生花幾百個小時自學也能做到同樣的事情

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想用Crispr敲除myostatin長肌肉？你是漫威看多了吧！

2004年新英格蘭醫學雜誌報道一名myostatin突變的小朋友(大霧？)

The stimulus-induced myoclonus gradually subsided after two months. The child"s motor and mental development has been normal. Now, at 4.5 years of age, he continues to have increased muscle bulk and strength, and he is able to hold two 3-kg dumbbells in horizontal suspension with his arms extended.

四歲半的時候，這個小朋友已經可以舉起2個3公斤的啞鈴，說明抑制該基因可以導致肌肉生長，以及增強力量。但也有文章報道雖然肌肉更大，但某些特定的發力會受損。

但是這位黑客學的可能不太到位。

第一，myostatin是分泌蛋白，可以進入血液循環，只在左臂敲除對全身的血液里的myostatin水平影響可能不大，要不就全身起效果，要不就全身沒效果。目前絕大部分研究都是全身敲除，沒有做特異組織敲除。這裡我給你的建議是使用myostatin受體的抑製劑或者抗體，在左臂進行local delivery，隨時後悔，隨時停葯。而不是跟風使用CRISPR去敲除一個分泌蛋白。

第二，這位所謂的黑客聲稱要使用Crispr技術，2017年，最新的全基因組測序表明[1],該技術會引入數百種突變到基因組中，脫靶效應顯著。你想敲myostatin,根據我PhD四年對TGF-beta家族的了解，該家族的ligands同源性還可以，很容易脫靶，而且TGF-beta可以說是人體內數一數二重要的蛋白家族。如果脫靶敲到其他ligands，估計在練成麒麟臂之前就生一堆癌嗝屁了。

1,Schaefer K A, Wu W H, Colgan D F, et al. Unexpected mutations after CRISPR-Cas9 editing in vivo[J]. Nature Methods, 2017, 14(6): 547-548.

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拿自己做高危實驗還拿諾貝爾獎的生物研究者在我記憶中只有Barry Marshall，

其他的估計是去拿達爾文獎了。

基因編輯在未來肯定會大有作為，但現在還不是拿自己做實驗的時候。

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終於出現了！

我已經做好了脫胎換骨的準備！

今天起我要每天100下俯卧撐、100下仰卧起坐、100次深蹲

以及，我的興趣是，成為一個英雄~

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早晚的事情而已

別看這裡回答下面有吹風說「人體是個複雜的系統這麼搞不行的啦」的，我就舉個例子

你深愛你家孩子，結果丫剛被查出來身患兩種罕見遺傳疾病，怕是活不了幾年了

遺傳病的基因位點都知道，怎麼去除也知道，做基因改造的工具和技術也都有，價格一看你也負擔的起

雖然沒人能保證這基因改造下去就能藥到病除沒副作用啊，你會不會想賭一把？

想，對不？都這田地了誰還管什麼「複雜系統」啊對吧？

多來這麼幾個絕望的病人，技術的市場、驗證環境和改進方法就一下子都有了，技術發展可以進入快車道了

把時間軸往後推十年二十年……

奧運會現在各種破世界記錄了，百米短跑進8秒，舉重記錄都是自身體重的四倍起了，奧委會開始宣布把基因檢查提高到葯檢一個級別，不斷有做了基因改造的冠軍被取消獎牌

hmmm，這時候邊上有個診所表示十年二十年來做基因治療改造成功率已經達到95%+，價格低廉改造一次只收你一個月工資，請問你想不想順路改造一發？如果診所說的是不管你怎麼吃都能保持苗條的改造呢？或者能根治禿頂的改造呢？

到這時候，哪怕成功率只有50%，也會有百萬級的人甘願做技術發展的小白鼠啊對不對？市場更大更吸金了，更多人才湧入，技術開始有了更高速的演進——啊不對，應該說進入到了爆髮式發展的階段——參考2010年後的移動互聯網。

把時間軸再往後推十年二十年……

某東方大國進入全面老齡化，政府開始把延遲退休、提高人口質量和消滅低端人口列為基本國策，為了提高老人的工作效率，強制基因改造政策上線，一人不接受改造，全村結……啊不，罰錢。罰來的錢正好發給別人做養老金~

至於什麼「人體是個複雜系統這麼搞不行的啦」的說法……

Naive，有錢人大可以做個自己的克隆體專門用來當VIP小白鼠，啥改造先在克隆體上用一下沒問題再用自己身上就行了，無限降低風險

沒錢的人嘛，請拼人品。

不是歐皇又不肯充錢，你還想變強？（滑稽）

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只能說，在真的把DNA理清前這東西碰不得。然而真的把DNA弄清楚了，人類估計已經不需要DNA而活著了，直接進入數據共生模式的虛擬態就好啦

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窮人靠變異，富人靠科技。

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調整者，新人類要出現了？

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有生之年會不會看到大批量的、經過基因調整的人出現？

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相比於瘋子，只能更希望他是新時代的殉道者。。。

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人類成神的機會 或許百年之後 能走向星空

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關於基因改造的這個方面，目前還是植物應用的居多。但是目前公眾仍舊對於轉基因食品具有高度的懷疑性。

對於文中所說的關於胳膊基因改造的內容，我只想從QC來說明

公眾所用的藥物都是GMP級別，因此藥廠往往比普通實驗室的要求更為嚴格。

對於這種所謂的基因改造工具，從質粒構建開始到後期的注射行為，其中涉及的試劑、中間產物等許多方面的質量可以控制嗎？

生物整體是一個相互平衡的過程，基因改造破壞了這個平衡，後果到底怎麼樣，目前無人知曉。。。

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知乎上終於有人問這個問題了。

首先，這位zayner兄釀的啤酒非常酷。而且，步驟非常簡單，傻子都能操作。據說相關設備，人民幣幾千塊就能買到。你可以買回家，玩個什麼sheldon的fish night light之類的。

還有，這個人做過糞便移植，講直白一點，就是把他認為健康的人的糞便進行藥劑學處理後，口服……（逃。

聽上去有點噁心，但，這也是有科學依據的，這樣可以抑制腸道菌群。腸道菌群是非常重要的，跟人體共生的生物體，研究顯示，共生菌群跟多項疾病，甚至情緒息息相關。這跟中醫的煎服之還是有一點區別的哈。

他的肌肉增強計劃當然是可行的。當然，具體操作我也不是很懂， 但我觀察到還有很多人在做同樣的事情。原理上說，肌肉增強計劃，實際上是（敲除？）myostatin的prohibitter。這個模式很多人在做，有初創公司在做。另一家生物創新公司bioviva也認為可行。我認為Zayner一定知道他自己在做什麼。雖然，多項研究證明，這種肌肉增強的兔子或者狗，壽命會有所降低。

生物黑客們經常說，暢銷葯實際上只有4%到20%的有效率（這是nature登的大文章），這說明，目前的醫療體系存在很大問題。未來還會有更多的生物黑客，做出更多不可思議（而不是恐怖的）事情。

21世紀是生物的世紀，這股熱潮只會吃到，不會缺席。

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瀉藥。

借用Nature的評論，「Biohackers can boost trust in biology」。

狂熱的自我改造下隱藏了一顆變態的心，似乎足以摧毀科學家努力構建的科學理性。

Biohackers can boost trust in biologywww.nature.com

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