2013年初 ， 已经有3个实验室分别证明了人工设计的CRISPR系列也可以进行高效的基因编辑 ， 而且完全可以应用在哺乳动物细胞中 。 只要科学家知道了某个性状的基因 ， 我们就可以利用CRISPR在它的基因组中插入、编辑或删除该基因 。 这就像是从用修改液在报告上修改单词和短语 ， 到有了初步的文字处理软件 ， 人们可以快速替换整个段落和页码一样神奇 。
目前 ， 科学家已经在动物身上使用了这种新型基因编辑工具 ， 并且取得了许多进展 。 比如 ， 科学家利用CRISPR制造出了一种“基因增强版”的小猎犬 ， 它肌肉发达 ， 像是犬类里的施瓦辛格 ， 而科学家改变的只是参与控制肌肉形成的基因的一个碱基对 。 再比如 ， 通过抑制猪的身体里对生长激素起反应的基因 ， 研究人员制造出了迷你猪 ， 它像家猫一样小 ， 可以作为宠物出售 。 科学家也在陕北山羊身上进行了类似的实验 ， 使用CRISPR编辑了它的基因组 ， 同时提高了肌肉含量与含毛量 。 通过CRISPR ， 遗传学家已经把亚洲象改造得越来越像猛犸象 ， 或许 ， 有朝一日 ， 人们还会复原这种已经灭绝的动物 。
与此同时 ， 在植物界 ， CRISPR也已经被广泛用于改造农作物的基因组 。 这为农业革命铺好了道路 ， 将进一步显著提高人们的饮食质量 ， 确保世界粮食安全 。 通过基因编辑 ， 科学家已经制造出了抗病水稻、晚熟番茄、脂肪酸水平更健康的大豆 ， 以及含有更少神经毒素的土豆 。 在实现这些目标的时候 ， 食品学家并没有依赖杂交技术 ， 而只是稍微调整了植物基因组的少数几个碱基对 。
【利用CRISPR大规模改变生命前，我们还需要面对什么？】基因编辑在动物和植物界中的应用固然激动人心 ， 但它最大的潜力 ， 以及它最大的风险 ， 是在人体上的应用 。 单就治疗疾病而言 ， CRISPR为直接在人类患者身上编辑、修复突变基因提供了可能：在实验室培养的人类细胞里 ， 这种新的基因编辑技术已经纠正了许多遗传病 ， 包括囊性纤维化、镰状细胞病、某些形式的眼盲、重症复合免疫缺陷等 。
利用CRISPR ， 科学家可以从人类DNA的32亿个碱基对中发现 ， 继而更正单个基因突变 ， 甚至完成更复杂的修饰 。 比如 ， 在一个血友病的案例中 ， 研究人员利用CRISPR对患者身上发生颠倒的50多万个DNA碱基对进行了精确调整 。 CRISPR也可以用于治疗艾滋病 ， 比如 ， 从患者受感染的细胞中切除病毒的DNA ， 或者编辑患者的DNA ， 避免更多细胞受到感染 。
不仅如此 ， 由于CRISPR允许我们精准、直接地进行基因编辑 ， 因此 ， 每一种遗传病——只要我们知道它的突变基因——理论上都可以得到治疗 。 事实上 ， 医生已经开始使用改造的免疫细胞治疗癌症 ， 这些免疫细胞携带着增强版的基因 ， 可以更好地消灭癌细胞 。 虽然CRISPR离大规模临床应用还有一段路要走 ， 但它的潜力毋庸置疑：基因编辑有望提供新的治疗方案 ， 甚至挽救生命 。
基因改造的边界在哪？
从进化的角度来说 ， 一旦我们拥有了构成生命的基本材料和一个快速的、大规模的编辑系统 ， 我们也就拥有了随意编辑 ， 甚至改写进化规律的能力 。 几乎任意物种的所有基因突变 ， 不管良性或恶性、人工或自然、近期或远古 ， 都可以在短短一下午的时间被改造并引入一个活细胞 。 或许 ， 正因如此 ， CRISPR才需要我们更多的警惕 。
当前 ， 科学家们可以创造出适合各地不同口味和需要的生命形式：伊拉克沙漠上遍地跑着无毛鸡 ， 这些无毛鸡经过改造可以抵御酷暑 。 为求得好运 ， 越南人制造出了细胞里有金粉的海马 。 牛、山羊、绵羊和骆驼经基因改造后被用于生产含有各种药物的奶 。 其中 ， 有些基因工程甚至可以颠覆经济系统 。
比如 ， 在藻类繁殖上 ， 利用CRISPR或其他生物合成技术 ， 人们可以同时将多种性状引入藻类——这个新型生物通路被证实在几天之内就能出现在细胞中 ， 数周、数月内就能具备商业产出规模 。 人们不再需要以一种线性的方式培育一个又一个性状 ， 而是可以一次全部搞定 。
在靠近加利福尼亚卡利帕特里亚海边的地方 ， 吉诺维亚生物公司（Genovia Bio）总裁吉姆·弗拉特（Jim Flatt）就在试图增强绿藻的繁殖能力 ， 以生产大量的绿藻泥 。 这些绿藻的基因经过重新编辑 ， 可以产生多种功能 ， 有的可以用于生产燃料 ， 有的可以用于生产疫苗 ， 有的可以用于生产动物饲料 。 最终 ， 这将使农业生态系统 ， 甚至全球土地利用方式产生巨大的变化 。
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