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基因魔剪-改造生命的新技術 版權信息
- ISBN：9787308174190
- 條形碼：9787308174190 ; 978-7-308-17419-0
- 裝幀：簡裝本
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
基因魔剪-改造生命的新技術 本書特色
超級有力的諾貝爾獎候選項目，《Science》年度十大科學突破之首，劃時代的生命科學技術，諾貝爾生理學或醫學獎獲得者山中伸彌作序，糧食問題、能源問題和各種罕見病的治療方法，也許都可以通過它看到希望。 推薦語：改寫人類的設計圖譜，這在5年前還只會被當作是科幻故事，如今卻已成為可能。然而我們究竟該如何利用這項嶄新的技術？僅僅依靠科學家是不足以回答這個問題的。我認為有必要對此展開一場廣泛的討論，讓除了科學家之外的生命倫理學研究者以及普通民眾都參與進來。 京都大學iPS細胞研究所所長 2012年諾貝爾醫學·生理學獎獲得者 山中伸彌 在我看來，CRISPR-Cas9已經對生物學研究領域造成了巨大的沖擊。這就是所謂的“足以改變世界”。等到十年后再回顧“CRISPR-Cas9給世界帶來了怎樣的影響”這一問題，人們將會發現，這項技術已被應用于生物學研究的各個領域。如今，它正掀起一場革命，這條創新的道路永無止境。 美國麻省理工學院歷史上*年輕的華人終身教授 阿爾伯尼生物醫學獎獲得者 張鋒 基因就像是源代碼，組成各種復雜的程序——生物。基因組編輯的發展，意味著人類已經從“認識代碼”進步到了“修改代碼”的新高度。本書讓我們看到了基因組編輯帶來的讓人振奮的未來，也讓我們思考人在接近“神”的過程中必須重視的倫理問題。 FutureLabsFL未來實驗室創始人 DCCI與未來智庫創始人 胡延平 生命表象的多樣性蘊藏在簡單的基因序列之中，本書用生動的、非教科書式的方式講述了基因信息在生物體特征呈現上的決定性意義。從人類對基因的嘗試型認知到基因編輯技術的靈活應用，一路走來，深入簡出地闡述了基因技術在生物工程和疾病治療的巨大應用價值。 大連理工大學生命科學與技術學院教授 陳麒先
基因魔剪-改造生命的新技術 內容簡介
糧食危機、能源危機、人類目前束手無策的各項疾病，通過基因組編輯，都能看到解決的希望！
基因組編輯讓我們能夠按照自己的意愿設計DNA，改變生物。
自2013年開始，基因組編輯技術取得了劃時代的進步，它的操作非常簡單，通過網上購買的藥劑，具備一定知識的研究人員甚至大學本科生就可以自行操作。因此，這項技術在多個領域發生了爆炸式的進步。學術期刊《Science》將基因組編輯技術評選為年度十大科學突破之首，將其視作*能體現科學界發展和成果的代表。
以前存在于科幻小說中的故事，已成為近在眼前的現實。但是，這項技術也帶來了法律、倫理方面的問題，亟待全社會思考。
讓我們共同目擊復雜的生命現象與不斷進步的科學技術對峙的瞬間。
基因魔剪-改造生命的新技術基因魔剪-改造生命的新技術 前言
2015年7月30日，NHK（日本放送協會）電視臺的新聞欄目《CloseUp現代》播出了一期以基因組編輯為題材的節目——《改造“生命”的新技術——基因組編輯*前線》。本書由當時的采訪兼制作團隊執筆而成。
