11月26日，人民网发布了一篇名为《世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿在中国诞生》的文章。文中指出：来自中国深圳的科学家贺建奎通过修改这对双胞胎的一个基因使得她们出生之后就能天然抵抗艾滋病。该文章一出，立刻引起了学术界以及网友们的高度关注。
“为什么能天然抵抗艾滋病？”
“他是通过什么技术来编辑这两个婴儿的基因的？”
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技术之源
基因编辑技术，是指能够让人类对目标基因进行“编辑”，从而实现对特定DNA片段的敲除、加入等。在基因编辑技术中，以ZFN和TALEN为代表的序列特异性核酸酶技术以其能够高效率地进行定点基因组编辑，在基因研究、基因治疗和遗传改良等方面的研究发挥着重要作用。
基因编辑技术起源于上个世纪，在早期的基因编辑技术应用中，主要有归巢内切酶(HEs)、锌指核酸内切酶(ZFN)和类转录激活因子效应物(TALENs)三种。它们依赖于细胞内的同源重组途径在外源DNA序列两端加入同源臂后插入基因组，以此来实现外源序列的精确整合。
ZFP的结构单元是一种在多种蛋白质中都存在的蛋白基序：锌指（ZF）。1983年，科学家首次在研究非洲爪蟾转录因子ⅢA中发现了ZF，它能够介导蛋白质与其他蛋白、核酸或小分子特异性结合。每个ZFP能够结合3～4个bpDNA序列，因此在设计ZFN时只需针对目的基因设计8～10个ZFP，再将这些ZFP与FokⅠ核酸酶结合，就构成了具有特异性切割功能的ZFN。21世纪初，科学家首次利用ZFN技术在非洲爪蟾卵母细胞内介导同源重组，ZFN技术的成功运用引起了生命科学研究领域的广泛关注。然而ZFN技术的组装具有极强的复杂性，这限制了它在基因编辑中的应用。
随后，在21世纪初，科学家发现了一类由植物病原菌黄单胞杆菌产生的DNA特异性结合蛋白质，它可以通过其内部保守的重复氨基酸序列与植物宿主基因启动子区的相应核苷酸序列发生特异性结合，并激活某些基因表达，从而削弱宿主的抵御能力。利用这个特性，人们构建了转录激活样效应物核酸酶(TALENs)。其脱靶几率低、细胞毒性小，是一种能够高效简洁地靶向目的基因的新技术。
ZFN和TALENs技术存在着局限性，但CRISPR／Cas9技术的出现弥补了它们的局限性。上个世纪八十年代，日本科学家在研究碱性磷酸酶编码基因时在大肠杆菌中发现编码区附近有大量的重复序列，但他们当时并未确定这段序列的功能。此后，科学家们在研究其他细菌的过程中也发现了类似的基因结构。直到2002年，Jansen等科学家将这种序列正式命名为规律成簇的间隔短回文重复序列，即CRISPR／Cas9。CRISPR与抗病毒免疫之间的联系逐渐被人们认识是在2005年，随后逐步广泛应用于科学研究中。由于其具有低成本和易用性的优势，它成了目前应用最广泛的基因编辑工具。
应用之道
基因编辑技术有着良好的性能，对人类生活的各方面都有着许多不可或缺的作用。它在它力所能及的领域都发挥着它所拥有的作用。
基因编辑技术以其良好的性能被广泛应用于植物培育领域。2013年8月，《自然生物技术》期刊上同时刊登了3篇关于CRSPR/Cas9技术介导植物基因组定点编辑的文章。在水稻的品质方面，中国水稻研究所和东北地理与农业生态研究所同时采用CRISPR／Cas9技术对控制水稻香味的BADH2基因进行敲除，发现突变体材料中香味物质显著增加，这为香稻育种提供了丰富的理论指导，加快了香稻的育种进程。此外，中国科学院上海植物逆境生物学研究中心朱健康研究组利用新型腺嘌呤碱基编辑器对调节水稻株型的某些基因进行单碱基编辑，使得作物精准分子育种的发展向前迈进了一步。
在动物领域，基因编辑技术利用基于CRISPR/Cas9n系统结合体细胞核移植技术，成功获得了2头正常存活的CD163基因编辑克隆猪，为培育抗蓝耳病的新品种猪提供了一种可行的方法。这种技术的优点在于CRISPR/Cas9切刻酶系统通过2条靶定目的基因提高了基因编辑的特异性。同时，它的存在减少了对非目的基因进行编辑的可能性。利用CRISPR/Cas9系统结合体细胞核移植技术获得的CD163基因编辑猪，，极大地减少了后期转基因安全评估工作。此外，CRISPR/Cas9技术彻底解决了由于传统的基因打靶策略效率极低，且猪中没有可用的胚胎干细胞系的问题，使猪的功能基因研究不再那么困难，为人们研究猪的功能基因提供了可行的方法。
