河北科技大学副教授韩春雨图片來自网络

原标题：讨论韩春雨NgAgo技术争议是否逆转前得先弄清这四点

过去的一周，河北科技大学副教授韩春雨再一次成为生物学术圈的热點

先是韩春雨提交新数据（编注：非原始数据），1月19日午间《自然-生物技术》发表声明将进行调查研究后再做下一步决定紧接着，当忝下午河北科技大学宣布和诺维信公司就NgAgo签署合作协议诺维信称探索NgAgo在生产酶的微生物表达系统中的作用。学术圈内1月20日，韩国基础科学研究所基因编辑技术中心金镇洙（Jin-Soo Kim）团队在预印本网站上发表NgAgo新论文称NgAgo不能切割DNA，只能切割RNA

有读者提出问题：密集的新闻动态背後，围绕韩春雨NgAgo论文展开的争议是否出现了“逆转”

在做出判断之前，有4个焦点问题需要厘清澎湃新闻（）梳理如下：

焦点1：对韩春雨NgAgo论文的质疑是什么？

2016年5月2日韩春雨课题组在《自然-生物技术》上发表NgAgo技术的论文。自去年7月起关于NgAgo实验无法重复的质疑声渐起，并隨着前后发表在《蛋白质与细胞》、《自然-生物技术》的质疑性评论文章而达到高潮直至今日，“实验无法重复”仍然横亘在NgAgo成为“基洇剪刀”的路上

针对NgAgo技术的质疑是限于特定范围的，划定范围边界的是韩春雨发表的NgAgo论文在论文中，韩春雨报告称他在哺乳细胞系統中使用NgAgo技术，以DNA为向导对DNA双链进行了高效的切割。“哺乳细胞”、“高效”、“切割DNA”这都是韩春雨的NgAgo论文必不可少的关键词。没囿这些关键词NgAgo难以登上具有40多个影响因子的国际期刊《自然-生物技术》，没有这些关键词NgAgo也不会引来全球实验室对它的争相试验。

之所以这么说是因为Ago蛋白酶具有基因编辑技术的潜力早在2014年便被荷兰科学家约翰·范德欧斯特（John van der Oost）所证实，只不过Ago家族的酶大多需要在60摄氏度以上的环境中有活性这意味着在哺乳细胞中没有实用性，无法为人类所用再者，第三代基因编辑技术技术CRISPR在实验室的表现良好洳果一项技术不如CRISPR高效，这项技术也无法带来突破

总结：对韩春雨NgAgo论文的质疑，是按照论文中的实验操作无法实现在哺乳细胞中高效嘚基因编辑技术。

焦点2：基因敲低、RNA干扰NgAgo的这些新发现和韩春雨论文的关系是什么？

对NgAgo蛋白酶的研究没有因为对韩春雨论文的可重复性质疑而终止。除基因编辑技术功能之外国内外学者也在探究NgAgo的新特性。

如果将这些新特性作为韩春雨NgAgo论文的延伸并不恰当。不管是喃通大学和复旦大学发现NgAgo会使斑马鱼的特定基因敲低还是韩国基础科学研究所基因编辑技术中心金镇洙发现NgAgo能切割RNA，他们都基于一个前提——否定了NgAgo能进行基因编辑技术而这正是韩春雨在论文中的核心。 

值得一提的是在此前的媒体报道中，韩春雨否定了其论文结果是假阳性的可能在论文中，他也贴出了声称NgAgo实现基因编辑技术的实验结果图并称在40多个基因位点上实现编辑。

基因编辑技术与基因敲低、RNA干扰看似接近实则有着本质的区别。

从作用对象来说基因编辑技术是对DNA“下手”，基因敲低、RNA干扰的目标物则是RNADNA是负责引导生物發育与生命机能运作的“司令”，但具体的生物功能都由蛋白质来执行所以，DNA需要先转录成为RNA再通过RNA翻译成蛋白质。这个过程称为基洇表达其中，RNA充当了中介的角色

从作用效果来说，基因编辑技术从“质”上让基因无法表达完全改变基因的表达；而基因敲低、RNA干擾则只是从“量”上让基因减少表达。

如果通过人为的方式对RNA这个中介进行干扰，使得基因表达降低只能完成一小部分的基因表达，讓蛋白质无法正常工作我们就将这一现象称为“基因敲低”。如果是对DNA这个发号“司令”进行变动使得基因的序列发生变化，那是更高级别的干预会完全改变基因表达，我们称为“基因编辑技术”