我們*早產生把基因組編輯作為話題的想法，是在剛剛邁入2014年的時候，那時恰恰是標志著基因組編輯取得重大突破的“CRISPRCas 9”技術的論文發表后約一年。作為剛誕生不久的尖端科技，業界對基因組編輯的評價褒貶尚無定論。因此，我們必須先對這項技術將來是否具備報道價值做出預判，然后才能決定是否要展開深入采訪。而要做出準確的預判，顯然并不是件容易的事。
我一直在日本文部科學省和農林水產省的記者俱樂部負責科學方面的專業采訪。節目制作期間，我在京都放送局擔任新聞主管，負責采訪指揮，每天都會從分管記者那里接收到京都大學發布的新聞稿，于是天天都有偉大的研究成果被傳送到記者俱樂部，其中亦不乏“世界首次”的新發現。然而，并非所有的“世界首次”都具有新聞價值。倘若某項研究成果并不會對人類生活產生影響，也無法引發話題熱議，那么就沒有必要向社會廣而告之了。
2014年2月，有一篇新聞稿引起了我的注意。稿件中稱，研究者成功地使用基因組編輯這一*新技術改變了小白鼠的毛色。這既不是“新發現”，也不屬于“世界首次”，說白了只不過是對已有成果的“確認”，真是相當平實的新聞稿，自然被別人判斷為“缺乏新聞價值”。然而，我卻直覺地感到“有什么新的變化正在發生”，于是指示分管記者繼續跟進采訪并及時匯報。
自此之后，我陸續又接收到多條關于基因組編輯的信息。無論在哪個領域，都有越來越多的研究開始應用基因組編輯技術，甚至傳出了它有可能獲得諾貝爾獎的傳聞。種種消息都讓我切身感受到了研究者對該技術的熱衷。
據悉，在植物育種學領域，研究者們甚至已經展開了一場關于該如何對待基因組編輯的討論。對于此類不留痕跡的基因操作技術，研究者們似乎在期待的同時也夾雜著擔憂。于是我漸漸開始確信，這項技術將成為數十年難遇的重大發現，它已經推開了一扇通往全新世界的大門。我并非研究者，卻也曾為此興奮得一個勁地在房間里來回踱步。
但與此同時，人類卻不得不直面迄今為止從未面臨過的重大問題，這樣的局面令我感到惶恐不安。人類終于能夠對各種生物的基本設計圖譜——基因——進行編輯，這豈不是徹底改變了人與自然之間的關系？我們已經邁入了一個能夠通過改變人類基因來對人類自身進行操作的時代了嗎？
我簡單調查了一下媒體通常是如何對基因組編輯進行報道的，結果發現，在科學專業雜志或新聞科技版上，這類報道往往只占據了寥寥數行，而以普通人為受眾的信息宣傳更是幾乎為零，完全不為人所知。
基因組編輯技術毫無疑問將會對社會產生重大影響，但它在推動技術革新的同時卻又是如此默默無聞。一種使命感在我心中油然而生：我們應該進行一次深入的采訪，以便這項技術被世人正確地接納。
2014年12月，我們首先在日本關西地區播出了一期25分鐘的節目。該節目以“基因組編輯將改變世界”為題，邀請到了廣島大學的山本卓教授來到演播廳參加錄制，本書也在卷末刊載了對他的采訪。這期節目揭示了基因組編輯技術所潛藏的為人類做出巨大貢獻的可能性，同時也敲響了警鐘，宣告人類從此進入了能夠改變自身受精卵基因的時代。未曾想到，僅僅5個月之后，就有中國的大學發表了對人類受精卵的基因進行編輯的論文，引發了轟動。
2015年7月的《CloseUp現代》節目播出之后，2016年1、2月間，學術期刊Science將基因組編輯技術評選為年度十大科學突破之首，將其視作*能體現科學界發展和成果的代表。如今，作為*有力的諾貝爾獎候選項目，“基因組編輯”這一詞語已經成為媒體的寵兒，漸漸廣為人知。可以預見，今后關于基因組編輯的討論必然會越來越熱烈。
本書是一篇紀實報告，目的在于闡明這項令人震驚的技術的概況以及它對我們生活的影響。書中以同等的態度對待基因組編輯的利弊兩面，以免助長不必要的焦慮與恐慌。身為執筆人，我的初衷是通過傳達這項技術的真相，為其被社會接納奠定基礎。
