中國新生兒基因組、胚胎基因組計劃啟動

▲2007年10月11日，中國科學家對外宣布，中國人成功繪製完成了第一個完整中國人基因組圖譜（又稱「炎黃一號」）。

導向RNA將內切酶Cas9蛋白引導至基因組上需要編輯的區域，內切酶會在基因組上切出缺口，此時DNA修復系統會根據攜帶突變的修復模板進行修復，最終將突變序列引入基因組造成基因失活。

CRISPR－Cas9技術工作原理圖

據新華社上海8月7日電為從根本上實現新生兒遺傳病的早發現、早診斷、早干預，7日，中國遺傳學會遺傳諮詢分會聯合復旦大學附屬兒科醫院在上海發起中國新生兒基因組計劃。

中國新生兒基因組計劃將在未來的5年內開展10萬例樣本的新生兒基因檢測，旨在構建中國新生兒基因組資料庫，建立新生兒遺傳病基因檢測標準，促進新生兒遺傳病基因檢測的產業化，制定新生兒遺傳病遺傳諮詢標準，聯合醫院進行遺傳諮詢培訓，完善遺傳諮詢培訓體系。

復旦大學附屬兒科醫院院長黃國英介紹：臨床上存在大量遺傳性疾病，如原發性免疫缺陷病、遺傳代謝病和多發畸形綜合征等，在生命早期發現並明確診斷這些疾病具有重要意義，可以優化治療策略，提高生存質量，達到精準治療的目的。例如對苯丙酮尿症患兒及時給予代謝篩查和基因診斷，可以綜合制定飲食控制和藥物治療等個性化干預策略，患兒可以和正常孩子一樣成長發育，而一旦錯過了治療時機，則會對神經系統等帶來不可逆轉的損害。

同日，為進一步揭示胚胎髮育中的奧秘、推廣新技術在臨床診斷的應用、提高臨床對胚胎的診斷率，中國遺傳學會遺傳諮詢分會聯合山東大學附屬生殖醫院發起中國胚胎基因組計劃。中國胚胎基因組計劃的目標是構建中國胚胎基因組資料庫，建立胚胎植入前檢測的遺傳諮詢體系及報告解讀標準，建立胚胎植入前檢測遺傳諮詢培訓體系。

中國遺傳學會遺傳諮詢分會於2015年起開始聯合有關醫療機構和科研單位組織開展人類單靶標基因組計劃，分別解決各單項生命體問題。之前，人類單靶標基因組計劃已啟動中國聾病基因組計劃和中國雙胎基因組計劃。

中科院院士、中國遺傳學會遺傳諮詢分會賀林教授表示，目前人類已知的遺傳疾病多達7000種，我國每年約有90萬新生兒存在出生缺陷，且隨著一些社會因素居高不下，「讓我們從兒科做起，從胚胎做起，從根本上降低出生缺陷，保障全民健康，真正實現健康中國。」

新聞縱深

基因編輯後的「完美人類」會誕生嗎？

健康、聰明、美麗……這些人人嚮往的優良品質，能夠完美集成在一個人身上嗎？在生命之初的胚胎階段，基因編輯技術的運用，能夠完善基因的表達和功能，減少先天性疾病、顯現優質性狀，甚至「完美人類」的誕生都有可能。

一些先鋒科學家希望通過研究，在未來10年內合成一個完整的人類基因組。當然，涉及人類基因的研究必須經歷嚴格的倫理審視。基因編輯技術目前不能逾越紅線，用來製造「完美人類」。

新一輪方興未艾的基因研究浪潮中，湧現不少中國面孔，中國「基因剪刀手」正在集體崛起。

人類將編寫「生命天書」

什麼技術，3次入圍頂級學術刊物《科學》雜誌評選的年度十大突破，更成為《科學》和《自然》雜誌雙雙關注的焦點？

什麼技術，興起僅3年就風靡全球生物醫學研究機構，成為人類可能改造自身的利器？

答案是：「基因剪刀」。

「基因剪刀」的正式學術名稱是基因編輯技術。

眾所周知，脫氧核糖核酸（DNA）是重要的遺傳物質，它呈螺旋互繞的雙鏈結構，在DNA鏈條上，一個具有某種功能的片段就是基因。基因編輯技術可以斷開DNA鏈條，對其進行改動，然後重新連上，就像人們寫作時編輯文字那樣。由於對DNA鏈條有剪斷操作，它又被形象地稱為「基因剪刀」。

基因組常被稱作是「生命天書」。1990年至2003年，美英法德日中六國科學家共同實施了「人類基因組計劃」，推動了基因測序技術發展，掌握了閱讀「生命天書」的能力。

「基因剪刀」的出現，使得科學家們可以編寫「生命天書」。

今年6月，全球25名基因研究領域的科學家聯名在《科學》雜誌上宣布，今年內將啟動「人類基因組編寫計劃」，目標包括在10年內合成一個完整的人類基因組。

「我們希望更好地了解人類基因組，並推動基因編輯和合成技術的發展。」30歲的中國學者楊璐菡對新華社記者說。她是「人類基因組編寫計劃」最年輕的發起人之一，目前在哈佛大學從事基因研究。