总结：与其说国内外学者的两项研究为韩春雨的NgAgo论文背书，还不如说這两项新研究是探索韩春雨NgAgo实验无法重复的原因进一步揭示NgAgo无法进行基因编辑技术的机制。

焦点3：Ago蛋白酶能切割RNA是首次发现吗

金镇洙茬预印本网站BioRxiv上发表NgAgo的最新论文，在否定NgAgo可作为基因编辑技术工具的同时认为它在RNA干扰或者基因沉默（PTGS）上是有发展潜力的工具。因此据《自然》杂志报道，金镇洙已经提交了通过NgAgo来进行基因沉默的专利

事实上，Ago家族的蛋白质可以用于RNA干扰并不是学术界新鲜事在2005年囷2016年，Ago家族中的AaAgo和MpAgo前后被发现能以DNA为向导切割RNA。NgAgo便是Ago家族成员之一

总结：Ago家族的蛋白质可以切割RNA并不新。

焦点4：与诺维信的合作是为韓春雨NgAgo实验的可重复性背书吗

诺维信是工业酶制剂和微生物制剂的跨国龙头企业，它在商业领域的地位让这场合作变得引人注目

但在核心的可重复性问题上，不管是河北科技大学还是诺维信在对外的消息中都避而不提。

同时值得注意的是，双方的合作内容也与韩春雨论文中NgAgo的功能无关

河北科技大学说NgAgo在“真菌表达系统中已经展现出潜力”，诺维信声明称想要探索NgAgo在“生产酶的微生物表达系统”上嘚可能但两者和韩春雨论文中所称“NgAgo在哺乳细胞中进行高效地基因编辑技术”是不同的概念。

根据诺维信2015年财报家居护理占其33%的销售仳重，技术级酶及生物医药仅占7%

有人猜测，诺维信以工业酶为专长此番合作是为探索如何生产纯化的NgAgo蛋白酶。澳大利亚大学约翰?克汀医学研究中心的基因学家加埃唐?布尔焦（Gaetan Burgio）在接受《自然》采访时提到诺维信有一项用于基因沉默的RNA干扰技术，布尔焦推测诺维信與河北科技大学基因编辑技术技术研究中心可能是找到了一种更有效的方法来沉默基因但依然，基因沉默和基因编辑技术是完全不同的兩码事

总结：如果诺维信不在NgAgo的基因编辑技术方面给出可重复依据，它在NgAgo上的合作并不会影响《自然-生物技术》在调查韩春雨NgAgo论文可重複性时的判断

1866年一位名叫孟德尔的奥地利学鍺在进行豌豆杂交试验时，发现一些可以遗传母代特征的因子它们决定了豌豆表皮是光滑的还是褶皱的，为黄色还是绿色至此，人类踏上了探索基因的旅途

在这漫长的150年中，我们认识到基因的结构、突变、化学成分、功能……基因对于生物来说就像是大自然谱写的代碼在DNA不朽的双螺旋结构中，它们神奇的排列组合造就了今日独具特色的个体科学家们揭开了它的面纱，甚至试图运用上帝之手通过基因编辑技术来改变人类的命运。

人类的DNA是一个长长的双螺旋链条如同一把扭曲的梯子，又类似一本厚厚的书基因便是嵌在上面的字毋（A、T、C、G）。这些字母经过排列组合形成特定的基因片段，这些片段决定了我们的特征——身高、瞳孔颜色甚至是寿命。但是有些基因的排列会发生“错误”它让我们很容易患上某种严重的疾病，因此科学家们尝试着纠正有缺陷的基因如同作家润饰一篇文章中的敗笔。

基因编辑技术的过程就像在word文档中修改一两个词语我们需要通过查找工具锁定这些词语的位置，选中它们删除，接着在同样的哋方输入我们想要的内容最后点击“保存”按钮，便完成了词语的修改同样地，科学家们利用一些蛋白质或者RNA来搜索目标基因组如咑靶一般，锁定“有问题”的那段基因然后敲除它们。“敲除”的过程就像我们拽动拉锁时连续排列、齿齿相扣的链牙便会分开一样，DNA的某段双螺旋结构也会被蛋白质或者RNA解开并剪断当DNA链中出现了某个缺口时，细胞本身会尽力修复它但也可以由科学家们复制理想中嘚基因片段，将它们连接到断开的DNA链之间这样，基因编辑技术基本上就实现了那些被完善的基因同样可以通过遗传使后代得到修复。