本書的結構如下：首先，為了通俗易懂地說明基因組編輯到底是一種什么樣的技術，介紹了京都大學等研究團隊所開展的增加真鯛肌肉量的研究（**章）。其次，通過將這項技術與基因重組等基因工程學的現有技術進行對比，解說其工作方式，概覽基因組編輯技術所帶來的沖擊（第二章）。然后，以實地采訪為基礎，揭示基因組編輯技術廣為人知的契機——第三代CRISPRCas 9——在美國的普及狀態和原因（第三章）。
接下來，為了探討基因組編輯用于品種改良和醫療領域的可能性，我們對各國的研究開發現狀進行了匯總（第四章、第五章）。*后，整理了該技術存在的問題和我們應當知曉的論點，對基因組編輯席卷日本的現狀，以及對我們日常生活息息相關的具體影響做了一個總結（第六章）。
為了撰寫本書，我們還對節目制作時獲得的種種消息分別進行了追加采訪，以求盡可能地確保信息的及時性。
我認為，書中所描繪的基因組編輯的可能性及其未來圖景，絕非荒唐無稽。今后，一定還會有各種遠超我們想象的利用方法被不斷創造出來。總有一天我們會開始回顧，世界的面貌和人類的價值觀都因基因組編輯及其衍生技術而發生了怎樣的改變。希望在未來的教科書里，基因組編輯能被寫入歷史，成為人類發展與歷史的偉大里程碑。不僅如此，對于研究者們是如何當機立斷地肩負起責任和使命，消滅本書中所指出的種種隱患的，希望也能被一同記錄下來。到那時，基因組編輯作為研究者與全社會齊心協力成就的偉業，一定會被銘刻在科學史之中。
我們所制作的節目以及本書，如果能在其中略盡一份綿薄之力，將是無上的榮幸。
NHK廣島放送局新聞主管松永道隆
基因魔剪-改造生命的新技術 目錄
**章 生物已經開始改變
不存在于自然界的荷蘭乳牛
基因重組技術的誕生
把數百年的時耗縮短至幾年
控制肌肉含量的基因
在水槽中養殖真鯛
魚到底有沒有變大
瞬間就能完成的基因組編輯操作
基因分析的結果
變成了15倍
全新的真鯛
創造“功能魚”
第二章 基因組編輯的機制解析
青蛙變白了
到底什么是“基因組”
以往的品種改良
基因重組與基因組編輯
如何“對單一基因進行操作”
基因組編輯是何時出現的
第三代技術——CRISPRCas 9誕生記
“向導”和“剪刀”——CRISPRCas 9的機制解析
原則上，基因組編輯能應用于所有生物
強化基因組編輯應用領域的產業優勢
CRISPR是日本科學家發現的
第三章 CRISPR-Cas 9浪潮席卷美國
機緣始于電影《侏羅紀公園》
“超級工具”誕生之前
沉睡于冰柜中的“寶物”
治療癌癥的希望
網絡上的基因組編輯
4萬種基因組編輯工具
研究者的宣傳和流通平臺
媲美亞馬遜的配送系統
基因組編輯非常簡單——操作只需2分鐘
Addgene在日本也有代理商
第四章 蓬勃發展的基因組品種改良
顛覆了畜牧業常識的牛
從研究者到創業公司的CEO
無角之牛，抗病的豬
不是“科學怪牛”
發芽的土豆有毒哦
利用“感染”，從土豆中排除毒素
基因重組農作物不得不面對的壁壘
對植物進行基因組編輯的可能性
什么是“戰略性創新推進計劃”
誕生自藻類的生物燃料
與廠商合作——以油脂的大規模生產為目標
第五章 從基因組層面治療疑難雜癥
艾滋病病毒的臨床試驗受試者
以前的HIV療法與*新的HIV療法
簡單到難以置信的療法
基因組編輯醫療的先鋒
臨床試驗后立刻顯現出驚人的變化
對癌癥治療也進入了實用階段
京都大學iPS細胞研究所的挑戰
以根治肌營養不良癥為目標
氨基酸和蛋白質
有三種編輯方法能制造出蛋白質
iPS細胞 基因組編輯
通過注射，將基因組編輯物質送入體內
基因組編輯的競爭對手是美國