全球最流行的「基因剪刀」是2013年興起的CRISPR－Cas9技術，主要發明者之一是出生在石家莊的美籍華人科學家張峰。

中國基因研究從追隨到領先

今年8月，中國科學家將在全球首次利用CRISPR－Cas9技術進行人體臨床試驗。四川大學華西醫院教授盧鈾領導的團隊將用這一技術改造免疫細胞，並注射入病人體內，以治療非小細胞肺癌。

在全球首次運用「基因剪刀」修改人類胚胎基因的，也是一位年輕的中國科學家。2015年，中山大學80後科學家黃軍就利用這一技術修改人類胚胎中可能導致β型地中海貧血的基因。黃軍就也因此被《自然》雜誌列入全球十大科技人物。

另一位因為運用「基因剪刀」而獲得《自然》雜誌獎項的中國科學家是高彩霞。她是中國科學院遺傳與發育生物學研究所的植物生物學家，她與實驗室同事在全球率先在農作物，特別是小麥和水稻上成功使用了這項簡潔的革命性基因編輯技術。

在以「人類基因組計劃」為代表的上一輪基因研究浪潮中，中國科學家處於追隨的位置。這是因為主要基因測序工具都是國外科學家發明的，而中國科學家承擔的工作量只佔整個計劃的百分之一。

今天，許多在中國完成的基因編輯工作具有開創性。黃軍就對人類胚胎基因的編輯是世界首次，且在國內完成。

高彩霞則在中國解決了小麥基因編輯的全球性難題。小麥的基因工程以高難度著稱，部分原因是許多小麥品種都是六倍體。美國明尼蘇達大學植物生物學家丹尼爾·沃伊塔斯說，高彩霞被公認為是「全球優秀小麥基因工程專家」。

「中國在基因編輯領域的發展，與分子生物學的學科發展密切相關，也離不開國家科研投入的增長。」北京大學理學部主任、生物學家饒毅對新華社記者說。

「改革開放後，我國迎來科學復甦，正好趕上分子生物學技術發展的一個高峰，我國從上世紀八十年代開始引進分子生物學技術，打下了較好的學科基礎。新一輪高峰到來時，中國很容易跟上學習、應用，一些用心的科研人員做出國際一流的成果也不足為奇。」饒毅說。

近年來中國科研投入不斷增加，也培育了一批熟悉分子生物學的人才。高彩霞是60後，黃軍就和楊璐菡是80後。

生命完善的新藍圖和新倫理

「基因剪刀手」們將把我們帶向何處？未來的生活會有多大改變？這也是普通百姓關心的實際問題。

從近期來看，基因編輯技術可促進相關醫療領域的發展，將為治療疾病開闢新的途徑。例如黃軍就的研究成果為治療一種在中國南方兒童中常見的遺傳疾病——地中海貧血症提供了可能，而盧鈾將開展的臨床試驗是試圖通過修改免疫細胞的基因來達到治療肺癌的目的。

目前，全球具有器官移植需求的病人不在少數，而捐獻的器官數量有限。異種器官移植也被「人類基因組編寫計劃」列為6個先導項目之一。

科學家們正在研究如何用豬培育可供移植的器官。目前的技術障礙之一是豬體內存在一些有害基因，可能給人類帶來新的疾病。2015年，楊璐菡等科學家使用基因編輯技術，去除了豬基因組中62個有害基因，掃清了豬器官用於人體移植的一大障礙。

「我們通過編輯基因組更好地了解我們的生命密碼，指導我們預防、治療疾病。」楊璐菡說。

從遠期來看，基因編輯技術可能開啟一個現在無法想像的全新世界。最典型、也是最受質疑的就是關於創造生命或創造人類的問題。

早在2010年，美國基因組研究先驅克雷格·文特爾等人就曾合成一個包含約100萬個鹼基對的細菌基因組，並將其移植到細菌體內工作。這是在全球首次製造合成生命，引起科學界轟動。

需要說明的是，「人類基因組編寫計劃」只是提出合成人類基因組，並不涉及胚胎，沒有提議在基因組基礎上製造所謂的「無父母嬰兒」。儘管如此，仍然多有倫理方面的質疑。涉及人類基因的研究必然要經歷嚴格的倫理審視。

2015年底，中美英等多國科學家和倫理學家在華盛頓舉行「人類基因編輯國際峰會」。會後聲明划出的紅線是，禁止出於生殖目的而使用基因編輯技術改變人類胚胎或生殖細胞。這意味著，用「基因剪刀」幫助自己治病可以，但不能用它來製造完美的下一代。

「基因革命有兩波熱潮，第一個浪潮是讀基因，也就是基因測序；第二波是編輯基因組，」楊璐菡對新華社記者說，「從科技發展的角度來說，『基因剪刀』只是基因修改技術的開始，我們在工具的性能和應用上還有很大想像空間。」

（據新華社北京8月7日電）