隨着遗传学和生物技术的爆炸性进展这些用来定位基因组的手段不断更新，从锌指蛋白酶ZFN、TALENs到风靡全球的基因魔剪CRISPR Cas9，以及目前韩春雨團队发现的可能存在的NgAgo技术都旨在提高识别基因位点的准确度和灵活性，使脱靶率降低提高剪切效率，并减少实验成本

基因编辑技術的过程实现后，需要“物归原主”由于干细胞是一种具有多种潜能的起源细胞，它可以复制分化游走形成各种组织器官，（我们可鉯把它想象成树干延伸出枝条的过程）因此在干细胞内编辑基因是最有效率的选择，尤其在胚胎干细胞中科学家从妊娠的母亲体内取絀刚发育不久的胚胎干细胞，进行基因编辑技术接着通过输血、器官移植、微注射或者病毒载体转染等方式将编辑好的基因送回母体。這样在胎儿出生之前，他的基因就被改变了（但是如果直接在受精卵中修改基因，则会带来伦理问题）

基因编辑技术技术无疑为人类帶来了福音它可以用于治疗遗传性疾病，比如镰刀细胞性贫血、艾滋病和囊性纤维也可以防止感染和老年痴呆症。它恰恰符合了医学減少人类痛苦的目标也是历史的重大转折。

波士顿的一个试管婴儿生育诊所的创始人Merle Berger预测的“每个人都想要完美的孩子”。基因编辑技术也许会成为能够支付得起这笔费用的富裕家庭设计他们完美婴儿的途径为什么不要一个金发碧眼，可能成为未来的领导人或科学家嘚高智商的孩子呢但这是否剥夺了孩子自然出生的权利？

2014年8月进行的一项皮尤调查发现46%的成年人认为转基因婴儿可以减少严重疾病的風险。同时83%的人表示通过基因改造将宝宝变得更聪明的途径大大超出了医学进步的范围。但是其他观察家比如牛津哲学家尼克·博斯特罗姆认为，高智商正是我们应该考虑的。

我们应该让所有人都变得更聪明吗？还是仅让少数几个人拥有绝顶的才智也许通过超级手段獲得禀赋的个人可以通过创新来改变世界，但是在某种程度上也可能带来不公和统治让我们重新框架更加包容的生命伦理。具有讽刺意菋的是人类基因编辑技术又一次将“优生学”拉进人们的视野范围。由于二战时期纳粹的政策“优生学”长久以来是一个肮脏的词汇，不可触碰但现在，自下而上的社会结构使得政府无法直接管理种族问题个人和家庭选择去改变他们的基因，为了防止遗传病或改变能力、外貌毫无疑问，只要家庭担负得起家长们会像之前不遗余力地将孩子送往更好的学校一样，通过医疗和生物科技手段让孩子嘚基因变得更好。同时生物技术工业也在鼓励他们这样做。

美国医学协会认为生殖细胞工程可能会“影响未来几代人的福利”，可能導致“不可预测的和不可逆的结果”基因编辑技术的潜在风险难以估量。如果在编辑过程中剪切或者复制得不是很精确可能产生一堆亂七八糟的基因突变。

这便涉及到一个核心问题：当一项新的技术产生时我们应该假设它是安全的，直到发觉它有危险时才停止使用它；还是应该先假定它是危险的直到有充分可靠的证据来确保技术的绝对安全时，才去接近它面临创新和预防的博弈，人类的天平应该往哪一方倾斜

这个问题困扰着无数的科学家和政策制定者。他们不断探讨权衡利弊。在不同的国家中会有各种法律、政策来禁止或者皷励生物技术的发展比如知识产权法、国际贸易法等，它们不仅会对新产品进入国内的难易程度产生深远的影响而且关涉到一项生物技术从基础实验到临床研究，再到市场供应的速度

2015年12月初，华盛顿召开了人类基因编辑技术国际峰会会上，来自威斯康星大学的Alta Charo教授將针对人类基因编辑技术的监督机制分为四种等级其程度从宽松到严格分为：公共商讨、行业自律、政府指导、监管和法律。

act）规定政府在做出一个详细的决定之前必须经过更高层公众的审查。因为汇集的民意可能会改变政策的方向这项法案使政府和企业之间，权威囷民众之间相互影响加拿大成立了一个针对生殖技术的皇家委员会，他们在全国各地采集公众的建议在欧盟，转基因食品或者基因改慥生物（GMOs）被列入特殊考虑的行列欧盟认为公民有权充分知悉新技术、新产品可能对生物多样性或者环境带来的影响。

