现代基因分子生物学技术已经足以制造“基因武器”

潘学峰

河北大学医学部，保定，071002; 北京理工大学生命学院，北京，100081

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     普通公众可能对“基因武器”尚感新鲜。所谓“基因武器”就是旨在破坏包括人类在内的物种基因组的工具。这和大刀长矛等冷兵器可以斩断人体，火药兵器可以攻击人体一样，基因武器可以借助转座子、病原生物感染、或利用自然界中本来就普遍存在的基因转移、基因漂变等相互作用方式，把一些能够改变一个物种基因组的某些DNA、重组酶等转移到特定物种的细胞内，并借此改变该物种的基因组的DNA完整性或排列顺序。这对于一个物种是致命的！

  在过去的一周，有27名世界顶级科学家在著名的美国《科学》杂志上联合呼吁解释清楚一种所谓的“基因驱动”技术对环境和人类所可能带来的潜在危险。科学家们提醒公众必须注意这项“基因驱动技术”有可能影响野生昆虫群体群体的能力。

  他们警告，一旦包括基因驱动在内的新技术被被恐怖分子利用，那么有可能人为引发环境灾难。

   “基因驱动”现象是英国伦敦帝国理工学院的遗传学家Austin Burt等在2013年发现的。“基因驱动”是利用一串呈规律排列的彼此间隔的短回文DNA重复 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences，简称CRISPR)实现的。该间隔短回文结构可以促进DNA遗传密码发生快速的重新编程（本质上是由引导RNA促成的在特定DNA位点产生DNA双链断裂，之后利用非同源末端连接NHEJ或同源重组HR（见图所示）。详细机制见图，有关知识请参见潘学峰编著现代分子生物学教程》科学出版社，2011年版，潘学峰 著 《基因疾病的分子生物学》化学工业出版社，2015年第一版）。

  如果把这样的DNA元件嵌入到某种昆虫的基因组内，比如蚊、蝇等，可以使两个昆虫通过交配影响基因变异程度，而且可以通过遗传把有关的变异传递至下一代。

  这项技术的合理应用可以有助于预防作物虫害，可以减少蚊虫传播疾病，降低包括疟疾和黄热病在内的疾病的传播。但是，这项技术也可以被不法之徒用于传播致命疾病。

 为此，以色列特拉维夫大学的遗传学家David Gurwitz表示：“正如基因驱动可以导致蚊子不适合寄宿和传播疟原虫，它们也可以被设计为具有特定基因驱动，从而向人类传播致命的细菌毒素。”目前，利用果蝇（一种常见的小昆虫，常见于果园等地，以酵母为食物）实验结果表明，CRISPR元件可以在几代内把被修改的基因“传染”给一大群果蝇中的任何一只，这种情况一方面表明了CRISPR的高效性，一方面也透露出其潜在的危险性。

 它完全可以被用于在极短的时间内把有害的基因传播给自然界之中的某个物种，比如可以作为疾病传媒的某一种昆虫体内，这样就可以对人类发动“基因”攻击！

  显而易见，类似的基因驱动元件完全可以用于制造“基因武器”，因此类似的基因技术具有确定的物种危害性，它可以改变一个物种，也可以灭绝一个物种。