將猴子作為模型動物
第六章 希望與不安之間——充滿迷惘的研究現場
針對基因重組技術的嚴格規定
研究者的不滿
基因組編輯是否等同于基因重組
當接受過基因組編輯的食物被擺上餐桌
基因組編輯不會留下痕跡
基因組編輯食品的安全性如何
努力實現“安全的基因組編輯”
CRISPR-Cas 9的歸屬權之爭
諾貝爾獎將花落誰家
改造人類
意見分歧——對人類受精卵進行基因組編輯
“人類基因組編輯國際峰會”的召開
阿西羅馬會議和《卡塔赫納生物安全議定書》
人類基因組編輯國際峰會的聲明
使用人類受精卵進行基因組編輯的多個案例
日本政府的態度
對臨床應用的假想
如何看待科學技術的進化
為了造福人類
不存在于自然界的荷蘭乳牛
基因重組技術的誕生
把數百年的時耗縮短至幾年
控制肌肉含量的基因
在水槽中養殖真鯛
魚到底有沒有變大
瞬間就能完成的基因組編輯操作
基因分析的結果
變成了15倍
全新的真鯛
創造“功能魚”
第二章 基因組編輯的機制解析
青蛙變白了
到底什么是“基因組”
以往的品種改良
基因重組與基因組編輯
如何“對單一基因進行操作”
基因組編輯是何時出現的
第三代技術——CRISPRCas 9誕生記
“向導”和“剪刀”——CRISPRCas 9的機制解析
原則上，基因組編輯能應用于所有生物
強化基因組編輯應用領域的產業優勢
CRISPR是日本科學家發現的
第三章 CRISPR-Cas 9浪潮席卷美國
機緣始于電影《侏羅紀公園》
“超級工具”誕生之前
沉睡于冰柜中的“寶物”
治療癌癥的希望
網絡上的基因組編輯
4萬種基因組編輯工具
研究者的宣傳和流通平臺
媲美亞馬遜的配送系統
基因組編輯非常簡單——操作只需2分鐘
Addgene在日本也有代理商
第四章 蓬勃發展的基因組品種改良
顛覆了畜牧業常識的牛
從研究者到創業公司的CEO
無角之牛，抗病的豬
不是“科學怪牛”
發芽的土豆有毒哦
利用“感染”，從土豆中排除毒素
基因重組農作物不得不面對的壁壘
對植物進行基因組編輯的可能性
什么是“戰略性創新推進計劃”
誕生自藻類的生物燃料
與廠商合作——以油脂的大規模生產為目標
第五章 從基因組層面治療疑難雜癥
艾滋病病毒的臨床試驗受試者
以前的HIV療法與*新的HIV療法
簡單到難以置信的療法
基因組編輯醫療的先鋒
臨床試驗后立刻顯現出驚人的變化
對癌癥治療也進入了實用階段
京都大學iPS細胞研究所的挑戰
以根治肌營養不良癥為目標
氨基酸和蛋白質
有三種編輯方法能制造出蛋白質
iPS細胞 基因組編輯
通過注射，將基因組編輯物質送入體內
基因組編輯的競爭對手是美國
將猴子作為模型動物
第六章 希望與不安之間——充滿迷惘的研究現場
針對基因重組技術的嚴格規定
研究者的不滿
基因組編輯是否等同于基因重組
當接受過基因組編輯的食物被擺上餐桌
基因組編輯不會留下痕跡
基因組編輯食品的安全性如何
努力實現“安全的基因組編輯”
CRISPR-Cas 9的歸屬權之爭
諾貝爾獎將花落誰家
改造人類
意見分歧——對人類受精卵進行基因組編輯
“人類基因組編輯國際峰會”的召開
阿西羅馬會議和《卡塔赫納生物安全議定書》
人類基因組編輯國際峰會的聲明
使用人類受精卵進行基因組編輯的多個案例
日本政府的態度
對臨床應用的假想
如何看待科學技術的進化
為了造福人類
展開全部
基因魔剪-改造生命的新技術 節選
迄今為止，人類一直在對各種農作物、家畜及魚類的品種進行改良，而其中的絕大多數，都是以偶然發生的基因變化為契機，通過長年累月的重復交配，一點一滴積累而成的。