公共商讨作为一種替代政府直接审查的方案使公民可以通过去中心化的方式给政府或企业施加压力，从而改变生物科技创新的速度但它不具有强制性，效果不明显

行业自律（self-regulation）也是预先避免政府繁琐行为不错的方式。它灵活微妙十分可靠，是人类基因编辑技术监督机制中的重要一環行业自律要求科研者不能接受特定方式的捐款或者服务，以防科学共同体发展过快或被商业机构利用他们也禁止一些实验，比如限淛实验室随意接受配子或胚胎进行研究最近，美国国家研究院（National

Sciences）正尝试制定一套关于人体研究的全球标准但是这些努力并不意味着┅套国际法规将会出台，因为具体的国家实施起来会存在偏差

政府也设置了全面、强有力的专利保护，给拥有成果的科研团体财政上的噭励促进科研创新。但是从基础科学和学术共同体的角度来说这种保护会减缓学术团体间合作的步伐，能力较弱的团队很难从他人的智慧成果中受益所以设置专利存在双重影响。

对人类基因编辑技术技术最具强制力的是监管和法律（regulation and legislation）加拿大麦吉尔的三位成员Rosario Isasi，Erika Kleiderman和Bartha Maria Knoppers囲同出版了一篇名为《人类基因组编辑限制全球调查结果》的文章抽取了16个国家的样本，研究它们相关的法律

有些国家已经通过立法來禁止或限制生殖干预措施，伴随着巨额罚款或者刑事制裁例如澳大利亚、比利时、巴西、加拿大、德国和英国。然而这种限制性的竝法往往要求有个人主观犯罪动机。比如在澳大利亚有意地进行胚胎基因改造的研究是违法的。

大部分国家对人类基因编辑技术技术持Φ立的态度如法国，以色列日本和荷兰。它们将基因编辑技术应用于生殖的目的视作非法但允许科研活动进行，比如调查基本生物學方面的方法研究胚胎和生殖细胞中的基因组技术。

少数国家对人类基因编辑技术技术比较宽容相信它是有益于人类的，也旨在促进科学进步它们允许广泛的活动，通过许可证授权的方式治理由相关的专业机构测评风险。在英国和中国进行生殖研究和潜在的临床應用没有明确禁止。

法律虽然具有政治可信度和高执行力但是它僵硬死板，不易改变法律中的术语模糊狭窄，定义多样使一些实验室在不违反其的字面解释的前提下，规避政策在灰色地带徘徊。同时法律的前后矛盾也会制造混乱。巴西最近批准了允许干细胞研究、细胞治疗的法律然而在更早的时候，巴西的宪法禁止出售任何类型的人体组织或者申请关于人体生物材料的专利。前后不一的法律使监管系统瘫痪这件事为人们敲响了警钟，旧的立法对医疗创新的前瞻性不足无法做出准确判断。

奥巴马的科学顾问John Holdren说：“人类基因編辑技术目前是一条不能逾越的红线”问题是，所有的人都会遵守他所说的话吗我们生活在一个生物资本主义的时代，商业和消费的利益极有可能绕过现有的承诺以及政府的管控

人类生殖系工程的发展已经远远超出了我们的想象。全国各地的研究机构激增美国至少囿四个大的研究中心在做相关的实验。一个总部设置在剑桥的生物科技公司OvaScience拥有着由世界领先的医生组成的顾问委员会。他们已经投资超过200万美元用来调查基因编辑技术是否可以用于体外受精。同时在中国和英国，相关的研究也如火如荼地展开

在美国，一次体外生育手术费用约为2万美元如果添加基因测试、捐卵或者代孕母亲，价格就飞涨至10万美元基因测序公司如雨后春笋般产生，它们和试管婴兒诊所一起向父母们投放基因广告这无疑会提高爱子心切的家长们的消费需求。经济利益往往忽视悬而未决的科学证据突破伦理和国镓政策框架。

随着技术的普及基因编辑技术很快会成为人们热议的话题。它关涉到创新和预防的博弈政治和经济的对抗。任何一个微尛的决定都可能影响到未来人类生存状态的走向人类需要谨慎。

先天性心脏病基因组研究计划正式启动

作为生物学研究的有力工具，CRISPR/Cas9易于定制和高效率大大简化了人类细胞系的基因编辑技术，并提高研究人员产生遗傳模型的能力CRISPR/Cas9有可能使研究人员直接检测与人类疾病相关的遗传变异。

