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21世纪，生命科学的革命性突破
基因编辑——对基因组特定目标的精确修改
基因工程诞生于20世纪70年代，又称基因拼接技术、DNA重组技术，是一种在分子水平上对基因进行操作的复杂技术。科学家将某一供体生物的DNA大分子提取出来，用内切酶和连接酶实现DNA分子体外切割和连接，使新的基因进行正常的复制和表达。
不过，早期的研究进展缓慢且具有较大的局限性。片段式的操作具有模糊性，人们很难确定部分的修改是否会带来其他影响。最近20年，得益于基因编辑技术的革新，基因工程得到了快速推进。科学家将基因编辑视为生命科学的革命性突破，它可以对单一碱基作精确修改，模糊带来的不确定性也许能得到解决。
病毒学博士、分子生物学教授、表观遗传学专家内莎·凯里用通俗化的语言为我们讲述基因编辑的故事，畅谈基因编辑与我们的关系、分享基因编辑的核心技术与突破性实验，如无性生殖行军蚁基因实验、小麦基因组实验、动物肌肉生长抑制素基因实验、基因驱动消灭蚊子实验、小白鼠皮毛颜色基因实验。此外，凯里还为我们揭示了蓝闪蝶的翅膀为何永不褪色，美西蝾螈的再生能力，小鼠实验研究基因编辑对表观遗传的影响，展望了基因编辑的未来。
凯里畅想基因编辑如何科学地服务于人类、服务于地球，同时也提出警示—— 一些负面作用不得不考虑，基因编辑不能用于生物武器，不能破坏我们的生态环境，地球必须受到保护。
作者强调，基因编辑只能在遵守法律、行政法规和有关规定的前提下推进，不得危害人体健康，不得违背伦理道德，不得损害公共利益。
1 溯源
智人，“智者”
（Homo sapiens，‘Wise man’）
1758年，卡尔·林奈（Carl Linnaeus）第一次将我们纳入他的生物分类体系中，他将人类命名为“智人”。暂不考虑以男性命名（“Homo sapiens，‘Wise man’”中有单词“man”）我们的物种会带来的性别歧视，这样描述人类是恰当的吗？《剑桥国际英语词典》对“智慧”的定义：运用知识的能力、正确抉择和判断的经验。看看我们创造的世界，看看我们正在摧毁的世界，也许我们会陷入沉思。作为一个物种，考虑我们巨大的人口数，人类毫无疑问取得了成功。但站在其他物种的角度，我们也许是“害虫”。鉴于此，也许我们应该为自己重新命名。但是，该起个什么名字呢？
也许，在对各地拉丁学者心怀歉意的同时，我们可以选择类似“黑客”这样的词。人类是破译者。纵观历史，我们一直以这样的方式行事。例如，看看这个洞穴，配上几只野牛会不会更美；看看这个燧石，我可以将其打磨出锋利的棱角切割野牛以作晚餐。最初，我们开发计算机是为了破译密码并取得第二次世界大战的胜利；60年后，我们用它向陌生人展示宜家毕利书柜上的天马行空的商品。我们会破译、修正、设计、改变万物——因为我们能创造。尽管我们是人类，但我们无法自救。
相比其他途径，研究食物的进化趋势对我们剖析世界有着更重大的意义。目前的证据表明，农业起源于约12 000年前的新月沃地（the Fertile Crescent）。不同基因背景的多组人群似乎一直耕种于此，包括今天的巴勒斯坦、伊拉克、约旦、以色列、伊朗西部、土耳其东南部以及叙利亚等地区。从游牧狩猎转变为农业聚居是个循序渐进的过程，这取决于人类对适应能力的修正。人们开始挑选较大的谷物、多产的豆类，进行选择育种。作物在多个生长季节里循环往复地不断进化，变得越来越高产且富有营养，这种进步为我们提供了今天人们赖以生存的食物。
早期的农民不仅促成了农业的繁荣，他们还根据需求选择性地饲养了一些有益的牲畜，如犬、牛、绵羊、山羊、马等。
农业生产提供了食物保障，这对人类实现定居生活意义非凡。随着定居点的规模扩大和复杂性逐渐增加，统治者试图监管并控制体系及人口，社会开始出现等级制度并逐渐固化，文字与书写得到多次发展。生产能力以及粮食储备能力的提升促进了社会的发展，个人专长得以充分发挥，手工艺术品的创作迎来了春天。
值得思考的是，几乎所有的人类活动——不论辉煌、灾难，抑或两者之间——都因我们学会了如何破译其他物种的遗传物质而建立。通过挑选我们认为有价值及感兴趣的特征个体，我们改变了生物的进化路径。我们破译遗传物质，让它们屈服于我们的意愿，不可逆地改变了剩下来的基因，从水稻到公鸡，从高粱到暹罗猫。
然而，从早期的农户到曾启发过达尔文的神奇信鸽的养殖户，无人意识到他们的行为让其他生物的基因传递发生了偏差。农户或养殖户会选择体格特征更优越的个体进行繁殖，这些特征是他们能够看到、听到、闻到、尝到或通过其他方式感受到的。他们希望备受关注的特征性个体能成为“纯种”，这些特征能在后代中表现，甚至表现得更好。不过，他们并不清楚这些特征的遗传过程。
任职于圣托马斯修道院（现位于捷克共和国布尔诺）的格雷戈尔·孟德尔（Gregor Mendel）修士第一次提出了具有数据基础的遗传定律。孟德尔系统性地进行了豌豆杂交实验，统计豌豆后代的性状表达，如豌豆表皮的圆润或者皱缩等性状。他认为，这些特征按一定比例遗传。为了更好地解释自己的理论，他引入了能控制外部特征的假设因素——遗传因子，提出了遗传假说。
1866年，孟德尔发表了自己的著作，遗憾的是当时的人并未意识到该著作的重要意义。直到1900年，孟德尔的研究成果被重新发现，他的结论才开始受到关注。1909年，丹麦植物学家威廉·约翰森（Wilhelm Johannsen）首次用“基因”这个词来命名这些假设的基本遗传单位。约翰森未能推测出基因的组成结构。不过，1944年，纽约的加拿大裔科学家奥斯瓦尔德·埃弗里（Oswald Avery）成功地解决了该问题。他提出了孟德尔的遗传因子是由DNA构成的观点，后续的遗传学研究都以埃弗里的发现为基石逐步铺开。令人遗憾的是，埃弗里却没有因此获得诺贝尔奖。
目录
000□引言
000□1 溯源
000□2 创建破译生命密码的工具箱
000□3 哺育世界
000□4 编辑动物世界
000□5 安全第一
000□6 基因组改变
000□7 主导权还在人类手中吗？
000□8 向前奔跑吧，无论风朝哪边吹
000□9 名与利
