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基因编辑与人类进化

已有 7523 次阅读 2018-11-27 23:02 |个人分类:读史方舆|系统分类:海外观察| 人类进化, 基因编辑, 临床医学, 人类健康, 农业

一切生命的进化,都取决于“基因编辑”,否则生活表现型的改变,只能是强身健体,并不能遗传给下一代,自然界中的“基因魔剪”无时无刻不在改变着生物的基因,但基因突变的方向是随机的,生存竞争的自然选择对基因突变起到了筛选作用,决定了进化的方向

人类进化的根本矛盾

第四纪冰期-间冰期循环中,环境变化、生存竞争的自然选择使得更适应两足步行和使用工具,脑容量更大、更聪明的突变成为了从猿到人的进化方向,从而形成了智人种,达到了现代人的智商水平,最终形成了人与倭黑猩猩1%的遗传差别。从南猿到直立人到智人的进化,围绕的核心一点是颅脑容积增加和复杂神经系统的发育,这导致和其他大猿相比,人类女性产道变阔、孕期增加和人类较为漫长的婴幼儿时期。灵长目动物的繁殖策略基本属于K模式——数量较少、但发育较成熟、成活率较高的幼儿。虽然母亲产道变阔、孕期延长,但是由于女性骨盆的限制,难产和死亡制约着胎儿头骨直径的持续增加,复杂的神经发育和女性骨盆、产道的尺寸限制,这是人类进化中的一对矛盾,人类在胎儿期复杂的神经系统还不能发育成熟,人类新生儿本质上都是早产儿(当然现代大猿也有这种倾向),需要漫长的婴幼儿时期来充分发育成熟和学习知识与技能,这造成了人类区别与其他动物的社会性。

由于冰期间冰期的环境巨变以及人口增长,自然选择的压力迫使人类向更聪明、更能适应自然的方向演化,不断改进工具,从而由旧石器时代进入新石器时代,最终出现了原始的农业和畜牧业。赤道地区食物来源比较丰富,现代智人虽然可能出现较早,但似乎没有产生原始农业和畜牧业的压力,同时四季不分明,也制约了历法和天文学的发展,所以社会发展的进程较慢,一直停留在文明的早期阶段。

不仅从猿到人千万年的征程,而且现代智人的发展,也说明智者生存、适者发展,人类文明的发源地可能并不是自然环境最优越的地方,与恶劣的环境,与饥荒、水旱灾害做斗争,才更可能激发人类的创造力,干旱和洪水时人类文明的助产士。

由于医学干扰,人类的自然选择和进化可能已经停止

即使人的脑容量停止增加,人类文化的发展进程也是不断加快的。人类300万年历史的99%以上都处于旧石器时代。在旧石器时代,将两块石头打制成一件石器,不再畏惧火,而学会使用火和保存火种,都是人类区别于动物的和人类文明发展的标志性事件。进入新石器时代以后,不仅出现了磨制石器,还出现了弓箭;新石器时代后期出现了原始的畜牧业和农业、车轮、独木舟、开始利用畜力、水力和风力,青铜和铁的冶金、纺织、制陶、酿酒和发酵工艺;生产的发展推动了立法、天文学、数学和几何学的发展,出现了文字;出现了剩余产品和阶级分化,人类有可能自觉思考人与自然的关系,出现了祖先、图腾和生殖崇拜,产生了原始的宗教祭祀和哲学思想,出现了国家,人类社会进入农业和金属(青铜、铁器)文明时代。在全球大部分地区农业文明持续了2000-3000年,有些地区长达5000年。农业文明时代,人类的知识进步出现了一个平台期,最重要的成就是对品种的改良和造纸、印刷、指南针、火药等四大发明。

近300年以来,科技革命和工业文明极大的改变了世界;近30年来信息与生物技术革命又开始突破工业文明的极限,并带来了对人类起源和进化新的认识。

近代工业革命以来,人的平均寿命延长,出生率、死亡率降低,医学发展已经对人类进化产生了巨大影响,很多婴幼儿、青少年时期的疾病都可以治愈,部分人的遗传信息都可以传递给下一代,过度繁殖、适者生存的自然选择机制似乎已经终结。人的自然进化可能正在告一段落。但是难产对新生儿颅骨直径的限制也不再起作用,未来巨大婴儿的比例可能会不断增加。在伦理上富有挑战性的基因修饰技术也很可能成为人类进化的一个新途径。但是即使人类在体质上停止进化,人类的文化还会不断发展下去,因为现代工业和科技革命已经突破了人的生理机能对认知自然的限制。

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“抗艾宝宝”并没有改变人类的遗传信息

和王晋康经典科幻《豹人》比较,基因编辑的“抗艾宝宝”并不算多大的事,“抗艾宝宝”并没有改变人类整体的遗传信息。经过20多年的艾滋病流行病学调查,本世纪初发现为数不少的欧美白种人,先天对艾滋病毒免疫,结合当时兴起的人类基因组研究,最终确定艾滋病的先天免疫是由于某条染色体上缺乏一段DNA信息,而这种突变出现的可能挺晚,大概是现代欧罗巴人的祖先走出非洲以后,距今几万年前,甚至更近的时间里,因为有色人种都缺乏这种这种突变。利用基因编辑技术,敲掉这段DNA,从而使人获得对艾滋病毒的免疫力,这不论理论上还是技术上都不算多大的突破。而且并不见得有什么不可预知的遗传风险,因为这在欧罗巴人种并不算一种罕见的基因突变(占总人口的10%或者更多),成千上万年来,人家都活得好好的。

基因编辑研究的根本目的是为了在农业和人类健康等方面的应用

基因编辑的根本目的是为了在农业(育种)和人类健康等方面的应用,如果在农业育种和人类健康方面无法发挥作用,那么研究归根到底是无用的。医学伦理届目前反对基于基因编辑的临床医学试验,主要原因是目前技术还不成熟、不稳定,脱靶几率远远超出了可以接受的程度。人毕竟是人,不可能向其他失败的试验品那样处理掉。

另外,人们对人类基因组的功能知之甚少,难以准确定位,也使得基因编辑的临床应用在几十年甚至更长的时间内都是不太现实的。

但基因编辑技术是人类战胜某些遗传病和代谢性疾病最后的希望。极地的海豹和企鹅吃的圆滚滚、胖乎乎是出于生存的需要,而不会得高脂血症,从根本上这也是因为基因。

如果不考虑宗教禁忌,大多数人还是希望基因技术可以为人类健康服务的,但是我们很可能活不到那一天。其实,中国并不存在限制基因编辑临床医学研究的宗教因素。




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