正如我们所知，基因技术正在改变世界。当你阅读本文时，科学家们正在研究修改 DNA 的迷人方法。最近，一种称为 CRISPR 的先进基因编辑技术开辟了基因实验的新途径。CRISPR 备受推崇，以至于 2020 年，它的创造者获得了诺贝尔化学奖。他们的新工具使研究人员能够以独特的精度改变 DNA。它已经在帮助产生新的癌症疗法。专家认为，它有朝一日可以用来治愈遗传疾病。

当然，基因编辑是一种有争议的做法，引发了许多伦理问题。生物科学家被指责在基因组上“扮演上帝”的角色。但基因技术也激发了各种令人难以置信的科学创新。这里只是它最令人震惊的十个用途。

10改良山羊在它们的奶中产生抗癌药物

新西兰的科学家们创造了转基因山羊，它们的奶中会产生抗癌药物。这些山羊经过特殊改造，可以制造出西妥昔单抗药物，用于治疗结肠癌和肺癌。目前，这种药物在没有保险的情况下每月可能花费高达 13,000 美元。科学家们希望他们的新生产方法将有助于降低价格，从而使其更容易获得。

生产西妥昔单抗是一个昂贵的过程。其复杂的化学结构意味着生产商必须依靠小鼠细胞内的蛋白质来培养这种药物。但这些转基因山羊为制药业提供了一种大规模生产西妥昔单抗的方法。在动物身上制造西妥昔单抗要经济得多，因为它们的乳腺可以产生大量蛋白质，

9科学家将数据存储在活的 DNA 中

数据存储是一项艰巨的业务。日复一日，我们依靠硬盘、光驱和记忆棒等电子设备来存储大量信息。但也许其他材料可能更适合数据存储。现在，纽约的科学家们想出了一种新方法，利用基因编辑将数据存储在活细菌的 DNA 中。

2021 年，哥伦比亚大学的研究人员证明，活的大肠杆菌细胞可以存储多达 72 位的数据。在其核心，数据文件由一长串的 1 和 0 组成。通过将特定基因插入细胞，科学家们能够将 1 和 0 编码到大肠杆菌 DNA 中。他们甚至能够写出简单的信息“Hello world！” 进入大肠杆菌细胞的 DNA，然后通过对 DNA 进行测序对其进行解码。

DNA 非常适合数据存储。生物蛋白质可以存储大量信息。科学家们估计，如果一条 DNA 链只有一粒盐那么大，它可以容纳相当于十部长片的电影。更重要的是，随着时间的推移，读取和写入 DNA 所需的技术变得越来越强大。也就是说，DNA 数据存储仍处于起步阶段，这意味着它不太可能很快起飞。

8延长垂死老鼠的寿命

哈佛大学的科学家通过基因编辑延长了垂死老鼠的寿命，使它们的预期寿命增加了一倍以上。

作为由大卫刘教授领导的研究的一部分，这些老鼠被给予了早衰症——一种导致儿童过早衰老的罕见疾病。平均而言，早衰症儿童可以活到十四岁。这种情况是由一种罕见的基因突变引起的，不能使用常规基因治疗来治疗。相反，哈佛团队正在开发一种方法来改变早衰症患者 DNA 的基本编码。

这项技术在身患绝症的老鼠身上进行了试验，它显着延长了它们的寿命。这些啮齿动物预计可以存活 215 天，但平均寿命为 510 天。刘和他的团队希望利用这些发现来开发一种有效的治疗早衰症和类似遗传疾病的方法。

7一只眼睛的基因治疗增强了两只眼睛的视力

科学家们发现了一种治疗视力丧失的基因疗法，当注射到一只眼睛中时，可以改善两只眼睛的视力。基因从注射的眼睛传播到未经治疗的眼睛，尽管眼科专家不确定这一发现的含义。

科学家们正试图治疗一种称为 Leber 遗传性视神经病变 (LHON) 的疾病，这是一种主要在年轻男性中发现的进行性视力丧失的形式。这种罕见的失明类型源于一种基因突变，这种突变会攻击和破坏眼睛视网膜中的细胞。

作为最近试验的一部分，37 名 LHON 患者的一只眼睛接受了基因治疗注射。但值得注意的是，两年后，29 名患者的双眼视力有所改善。起初，科学家们对这些结果感到吃惊，直到他们发现基因治疗病毒从一只眼睛偷偷溜进另一只眼睛。

在猕猴身上重复实验，他们发现基因沿着一只眼睛的视神经向下传播，越过另一只视神经，然后进入另一只眼睛。

6没有角的无害公牛

研究人员找到了一种通过编辑父亲的 DNA 来制造无角公牛的方法。这种新方法为农民提供了一种替代当前去角技术的无痛替代方案。目前，牛需要物理去除它们的角。这是一个漫长而艰难的过程，对公牛来说可能是极其痛苦的。但它确实需要完成。无角公牛不仅不太可能伤害其他动物，而且它们也更容易运输并且在喂食槽中占用的空间更少。