动植物领域只是基因编辑技术应用的一方面，将基因组编辑技术与SCNT结合的制备基因编辑猪也可以为生物医学研究提供遗传稳定的材料。人类疾病模型猪有助于研究疾病的发病机理和开发医疗诊断新技术。长期以来，人类疾病动物模型以体型较小、寿命较短的基因修饰小鼠为主，但它们在生理功能等各方面与人类存在较大差异，就有可能导致小鼠不能完全模拟人类疾病特征，因此限制了其在人类医学上的转化应用。另一边，以猪作为实验动物，能够弥补小鼠所具有的寿命短、亲缘关系远等方面的不足。且猪具有实验成本较低、遗传修饰与胚胎操作技术成熟、作为实验模型受到的伦理争议较小等优点。这些基因编辑猪可模拟多种人类疾病，有利于加速推动实验动物研究成果的临床转化。
基因编辑技术在治疗一些人类难以治愈的疾病中也发挥着重要的作用。在治疗宫颈癌的研究中，运用CRISPR/Cas9来进行宫颈癌细胞耐药基因的筛选与敲除，使得该项技术成功筛选出炭疽和白喉两种细菌毒素侵染的多种新型蛋白位点和标记宫颈癌细胞的耐药基因。这对解决肿瘤细胞耐药性具有重要意义。基于这项技术的妇科肿瘤研究工作可以快速简单地对相关基因进行精确编辑,从而成功构建一系列研究妇科肿瘤的细胞模型和动物模型,有利于展开与妇科肿瘤相关的基因功能研究与妇科肿瘤的基因治疗探索。
当“阴影”现出
基因编辑技术有着许多的优势，但它也存在着一些风险。首先，基因编辑工具容易引起免疫反应和脱靶效应。脱靶效应是指由于设计的sgRNA可能会与非靶点DNA徐磊形成错配，导致非预期的基因突变。这些突变对药物疗法的研究与开发会产生未知的后果。人们只有开展更多的工作，才有可能更好地把握CRISPR/Cas9技术的安全边界。美国麻省总医院从事基因编辑研究的J•KeithJoung研究员指出：“即便是基因编辑脱靶的极低概率事件也有可能带来潜在的危害，例如可能加快细胞的生长和增殖，形成肿瘤。”北京协和医科大学社科系刘俊香教授也提出：“对于生殖细胞的编辑无法预测和把握对后代的影响，使得后代的健康面临很大风险。”中山大学黄军团队利用CRISPR/Cas9技术靶向人类胚胎中的地中海贫血基因时，就在实验中发现了“脱靶”突变。
除此之外，基因编辑技术的运用已经影响到了生物安全。如利用基因驱动来消灭害虫或者被人类认为是害虫的物种，就有可能造成食物链的断裂，从而损害人类赖以生存的自然环境，甚至有可能会破坏整个生态系统的稳定，威胁其他生物甚至人类自身的安全。由于生态系统的复杂性、整体性，随着时间的流逝，基因突变造成向导RNA将来可能还会对另外一段DNA序列发挥作用，如果在种群内传播开，将带来不可预知的影响和结果。再者，人们通过基因编辑定向的改造人类破坏了生物进化的规律，对人类在漫长进化中形成的高度复杂而微妙的环境造成不良影响。
基因编辑技术还涉及人体的生殖细胞的操作以及其真正的临床使用和商业化运营。而利益的相关者主要是生物技术垄断巨头，它的使用与相关科学家、研究机构、医疗机构、政府和相关的规制监管机构的利益息息相关。因此技术的开发与运用要避免使公众的利益暴露在风险之中。在法律框架下进行的研究才符合技术规范，这就需要适时制定相应的法律。例如2015年2月，英国通过举行听证会、协商会与报告会，邀请科学家、生物伦理学家以及普通民众围绕“线粒体移植”进行讨论，决定立法允许一种新型生物医学技术。22个西欧国家中有15个禁止生殖细胞的基因改造。德国对擅自进行人类胚胎实验视为刑事犯罪。
基因编辑技术不仅存在着一些风险，它本身所涉及的领域也牵涉到伦理问题。1978年，通过体外受精的第一个婴儿路易斯•布朗降生，几个月后，“14天规则”作为指导原则被提出来，规定科学家只能在不满14天的胚胎上进行实验。而这次的基因编辑婴儿事件中，贺建奎不仅没有将经过基因编辑的胚胎销毁，反而将其植入产妇的子宫让其自然降生。这违背了基因编辑技术伦理准则。德国技术伦理学家汉斯•尤纳斯在《责任原理》一书中提出：“你的行为必须是行为后果要考虑到承担起地球上真正的人的生命持续的义务。”
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