本書所介紹的基因組編輯（genome editing），說白了就是一種能夠“瞄準”某個目標基因，單獨對其進行精準操作（修改）的技術。通過這種技術，能夠相對輕松地實現“改變特定基因的工作方式”這一目的。換句話說，借助這種技術，我們就有可能改變某種生物的特定基因，將其轉變為另一種形式，對人類的未來而言更有利用價值。這也意味著與以往相比，我們完成品種改良所需的時間將大幅度縮短。要知道，就在幾年前，這項技術還被當作天方夜譚。身為一名普通的研究人員，時至今日我仍時常為此感到震驚。
早在30年前，研究者們就已經開發出了“在確保特定基因不受影響的前提下進行操作”的技術。我在20世紀90年代亦曾遠渡重洋，到美國學習這種基因操作技術。若要采用這項技術，僅僅是針對單一基因進行操作，就需要耗費超過一年的時間，并且這項技術無法同時編輯多個基因，動物實驗對象到目前為止也只有老鼠。
然而到了2010年，基因操作領域突然興起了大幅度的技術革新，名為“基因組編輯”的技術正是誕生于此時，它能夠應用于任何生物品種——無論是小白鼠、植物還是魚類，甚至人類都可以使用，而且成功率非常高。利用基因組編輯技術，研究人員能夠以十分之幾的成功率改變目標基因，并且更為重要的是，任何具備了基因工程基礎知識的科研人員，都能比較輕松地完成此類操作。
●技術本身簡單易行
●成功率高
●能夠適用于各種生物
在此之前，幾乎從未有過任何生命科學技術能同時具備上述三大優點。我從事基礎研究至今已有25年時間，而這項技術，應該可以稱得上是這些年里誕生的*具革命性的生命科學技術了。
如今在日本，科學家正利用基因組編輯技術進行各種研究。比如，我們希望能培育出移植了人類的各種細胞但極少會產生免疫排斥反應的猴子。而實現此類成果的唯一方法，就是在受精卵階段對猴子的基因進行修改，也就是進行基因組編輯操作。
雖然在此之前，也有具備相同性質的實驗動物——諸如小白鼠之類的——存在，并被頻繁應用于人類細胞移植等醫學研究中。但就算同樣是動物，與小白鼠相比，猴子這種與人類更加近似的大型哺乳動物的價值自然是大不相同的。能夠利用基因組編輯技術進行人類細胞的移植，這在醫學研究領域屬于劃時代的突破。
基因組編輯技術確實促進了醫學研究的發展。但與此同時，我們也必須強調以謹慎態度對待它的必要性。
本書介紹了一項針對真鯛（red seabream）的研究，通過抑制肌抑素（myostatin）這一基因的功能，可以增加真鯛的肌肉含量。其實，我們人類同樣具備該肌抑素基因，所以在理論上，借助幾乎完全相同的技術，通過抑制肌抑素的功能，我們完全有可能制造出肌肉發達的人類。因此，如果這一新興技術被濫用，將有可能造成極為嚴重的后果。
自2015年年初開始，陸續有消息稱中國的研究人員已經開始了針對人類受精卵的基因組編輯實驗。關于此類研究，從倫理角度需要克服的障礙非常多，因此大家都只將其當作謠言。然而沒過多久，就有中國的學術期刊發表了針對人類受精卵進行基因組編輯的論文。
該論文介紹了一項對異常受精卵（即3原核受精卵）進行基因組編輯的研究。所謂異常受精卵，是一種通過體外受精的方法制造產生的、無法正常發育的受精卵。這項研究考察了基因組編輯的效率以及發生不符合預期的變化的概率，屬于基礎性研究，但卻是有史以來首次公開使用人類受精卵進行基因組編輯的研究。
對于將基因組編輯應用于人類受精卵，大多數研究者都已達成共識，認可“不能用于臨床”以及“接受過基因組編輯的人類受精卵不能用于孵育新生命”這兩大原則。然而，對于上述中國論文那樣的基礎性研究，大家的態度仍存在兩級分化。