2016 年，两只公牛宝宝出生时带有基因突变，这意味着它们永远不会长角。这是通过将一小串DNA引入父亲的细胞来实现的。在分析了所有三头公牛的 DNA 后，科学家们证实这些基因改变已经传给了年轻的牛，而没有造成任何意外的副作用。

5奶牛对热应激的抵抗力更强

随着温度升高，奶牛开始感到压力。牛特别容易受到热应激。如果在烈日下待太久，奶牛就会开始失去食欲，产奶量减少，并且受孕的可能性降低。可以想象，对农民的连锁反应可能是可怕的。据说热应激每年使乳制品行业损失 9 亿美元。在较贫穷的国家，农民可能只拥有几只牲畜，这将损失很大的收入。

但现在新西兰的科学家们已经找到了解决这个以牛为基础的难题的潜在解决方案。他们正在使用基因编辑技术来改变奶牛外套的颜色。通过改变它们的色素沉着基因，研究人员设法减轻了普通奶牛深色、吸热的毛发。荷斯坦-弗里西亚牛通常是白色的，带有黑色斑块，但经过基因改造的小牛出生时覆盖着浅银色的斑纹。

研究人员希望使用对高温更有抵抗力的热带牛的 DNA 来完善他们的研究。

4超重小鼠体内脂肪减少

哈佛大学的科学家说，基因编辑有朝一日可以用于治疗肥胖症。2020 年 8 月，研究人员揭示了一种对抗小鼠体重增加的新方法：使用 CRISPR 基因编辑将不健康的白色脂肪细胞转化为消耗能量的棕色脂肪细胞。

陈旧的白色脂肪细胞充满了在体内积聚的不健康脂质。过量的白色脂肪会导致糖尿病。但棕色脂肪细胞更健康。它们分解一些脂肪以产生能量，并将其余的储存在较小的空间中。

哈佛团队能够通过改变它们的 DNA 来帮助老鼠减肥。科学家们对白色脂肪进行了基因改造，使其具有健康棕色脂肪的特征。该实验的重点是 UCP1，这是一种在棕色脂肪中发现的蛋白质，可将化学能转化为热能。

在为期 12 周的研究中，具有白色脂肪细胞的小鼠体重增加，而经过基因编辑的小鼠发现这要困难得多。甚至有人认为基因编辑过程有助于老鼠避免糖尿病。

科学家们预测，最终这种方法可能会发展成为治疗肥胖症的方法，尽管距离人体试验还有很长的路要走。

3科学家治愈听力损失的老鼠

2019 年，哈佛医学院和波士顿儿童医院的研究人员宣布了一种治疗小鼠听力损失的新方法，有朝一日可用于人类。

贝多芬小鼠的基因突变也会影响人类，导致进行性听力丧失和最终耳聋。贝多芬老鼠这个名字来源于德国作曲家，他在二十多岁时就开始失去听力。

小鼠所经历的听力损失是由其 DNA 的微小变化引起的。使用的生物技术，科学家可以在不损害任何剩余健康基因的情况下查明有缺陷的基因。这意味着他们可以治愈贝多芬老鼠的耳聋，而不会造成任何不必要的副作用。

2飞蛾帮助纽约解决害虫问题

2020 年 1 月，纽约州官员释放了成群的转基因 (GM) 雄性飞蛾，以遏制害虫的数量。年轻的雌性小菜蛾能够对农民的庄稼造成大量伤害。尽管它们的寿命很短，但幼虫会消耗大量的芸苔属植物，包括羽衣甘蓝、卷心菜和油菜。据说飞蛾及其贪婪的饮食每年造成 50 亿美元的损失。

通常情况下，像这样的害虫会使用杀虫剂来处理，但小菜蛾在产生抗药性方面非常快。因此，总部位于英国的生物技术公司 Oxitec 开发了一批杀手，转基因飞蛾来消灭幼虫。

科学家向雄性飞蛾添加了一个基因，该基因会导致新孵化的幼虫死亡，但只影响雌性。这意味着有害的年轻雌性会在造成任何伤害之前死亡。另一方面，年轻的雄性将继续与其他野生雌*交性**配，将杀手基因传递给它们的幼虫。这种情况应该会持续几代人，之后 Oxitec 表示致命基因将会消失。

1基因编辑引领对抗超级细菌

抗生素耐药性超级细菌是一场等待发生的全球危机。仅在几十年前，用青霉素很容易治疗的破坏性病原体正在增强对抗生素的免疫力。除非科学家们能够迅速研制出新的抗生素，否则到 2050 年，由于这些有害细菌，我们每年可能面临 1000 万人死亡。

但希望就在眼前。曼彻斯特大学的研究人员发现了一种使用 CRISPR 基因编辑生产抗生素的新方法。通过结合几种尖端的生物技术，该团队生产了一种不寻常的抗生素，称为丙诺霉素。这种新技术可以帮助科学家开发新形式的抗生素药物——这些药物更适合对抗高度耐药的超级细菌。

“我们现在乐观地认为，我们的发现可能会导致新抗生素的发现，”该研究的负责人 Jason Micklefield 解释说，“并且还可能提供新的抗生素制造方法，这些抗生素是对抗新出现的耐药病原体所急需的。”