生灵的世界里,你要跑得最快才能待在原地,消亡是常理而存续是奇迹。然而,若灵智已开,谁能甘心如此。
写在前面的话:
啊,这是一篇其实不算科幻的非常奇怪的东西,大概就是『用童话的方式来讲当今合成生物学前沿的一个很吊的叫做CRISPR的基因编辑工具』的脑洞文?CP是研究者和她的科研成果啊哈哈。注释都写在后面,有什么没写清楚的请告诉我,第一次写这种脑洞苏文,感觉好中二……
现在可能是生命科学数十年来最让人激动的年月,我们或许正在目睹一个崭新时代的破晓。2013年起,被称为『基因编辑神器』的CRISPR/Cas9及其衍生的新技术的诞生,极大降低了基因编辑的门槛——在某些比喻里,改写基因组就像打开word写一篇文档那么容易。此外,让我觉得格外有趣的是,这一领域的三名领跑者,两名是女科学家Jennifer Doudna和Emmanuelle Charpentier,她们十年磨一剑,阐明了CRISPR/Cas9的底层生物机理;一名是中国籍学者张峰,他首先开创了将这一机理用于基因编辑的可能。让这件事更有趣的是:关于CRISPR的所有权,他们正在撕……
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在神国纪元开启之前,杀手只活在古老的海岛上。他的眼明亮,他的剑精准而锋利。
海岛之外是望不到尽头的敌人的海洋。敌人挤开小岛堡垒的缝隙,把自己的种子注入。种子落地,长成敌人,模样和岛上辛劳工作的平民们难以区分。然而,敌人之所以为敌人,是因为他们唯一的目的是繁殖。敌人以古老小岛的所有资源为代价,一繁为二,二繁为四,四繁为八……最后,海岛被吞噬得只剩空壳,满城的敌人欢呼着挤沉小岛,汇入海洋,搜寻下一个可掠夺的海岛。
在杀手出现前,岛屿毁灭了亿亿次。它们的世界里,消亡是常理而存续是奇迹。
因为能活下来的能活下来,杀手在无数岛屿的废墟里站起。他的眼必须明亮,他的剑必须精准而锋利[1]。
当新敌人出现,一百次入侵里,九十九次,岛屿如往昔崩陷;在那极其好运的一次里,岛屿颤抖着幸存。但如果没有杀手,下一次它很难这么幸运。
每次幸存后,海岛的平民们战战兢兢地打扫战场。他们整理敌人尸骸的微小碎片,呈递给海岛中心古朴斑驳的圣殿[2]。杀手从圣殿中走出,左手握着一小片尸骸,右手召来利剑[3]。
他开始巡逻。
敌人的骨和血和平民别无二致。好在杀手的眼睛是如此明亮,只要有敌人尸骸的碎片在手,他就可以辨别敌人面容上的细微差异。
杀手走过熙攘的街道,那里无眼的过客们通过碰撞和触摸彼此来决定自己漂流的方向;他掠过天空中高架的网,那里挑夫举着比自己还大的砖石艰难跋涉,每走一步就要换一次脚上的螺钉。他飞过他出生的圣殿,那里至高的螺旋织出柔软的信使,将命令撒向小岛的每个角落。
这些都和杀手无关,是他不该触碰的东西。他只负责搜寻,和杀戮。
他将左手的尸骸碎片作为通缉令,对比着每个他所见的过客的面容。一旦过客的脸孔和敌人尸骸碎片的形状重和,他便欺身而上,挥出剑,将敌人拦腰斩断[4]。
他的剑无坚不摧,于是,对于这种敌人,海岛得以安全。
然而,敌人只有通过杀掠岛屿才能生存,他们变换自己的面孔,于是小岛再一次被毁掉;另一个幸存的岛屿里,圣殿派出新的杀手,持着新敌人的残骸,于是下一次敌袭被击退。岛屿与敌人进行着一场不可停歇的赛跑,他们要跑得最快才能待在原地。他们身后,那些慢一些的小岛和敌人,渐次消失[5]。
杀手曾以为这就是他所有的职责和命运——搜寻和杀戮,困守在古老海岛里和敌人纠缠至永生永世。
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直到那一天,精灵的投影落在他的世界里。
杀手从未见过精灵,他警惕地出剑,剑锋却碰不到精灵的衣角。精灵笑得像个孩子,说别怕呀,我只是好奇,远远望见你的踪迹,于是想过来看看你。
精灵和杀手并不在一个世界里,她高居于更优雅精妙的国度,那里千千万万城邦各司其职连成庞大的帝国。杀手羞愧于小岛的简陋,于是躲藏起来。可精灵总是翻山越岭来寻他。相对于灵活的杀手,精灵的目光迷茫,脚步笨拙。她跌跌撞撞地在古老海岛的大街小巷觅他的踪迹,常把自己弄得筋疲力尽满面狼藉。终于,杀手叹气回头,从阴影里现身,问你想看什么,我带着你。
