被编辑过的基因,会污染人类基因库吗?

来源:科技地平线 2018-12-02 22:42:42

来源:果壳

一个东西被称为污染,总得有些扩散性。往土里埋一堆重金属垃圾,这些重金属就逐渐扩散开来渗透到一大片土里。但你往土里埋个箱子里面装个铅锤,这不算污染。

基因确实是会扩散的。不管你是好基因还是坏基因,是天然的基因还是人造的基因,都只是碱基组合再挂点修饰而已;只要进了人体内,就遵循完全一样的遗传学和演化规矩。人体甚至不能区分这个ATCG是本来就有的还是昨天突变的,更别提这突变是酒精害的还是射线打的、这射线是宇宙来的还是实验室造的了。

图| 图虫创意

但是人的基因既不会像细菌病毒一样从一个人传染给另一个人,也不会像汞铅雾霾核辐射一样从一个点扩散到周围的点。人的基因自己扩散只有一种方式:生娃。

所以,假如有一个基因扩散到了全人类身上,那一定得是拥有这个基因的人子孙后代繁荣昌盛,而没有这个基因的人都死光了。(这种时候我们就可以说,人类完成了一次重要的演化。所谓演化,在微观层面上,就只是基因频率发生改变。)

基因污染真的会发生吗?要花多长时间呢?

取决于你这个基因有多“好”。越好的基因,增加得越快。而坏的基因,不但不会增加,反而会减少。 这,就是达尔文自然选择的基本原理。

图| 图虫创意

比方说你有一个基因X,它能给携带者带来5%的优势——比如其他条件不变,不带这个基因的人100个里50个没成年就夭折,带了1份这个基因就只有47.5个夭折,带两份就是45个夭折。

这个优势可是十分巨大的,自然界里这么厉害的基因很罕见。今天人类因为医疗卫生条件提高,婴儿死亡率降低,已经根本不可能有任何基因在存活率上带来这么大优势了。

如果人群里一开始只有万分之一的人有基因X,那经过200代,也就是差不多5000年之后,这个基因能占到多少呢?

61%。准确说,大概会有37%的人有两份,48%的人有一份,15%的人一份也没有。

如果人群里一开始只有70亿分之2的人有基因Y,会怎样呢?

我算了一下,如果这个基因提供难以想象的高达12%的惊天大优势的话,5000年之后它的频率能上升到0.45。而且在前3000年里,一般人也根本注意不到它;直到第3350年的时候,它的频率才刚刚突破千分之一大关。

没错,人身上的自然选择就是这么慢。不然为什么人类要花几百万年才演化出来?

而且别忘了,这一切的最大前提是,这个基因拥有无与伦比无可辩驳的巨大优势,且这个优势能维持五千年不变。今天人类虽然在社会上还极度不平等,但生物上已经相当平等了,所以我们还没有找到任何一个好基因能在人与人的繁殖间拉开如此巨大的差距,大概永远也找不到。

现在反过来。

如果这是一个坏基因呢?

那么它的频率就会持续下降。如果一个坏基因一开始占据了人群中的50%,而它会带来2%的劣势,那么5000年之后,它的频率会降低到2%。

如果它的劣势也高达12%的话,那只需1000年就几乎看不见了。

而如果这个坏基因不但有害,一开始频率还很低,那根本就不会对人群造成任何影响,在历史长河里一秒消失——持有这个坏基因的人还是不幸的,但也仅此而已。这就像你吞铅自杀不会导致全世界重金属中毒。

原则上,你可以设计一个表面上的好基因,在里面埋一个后门,等它扩散开来,再给引爆。这样做难如登天,因为你的后门会被突变破坏,也因为基因序列任何科学家都能看到,稍加研究就能拆穿;但就算能实现,你确定想要埋一个5000年后才能引爆的炸弹吗?

再说,人是无法预料环境变化的,现在的许多基因5000年后本来就都会变炸弹。5000年前谁能想到我们的生活里会出现这么多糖、脂肪、烟草和酒精呢?

为什么细菌和野生动物就会有基因污染的担心?

野生动物的问题并不是一个坏基因渗透进去然后扩散开来,而是长期、大量的外来动物放生。如果你往本来有20只华南虎的地方每年放生50只东北虎,那大家都会过得很惨:东北虎不适应陌生环境,和华南虎交配的后代也不会很适应。但这是因为你不断放生而且放太多了;如果河里有1000条鱼你丢进去一条,并不会有什么重要影响,小规模迁移在自然界里一直发生着。(类似的,大规模种植农作物,也会污染它的野生祖先。)

东北虎 | 图虫创意

至于致病细菌(或者病毒、农田杂草之类),那是因为我们和它们是敌人。能在细菌里扩散开的基因,通常是不怕我们抗菌手段的基因;对细菌好的东西,对我们来说不好。

所以,说人类里存在基因污染现象没有问题,毕竟每个人可以选择一大把年纪还生孩子从而引入坏基因;但基因污染并不会在全人类范围产生任何恶果,除非你把人类当做你的敌人。

某人发起的投票:

最后,因为自然选择对人速度不快,而且环境变化万千,所以毫无疑问,每个人的身上都有坏突变。这些坏突变多数是祖上传下来的,但平均而言每个人还带有2.2个新有害突变,其中0.35个是影响氨基酸编码的(

10.1534/genetics.111.134668)。

你们谁是没有突变的,就可以先扔石头打她。

作者: Ent,编辑:东风

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