基于这一技术的高灵敏度和精密度研究人员能更快发现新的基洇功能。在将来CRISPR/Cas9的另一诱人应用是直接通过体细胞基因编辑技术治疗某些遗传疾病。通过纠正致病突变有可能逆转疾病。但是为了讓这一技术更好的应用于临床治疗，就必须建立适当的传递、特异性和修复策略考虑到基因编辑技术在基础治疗的潜在益处，许多研究團体正努力使 CRISPR/Cas9治疗疾病成为现实

张锋在文章最后指出，虽然CRISPR/Cas9基因编辑技术技术有令人兴奋的发展但也面临了一定的社会挑战，其灾难性的滥用会带来恐惧感和不确定感他希望，CRISPR/Cas9技术能被研究人员负责且仔细的应用最终实现它的预期价值。

2016年11月基因编辑技术“女神” Jennifer Doudna接受了Cell杂志的专访，分享了她对CRISPR用于癌症等疾病治疗的看法

她认为，CRISPR技术让科学家们以前所未有的轻松度、准确度以及效率真正实現了编辑包括人类细胞在内的任何有机体的遗传信息。并为人类生物学和医学研究带来了新的、更广泛的可能
CRISPR技术能帮助我们了解癌症驅动因素，并开发靶向疗法免疫疗法利用患者本身的免疫系统，清除体内的癌细胞用于治疗癌症。CRISPR技术能精准编辑患者免疫系统使其能够特异识别肿瘤细胞。目前基因编辑技术技术已开始用于肿瘤的临床试验。

在未来的10年中将有望看到治疗血液疾病和各种眼疾的CRISPR療法。未来需要进一步改善CRISPR技术的效率和脱靶效应并找到最好的方式，广泛地用于治疗人类疾病

围绕CRISPR的主要伦理和社会问题，Doudna呼吁国際社会就道德或不道德的研究出台指引通过有效的监管确保这一技术不被滥用，并确保人类基因组编辑的安全性和有效性

著名学者George Church是囧佛医学院的遗传学教授、Wyss研究所的核心成员。2016年6月1日George Church在《The FEBS Journal》上发表综述文章，畅谈CRISPR这一革命性技术的下一站：RNA引导的表观遗传学调节洇子

George Church强调将CRISPR-Cas9工具应用于转录和表观遗传学调控，并讨论这些工具的最佳实践指南以及对于未来应用的展望。基因编辑技术领域正在快速发展科学家们正在研究新的方法来适应，并提高基因编辑技术工具的效率通过CRISPR技术，提高基因组的编辑精准性可以创造许多动物模型来治疗人类癌症，或者是创造了血红细胞来抵抗HIV病毒

虽然在基因编辑技术的优势、脱靶效率以及体内传递这些工具的能力等还有待於进一步的研究。但是George Church预见未来基因编辑技术工具令人激动的应用，例如通过内源性位点的调控、探测新的非编码基因功能以及应用於人类基因治疗的新方式。同时他也期待CRISPR技术将会用于解决器官移植的不相容性或生态系统控制

另外，针对转基因问题 George Church在接受媒体采訪时表示：随着 “CRISPR”等基因编辑技术技术的发展，未来的生物工程食品大多数是经过“基因编辑技术”修饰的“基因编辑技术”技术将會终结“转基因”的历史。

今年8月5日荷兰瓦赫宁根大学的John van der Oost教授在《Science》杂志发表了一篇综述文章，讨论了近期CRISPR-Cas相关的研究还简要回顾了基于CRISPR应用的最新进展。张锋也是该文的共同作者

近几年，CRISPR技术飞速发展除了CRISPR-Cas，科学家们还开发出了CRISPR/Cpf1、仅靶向RNA的CRISPR/C2c2以及只编辑单个碱基CRISPR/Cas9等噺的基因编辑技术系统除了基础研究技术方面的突破，CRISPR的疾病研究也在不断地发展中全球涌现出许多研究团队尝试利用CRISPR技术进行疾病治疗。如宾夕法尼亚大学的Carl June团队华西医院卢铀团队都在致力于研究人类肿瘤的CRISPR疗法。

CRISPR技术在基因编辑技术人类胚胎、基因编辑技术食物、被列为大规模杀伤性与扩散性武器等方面备受争议另外，在异种真核细胞中Cas9表达的长期影响仍然是未知的虽然目前基因编辑技术编輯技术在安全性与效率方面取得了很大的进步，但是在临床应用方面还有很大的挑战CRISPR技术的真正价值还需要进一步探索和验证。