現代基因分子生物學技術已經足以製造“基因武器”

潘學峰

河北大學醫學部，保定，071002; 北京理工大學生命學院，北京，100081

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     普通公眾可能對“基因武器”尚感新鮮。所謂“基因武器”就是旨在破壞包括人類在內的物種基因組的工具。這和大刀長矛等冷兵器可以斬斷人體，火藥兵器可以攻擊人體一樣，基因武器可以藉助轉座子、病原生物感染、或利用自然界中本來就普遍存在的基因轉移、基因漂變等相互作用方式，把一些能夠改變一個物種基因組的某些DNA、重組酶等轉移到特定物種的細胞內，並藉此改變該物種的基因組的DNA完整性或排列順序。這對於一個物種是致命的！

  在過去的一周，有27名世界頂級科學家在著名的美國《科學》雜誌上聯合呼籲解釋清楚一種所謂的“基因驅動”技術對環境和人類所可能帶來的潛在危險。科學家們提醒公眾必須注意這項“基因驅動技術”有可能影響野生昆蟲群體群體的能力。

  他們警告，一旦包括基因驅動在內的新技術被被恐怖分子利用，那麼有可能人為引發環境災難。

   “基因驅動”現象是英國倫敦帝國理工學院的遺傳學家Austin Burt等在2013年發現的。“基因驅動”是利用一串呈規律排列的彼此間隔的短回文DNA重複 (clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences，簡稱CRISPR)實現的。該間隔短迴文結構可以促進DNA遺傳密碼發生快速的重新編程（本質上是由引導RNA促成的在特定DNA位點產生DNA雙鏈斷裂，之後利用非同源末端連接NHEJ或同源重組HR（見圖所示）。詳細機制見圖，有關知識請參見潘學峰編著現代分子生物學教程》科學出版社，2011年版，潘學峰 著 《基因疾病的分子生物學》化學工業出版社，2015年第一版）。

  如果把這樣的DNA元件嵌入到某種昆蟲的基因組內，比如蚊、蠅等，可以使兩個昆蟲通過交配影響基因變異程度，而且可以通過遺傳把有關的變異傳遞至下一代。

  這項技術的合理應用可以有助於預防作物蟲害，可以減少蚊蟲傳播疾病，降低包括瘧疾和黃熱病在內的疾病的傳播。但是，這項技術也可以被不法之徒用於傳播致命疾病。

 為此，以色列特拉維夫大學的遺傳學家David Gurwitz表示：“正如基因驅動可以導致蚊子不適合寄宿和傳播瘧原蟲，它們也可以被設計為具有特定基因驅動，從而向人類傳播致命的細菌毒素。”目前，利用果蠅（一種常見的小昆蟲，常見於果園等地，以酵母為食物）實驗結果表明，CRISPR元件可以在幾代內把被修改的基因“傳染”給一大群果蠅中的任何一隻，這種情況一方面表明了CRISPR的高效性，一方面也透露出其潛在的危險性。

 它完全可以被用於在極短的時間內把有害的基因傳播給自然界之中的某個物種，比如可以作為疾病傳媒的某一種昆蟲體內，這樣就可以對人類發動“基因”攻擊！

  顯而易見，類似的基因驅動元件完全可以用於製造“基因武器”，因此類似的基因技術具有確定的物種危害性，它可以改變一個物種，也可以滅絕一個物種。