精灵笑眼弯弯,小心翼翼地跟在杀手身后,看他怎么在神殿中接过尸骸的碎片,怎么搜寻敌人,怎么出剑。这些杀戮吓不到她,她只瞪圆了眼睛赞叹,说你真神奇。她画下他帅气的动作,踮着脚举起画稿问杀手说你看像不像你。杀手每次都说像。精灵笑了之后又叹气,说还是不够像啊,如果画得足够像,我就能把你带到我的世界里。
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年年岁岁,朝夕更替。终于有一天,厚厚的画稿发出光,一张张飞起,架成通天的桥梁。精灵拉起杀手,跳上桥梁向天空奔跑。她带他跃出古老的海岛,宽广无垠的世界在杀手脚下延展,他曾以为是整个世界的海洋不过是参天古木上的一片小小树叶。
枯荣了三十亿年的巨木的顶端,杀手向精灵单膝跪下。他说,主人,我将听命于你。
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精灵笑了,拉起他,目光清澈快乐如往昔。她为他打磨更锋利的剑,披上更轻便的战甲。而后,他们来到一个风雪肆虐的全新城邦,她把一张银色的图谱放入他左手。
杀手左手握紧图谱,右手提剑,矫捷地在这宏大而冰冷的城邦中搜寻。他找到的目标让他心惊——城邦中心高耸的圣殿里飘出寒冬的信使,他左手的图谱和至高的螺旋中一片微小的雪花重合。
圣殿里的至高螺旋,整个城邦的核心,那是只会带来毁灭的杀手绝不该去触碰的东西。
精灵在他身后。你觉得你没有斩断过至高螺旋?她开口,你不记得了而已。
于是杀手想起来了。在海岛上,和敌人的争斗是如此激烈,以至于平民们惊恐地向圣殿呈递所有能捡拾到的残骸——可若残骸并非来源于外敌而是小岛自身,被注定了执行命令的杀手便只能将剑锋转向小岛的圣殿,目光冷漠死寂[6]。
一百次海岛的沦陷里,有十次不是因为外敌,却是源于杀手自己。因为能活下来的才能活下来,所以只要杀手能阻止一百零一次的敌袭,他就必须将杀戮继续。
精灵将手放上杀手的肩。她说,这棵树上的所有国度都遵循同样的法则——你要跑得最快才能待在原地,消亡是常理而存续是奇迹。她轻轻笑着说,然而若灵智已开,谁能甘心如此。
出剑啊,她向杀手说,这一次,你带来的将不是毁灭。
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杀手遵循她的指令,剑锋分毫不差地向至高螺旋中的那片雪花落下,螺旋齐齐断裂。
然而这城邦的圣殿远比海岛上的精巧,螺旋并未崩解,而是颤抖着发出悲鸣。圣殿大门落下,闻讯而来的护卫们惊慌地试图救护这城邦的核心,却不知道该用什么修补螺旋上的裂纹[7]。
精灵微微一笑,上前递出手心里的一朵桃花花瓣。
桃花被仔细地雕琢过,边缘和那片被杀手斩断的雪花相似。于是护卫们感激地接过这粉色的花瓣,嵌到螺旋上曾是银色雪花的裂纹里[8]。
至高螺旋复原,重新旋转。圣殿大门升起。然而,那片已嵌入螺旋的花瓣让信使们带出春天的讯息。整个城邦里,冰雪消融,繁花盛放。
满城春意里,精灵侧头向杀手微笑,说出她的誓言。
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杀手不再只是杀手。
他的眼依然明亮,他的剑愈发精准和锋利,剑锋指向至高螺旋。然而,除了目标的图谱,他还会携带上各式各样的彩色碎片,用于在斩断螺旋后填补进去。
他觉得自己也许是个园丁。他将金色的果核嵌入螺旋,于是参天古木上长出一片新的叶子,那片叶子覆盖的国度里,曾骨瘦如柴的儿童快乐地跑过丰收的金色田野。
更多的时候他作为医生存在。他搜寻庞大螺旋中腐败变质的部分,挥剑除去,再小心地植入翠绿的嫩芽。于是那个城邦所构成的国度里,青年从绝症的病床上苏醒,和他的爱人相拥,不再上演死别生离。
某些时候他依然是杀手,更加致命。敌人进攻精灵的国度,他挡在她身前,剑锋搅碎一个个敌人的圣殿。可敌人太多,杀手攻入的敌国停止生长,却为他没来得及毁灭的敌国留出资源,那些敌国落地即化生千万。因为能活下来的就能活下来,它们越来越多,越来越危险。杀手回头望一眼她。
他的利剑在敌人的至高螺旋中劈出沟壑,然后,他跳了进去。
他和敌人的螺旋融为一体,跟着敌国一起化生千万。越来越多的至高螺旋中都带着他的影子,无数的他从敌人的圣殿中生出,影子再融入他能找到的每一个螺旋。终于,在所有敌人的圣殿都沾染上他的影子后,他低声说出某个毁灭的咒语[9]。
所有敌国崩塌成灰时,他望见一些精灵们忧虑而苍白的脸。
