當初我在學習分子生物學的基因轉殖（transgenesis）技術時，才知道原來要把一段外來的基因轉殖到生物體內，不像科幻電影中那樣用鍵盤敲幾下就搞定——基因片段要用聚合酶連鎖反應（polymerase chain reaction， PCR）擴增並在電泳凝膠中分離，再借助許多酵素在管子裡和載體剪接，然後利用病毒、電穿孔（electroporation）、基因槍（gene gun， biolistics）等方法讓基因進入宿主細胞。更難以預料的是，外來基因會插入基因體的哪些位置幾乎全憑運氣。接著還要辨識出已被轉殖的個體，最後設計遺傳實驗，讓外來基因能代代相傳。
舉例來說，基因轉殖就像是一位編輯在大作家的小說中發現，可以再插入一個小故事讓劇情更精彩，或者原著中有個明顯的疏失，可是卻只能把想要加入的小故事或該修正段落的篇章，以隨機複製、貼上的方式插入小說中，還要期待不會破壞原本小說的重要情節。因為無法控制插入之處，只好增加許多版本並重覆同樣的動作，然後再海選出還算適當的版本出版。
以上狀況在近年有了很大的改變，科學家從細菌的免疫系統中發現了一個絕佳的方法——細菌記憶病毒感染的分子機制（CRISPR），可以讓我們用來編輯基因，就像用文書處理軟體編輯文字檔案。這個基因編輯方法成為了劃時代的新工具，讓法國微生物學家夏彭提耶（Emmanuelle Charpentier）與美國分子生物學家道納（Jennifer Doudna）榮獲了2020 年諾貝爾化學獎的桂冠，也是生物技術史上最重要的里程碑之一。
在 CRISPR 基因編輯的新技術出現之後，不少專家學者開始主張，CRISPR 可以取代傳統的基因改造方法。因為 CRISPR 技術可以精準地編輯基因，就像那位出版社編輯，只需要在文書處理軟體中找到適合的位置，再直接插入文字，或者將那個疏漏的篇章直接修正就好。新舊技術的差異之大，就像是從鉛字排版進化到電腦文書處理一樣。
然而，這一切就開始變得完美了嗎？如果讓基因編輯和天然的突變一樣改變了某個基因的功能，它們真的完全安全無虞？我們人類的遺傳缺陷，是否也能用此方法進行改造呢？當我們已經能夠精準地改變基因，甚至訂製嬰兒已經從「辦不辦得到」變成「應不應該去做」的問題時，究竟還有什麼需要我們再三思慮？
英國分子遺傳學家卡雷（Nessa Carey）撰寫的《竄改基因：改寫人類未來的 CRISPR 和基因編輯》（Hacking the Code of Life: How Gene Editing Will Rewrite Our Futures）就是要帶我們探討基因編輯技術所帶來的形形色色的問題。相信對大多數非生命科學相關科系出身的讀者來說，基因編輯技術的應用和倫理問題比技術本身更重要許多。這本入門書盡可能地使用平易近人的文字，讓我們理解到基因編輯技術解放出的強大力量，以及我們將在倫理道德上面對什麼樣的挑戰。
在《竄改基因》一書中，還是有對基因編輯做了簡單的解釋，讓我們理解這個技術的新穎和獨到之處。接著，卡雷用了各種動、植物甚至人類為例，讓我們見識到善用這個技術將會如何提高動植物的產量、抗病性等，也為新藥開發帶來希望，甚至根治遺傳疾病。她也對歐盟把基因編輯和傳統基因改造混為一談、做同樣的管制感到沮喪。事實上基因編輯可能比起傳統誘導隨機突變的方式更精準且安全，但後者反而是被允許的。
當基因編輯直接應用到人類身上，修改後代子孫的基因時，我們便面臨到完全不同的處境。中國南方科技大學的賀建奎私自修改了一對新生雙胞胎姊妹的基因，在國內、外都引起軒然大波，連基因編輯技術的發明人和倡導者都群起反對。為什麼會這樣呢？其實這個看似美好的技術，還隱含一些技術上的問題有待改善，而且對於人類基因的功能，我們所知仍十分有限，現在貿然進行編輯反而可能幫倒忙。就像三流編輯搞不懂大作家埋藏的伏筆，就擅自更動文字而弄巧成拙，還有可能把曠世巨作化作為平凡無奇。
除了基因編輯的風險，我們也不能逃避倫理道德的問題，畢竟有不少電影編劇愛把瘋狂科學家改造人類的失敗，當作科幻片的老掉牙題材，因此任何魯莽之舉，都可能會加劇大眾對科學的不信任。另一方面，身而為人，我們也必須面對知情同意、平等性、歧視的問題，如果富人父母可以未經子女知情同意的情況下，編輯了他們的基因試圖讓後代更完美，那麼對患有嚴重遺傳疾病更需要優先治療的平民百姓公平嗎？當大家都可以任意修復遺傳缺陷，那些不願進行基因編輯的人是否會受到更嚴重的歧視呢？
水可載舟，亦可覆舟，天使與魔鬼可能只是一念之差，當我們清楚人性中有什麼事情不可違背，還有我們期待的美好世界中不該發生什麼憾事，我們才能夠好好掌握這把由竄改基因帶來的雙面刃。
本文為2022 台積電盃青年尬科學科普書籍導讀文競賽【2022導讀文示範專欄】，原刊登《科學月刊》
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