不乏有研究者認為，使用人類受精卵是為了考察基因組編輯技術的效率和安全性，進行此類基礎研究是沒有倫理問題的；但與此同時也有觀點指出，在包括普通民眾以及有可能受惠于基因組編輯的患者在內的全體社會成員——而非僅限于研究者——進行成熟的討論之前，以人類為對象的所有應用——包括基礎研究，都應該停止。
事實上，在醫療**線，針對體細胞的基因組編輯技術已經進入了臨床應用階段。以針對HIV（human immunodeficiency virus, 人類免疫缺陷病毒）感染者的治療為例，取出患者自身的血細胞，對其進行基因組編輯，然后重新輸回體內。這一行為的目的僅限于對患者自身進行治療，并不會傳遞給子孫后代，因此與對受精卵進行基因組編輯是完全不同的概念。在醫療領域，諸如此類針對體細胞的基因組編輯應用正處于高速發展期。
在癌癥治療領域，基因組編輯同樣能夠發揮重要作用。人類擁有超過兩萬種基因，利用基因組編輯技術，研究者能逐一考察每一個基因的功能，從而了解其中哪些基因與癌癥病變密切相關。迄今為止，我們一直使用相同的藥物來治療各種不同的癌癥。而今后，我們希望能夠根據不同的癌癥所涉及基因的不同，為每位患者分別開發出對癥的藥物。
在我們iPS細胞研究所，同樣有不少研究者已經開始將基因組編輯技術引入研究工作之中。以下將簡單介紹為了治療肌營養不良癥（又稱為肌肉萎縮癥，muscular dystrophy）而進行的研究，這一疾病由基因異常所引起，癥狀是全身肌肉逐漸喪失力量。
首先，研究人員利用患者的體細胞制造出iPS細胞（誘導多能干細胞，induced pluripotent stem cells），該iPS細胞同樣存在基因異常。然后，我們利用基因組編輯，成功地在iPS細胞階段對該異常基因進行修復。iPS細胞具有近乎無限的增殖能力，因此可對已完成基因異常修復的iPS細胞進行大量復制。而后，以這些iPS細胞為基礎制造肌肉細胞的步驟也獲得了成功。接下來的研究目標，則是如何將這些已經修復了基因異常的肌肉細胞移植回患者體內。為了實現這種結合了基因組編輯與iPS細胞的細胞移植療法，研究者們正在全力以赴地工作。該事例在本書中將有詳細介紹。
除了肌肉之外，在血液疾病的治療領域中同樣有可能用到基因組編輯技術。有大量患者因為某個基因的異常而無法生成血細胞。制造出源自這些患者的iPS細胞，然后利用基因組編輯對其中的異常基因進行修復，*后將iPS細胞大量轉化為血細胞并輸回給患者。諸如此類的研究也正在如火如荼地進行。
基因組編輯是一種不遜于iPS細胞的技術，是一種擁有廣闊前景的技術。
然而，無論什么科學技術，都有利弊兩面，或許這就是所謂的“雙刃劍”。對于基因組編輯這項偉大的技術，若我們專注發展其有利的一面，應該能讓人類的生活越來越幸福；然而，若放任其有害的一面發展，則人類必將陷入悔不當初的境地。
改寫人類的設計圖譜，這在5年前還被當作科幻故事，如今卻已成為可能。然而，我們究竟該如何利用這項嶄新的技術？僅僅依靠科學家是不足以回答這個問題的。我認為有必要對此展開一場廣泛的討論，讓除了科學家之外的生命倫理學研究者以及普通民眾都參與進來。
基因魔剪-改造生命的新技術 作者簡介
日本NHK“基因組編輯”采訪組
NHK大阪放送局和京都放送局于2014年秋組成該項目組，制作基因組編輯的相關節目。節目《改造“生命”的新技術～基因組編輯最前線》于2015年7月播放，作為首次向大眾介紹基因組編輯的節目，引起人們的廣泛關注。
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