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不行,有精灵担心道,这走得太远了,太危险。
从开始就不对,试图修改圣殿里的至高螺旋不对,有精灵说,这是动摇生命之树的根基,我们不能代行神的职责。
可,这世上本没有神啊。她说。
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在对杀手的反对声最响亮的年岁里,她的手指轻轻抚过他脸庞上古旧的伤痕。她苦笑着说,看看你是怎么来的,如果神真的存在,它怎么会把这世界设计成如此危险的模样。
他沉静地微笑不语。他见过太多的事。无数古老的海岛崩塌,海洋枯竭,饥荒和战乱,疯狂的圣殿从深渊里捡拾自身的碎片,红色的皇后傲慢微笑,而后哀嚎。满天飞蚊坠下。他知道,只要母亲还会对着婴儿温柔的唱摇篮曲,他就不会被精灵们抛弃。
你会一直和我们一起,对吧?她问。
他再次于她面前俯下身,将她的手放在他心口。他说,我的主人,如你所愿。
他一直记得他第一次劈开和修补至高螺旋后的那个时刻。冰雪消融的城邦里,她在渐开的繁花中向他回头微笑,说出她的誓言,于是他真正决定永生永世向她效忠。
那一刻,她说。
因为你,我们将改写这世界的法则——弱者和强者一样都能活下去;消亡是悲剧,而存续是常理。
神国纪元,开启。
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注释:
[1] CRISPR/Cas9是细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御,用来对抗入侵的病毒。
这个免疫系统的工作原理可以分为三步:
[2] 第一步,捕获外源DNA:当病毒首次入侵细菌,病毒的DNA被注入细胞内部。CRISPR/Cas系统会从这段外源DNA中截取一段序列作为外源DNA的『身份证』,然后将其作整合到基因组的CRISPR序列之中。
[3] 第二步,制造『武器』:和之前截获的外源DNA相连并共同转录的,是crRNA和tracrRNA,它能结合细胞中负责剪切的蛋白Cas9。
[4] 第三步,定向摧毁:Cas9/tracrRNA/crRNA复合物扫描遇到的DNA序列,如果crRNA和该DNA序列互补,就说明此DNA序列来源于曾经的入侵病毒,剪切蛋白Cas9会将其切碎。
[5] 病毒通过突变来逃避细菌的免疫防御,而细菌通过获得新片段重建免疫力,双方进行着激烈的进化竞赛。『你要跑得最快才能待在原地』借用了《爱丽丝镜中奇缘》中红皇后的话『在这个国度中,必须不停地奔跑,才能使你保持在原地。』『红皇后假说』在演化学中常用来指代物种间不断进化以适应对方变化的『军备竞赛』。
[6] CRISPR/Cas9免疫系统对于细菌来说也是很危险的,至少有20-30%的时候,它会把细菌自身的DNA片段整合进去。就像人类的自免疫疾病一样,这会导致细菌自身的崩溃。
[7] 当CRISPR/Cas9系统被应用到高等生物的基因编辑时,DNA的同源重组修复机制被利用。
[8] 当DNA出现断裂,生物会试图以互补的序列作为模版来修复DNA。CRISPR/Cas9被用于精确切割需要编辑的DNA片段;实验者同时向细胞提供新的、和旧序列互补的DNA序列,细胞就会依照新序列修复DNA,完成基因编辑。
[9] Gene Drive:一种基于CRISPR/Cas9基因编辑系统的、被提出用于根除传播疾病的蚊虫等病原体的基因武器。它的炸裂性可以从某篇论文中为其起的名字『突变链式反应』看出。甚至连合成生物学的『教父』George M. Church都认为这种技术『走得太远』。这个技术里,CRISPR/Cas9系统不仅仅把需要修改的基因加入细胞的基因组,而且会把自己的整个序列都一起放进靶点,实现病毒般的自我繁殖。这样,所有被修改的生物的后代都会带上同样的新片段,而不会出现孟德尔定律中的性状分离。在这样的机制下,即使是演化上非常不利的性状也能很快纯化整个种群。
这些注释参考了以下来源,它们都是些简单易懂的科普,有兴趣可以读读玩。
百度百科-crispr/cas9
百度百科-红皇后假说
果壳网-四位科学家的转基因圆桌谈(下)
科学网-五分钟看懂CRISPR/Cas技术
轰动科学界的两位CRISPR女神与一个王子的恩怨情仇