【2022台積電盃青年尬科學】「科普書籍導讀文競賽」優選導讀文(蔡佩瑾)

撰文:蔡佩瑾|延平高中

基因編輯的奇幻旅程:讀《破解基因碼的人》

是什麼讓一位聲譽卓著的科學家吃足苦頭,想要推動生殖細胞的基因改造?「破解基因密碼的人」真的只靠著一個人的努力就達成了他的成就嗎?在擁有了可以以工程手法造人的工具後,人們是否應該扮演上帝,為我們的基因庫帶來永恆的改變?科學家們一場場足以改變人類歷史的競爭、背叛即合作在作者華特•艾薩克森筆下生動上演。

 

有別於一般科普讀物的生硬無趣,曾任時代雜誌總編輯的華特•艾薩克森以小說般的手法,娓娓道出基因編輯工具——CRISPR/cas9 的發展歷程。他從本書的主角—發展 CRISPR/cas9 不可或缺的關鍵人物—珍妮佛•道納在童年與《雙螺旋》的美麗邂逅中巧妙的引出了基因與演化遺傳的歷史,毫無違和的為讀者補足了相關背景知識,接著引領讀者跟隨著道納成長的腳步,跌跌撞撞的進入了探索基因的大門。在成為科學家的旅程中,道納走的並不輕鬆,一路上他曾困惑也曾受到質疑,然而也有許多人幫助他一一克服困難,並成為 RNA領域的權威。而在一位專門研究 CRISPR/cas9 的科學家埃馬紐埃爾·夏彭蒂耶的邀請下,身為 RNA 專家的道納跨領域的開始研究基因編輯的系統。

 

基因編輯工具 CRISPR/Cas9 最初其實是一套細菌古老的防禦系統,其功能為對抗他們的天敵噬菌體(詳見圖一),當時的科學家已經發現了此系統大部分的分子及其功能,卻始終無法在試管中執行此機制。夏彭蒂耶、道納和其他科學家在爭先恐後地想要成為第一組成功在試管中成功剪接的科學家,他們利用各式各樣的方法想要找出關鍵的分子,在費了一番工夫後,夏彭蒂耶與道納發現了這個關鍵分子 tracrRNA 並將 tracrRNA 以及另外一段同樣重要的 crRNA 合併成了單一嚮導 RNA(引導 RNA),使這套細菌的系統成為以個可以用來剪輯基因的工具。然而在試管中執行基因編輯並不是競賽的終點,科學家們希望能夠將這個源於細菌的系統應用於編輯動物基因,甚至是編輯人類基因。這個偉大的目標吸引了更多的科學家投入這戰況激烈的戰場,使得整個科學界瀰漫著一股火藥味,在下半場的競賽中,另一位科學家—張峰脫穎而出,率先發表論文說明如何修改這套系統使之能應用於哺乳類,也就是宣示了 CRISPR/Cas9(詳見圖二)的誕生。不過他的勝利充滿爭議,包括道納在內的許多科學家質疑張峰在競賽過程中所使用的手段,同樣地也有一群科學家擁護張峰,兩方始終各持己見,互不相讓。但不可否認的,在改良細菌防禦系統,促成這個價格低廉、容易操作的基因編輯工具 CRISPR/Cas9 誕生的過程中,張峰也是一大功臣。

CRISPR/Cas9 的發明是人類文明的一大進步,我們首度擁有了可以改寫自己基因的能力,但隨之而來的是道德方面的爭議,科學家們對於人類是否能夠基因編輯我們的生殖細胞展開了激烈的辯論,我們究竟是否有權利可以改寫全體人類的基因庫?當人類能夠花錢改寫後代基因時,是否會造成貧富差距的擴大並是社會底層再也無法翻身?難道天擇會是一個比人擇更好的演化方法嗎? 我們若是能夠將某些疾病的基因從全人類基因庫中剔除,何樂而不為呢? CRISPR/Cas9 的誕生究竟是人類的福祉還是帶來災難的源頭?一件意外的事故發生,對全世界拋出了震撼彈,迫使全世界每個國家必須立刻面對這個兩難的問題並制定出法律因應。科幻小說中令人害怕的情節真的會在現實上演嗎?還是這一切都只是杞人憂天呢?正如同道納所說的我們必須找出一條「謹慎的前進道路」,不能因為恐懼而禁止這項科技的發展,然而我們也不能在未經生思熟慮的狀態下做出莽撞的舉動。《破解基因碼的人》提供讀者一場科學與人性的奇幻旅程,人類探索未知的熱情從作者筆尖源源不斷流出,引領讀者隨著書中人物、情節一頁頁闖關,一同尋找未知的解答!

作品評語
邏輯清楚,層次分明,確實掌握重點,可見對該書有充分了解,且敘述手法具吸引力,是結構完整的佳作!

 

書名:破解基因碼的人:諾貝爾獎得主珍妮佛.道納、基因編輯,以及人類的未來
作者:華特.艾薩克森(Walter Isaacson)
譯者:麥慧芬
出版社:商周出版
出版年:2021