在过去的十年里，生命科学的发展让我们离彻底理解人类之为人类的本质又更近了一步，即让我们更加理解人类的共同特点、不同之处以及彼此共有的历史。
又一个十年即将被载入史册，21世纪10年代在许多方面可谓是大事频发。大规模的文化与政治变革在全球范围内发生，而科学——尤其是生命科学——则以前所未有的速度加速发展。上至古人类学历史的改写，下至精准基因组编辑的概念形成、早期发展直到成为如今人类熟练掌握的工具，生命科学的研究者们在帮助我们更好理解人类生物学和自身在生物圈里的地位方面取得了长足的进步，伴随某些新发现及实验而来的还有伦理问题以及在其研究方向上遭到的普遍坚决反对。在本文里，我们将挑选一些这十年来脱颖而出的概念及技术的创新成果来进行介绍。
基因组测序的飞速发展
在21世纪10年代早期，基因组学家为了实现“让人类基因组测序应用更广并且价格合理”的目标不懈努力。在此之前，哈佛大学研究员乔治 • 丘奇（George Church）在2007年以马萨诸塞州坎布里奇为总部成立了生物技术公司科诺姆（Knome）。该公司以35万美元的价格提供了世界上首个直接面向消费者的商业化基因测序服务。在接下来的几年里，随着新工具的上线以及试剂费用的下跌，测序所需的费用急剧下降。
2010年以前，亿明达（Illumina）公司曾广告宣传价格为5万美元/人的基因组测序服务，自此之后，业内实现了设立已久的目标：将人类基因组测序的成本降到了1 000美元。奕真生物（Veritas Genetics）公司早在2016年就曾直接面向消费者和医生推广过首个价值1 000美元的基因组测序服务，在2019年他们又将价格调至600美元以下，尽管在其官方网站上这一项目标注的是“服务暂不可用”。
其他类似23andMe和AncestryDNA这样直接面向消费者提供遗传学分析服务的公司收取的费用比上述公司便宜不少，但提供的也只是针对与顾客祖先及特定性状相关的特定位点的测序服务。这些技术的进步助力了消费市场的爆发式发展，基因组测序——无论是全基因组测序还是特定靶向测序——也为医生和研究人员提供了针对特定疾病日益精细的诊断与研究手段。但当基因组检测的权力被交到了消费者的手里后，伦理困境、隐私问题、社会疑虑等问题就会存在，而更多的问题还会在不久的将来浮现出来。
古人类DNA的新发现
测序技术的不断成熟激起了医疗及其商业市场以外其他领域的新发现。在过去的十年里，利用这些快速发展的工具，研究者们比过去的任何时候都更有能力去透彻研究像骨化石和牙齿化石这样的古生物样本，从而用这些碎片拼出过去人类的遗传学画像。
2010年，一个国际科学家研究小组发表了尼安德特人基因组测序首稿。三年后，另一个大型研究团队以共同作者的身份发表了尼安德特人高覆盖全基因组的测序结果，该研究的测序样本是从在西伯利亚洞穴中发现的一块历时久远的骨化石碎片中提取出来的DNA。在这十年里，古老的DNA与丰富又老派的古人类学的结合揭露了许多能改写人类历史的意外发现。人类的族谱因此添加了新的人种（2010年增加了丹尼索瓦人、2014年增加了纳莱迪人以及2019年增加了吕宋人）。2018年发表的论文对新发现的两种古人类混血儿（尼安德特-丹尼索瓦人混血儿）进行了描述。研究人员还利用对古人类DNA的测序及其与现存人类DNA进行的比对，重新绘制了人类全球迁徙和杂交地图。
基因编辑技术显神通
除了基因测序所带来的惊人突破，这个年代还见证了革命性工具——基因组编辑技术CRISPR的飞速建立与发展。亿万年来，这一复杂的分子系统作为适应性免疫的一种形式被细菌和古细菌用于抵御病毒入侵。芝士和酸奶制造商早在2005年左右就在使用CRISPR来协助制造噬菌体抗性发酵剂。
直到2012年才有研究人员发表了一篇以CRISPR/Cas系统为工具进行靶向精准基因组编辑的研究论文，自此掀起了一股CRISPR热潮。科研人员极尽所能地使用这一工具，上至研究蜥蜴色素的沉着变化，下至开发新的人类医疗方法。研究人员在人类被试上运用CRISPR技术来检测其治疗血液病和癌症的可行性，CRISPR技术也因此越来越具有临床意义，最近，围绕CRISPR作为基因组编辑工具的专利之争甚嚣尘上。
精准医疗与基因治疗获FDA批准
这个年代对于精准医疗和基因治疗也具有重大意义。2017年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了基因治疗药物Luxturna，该药物旨在治疗一种引发童年失明的单基因疾病，这是基因治疗首次获得FDA批准。2019年，治疗某种罕见儿童肌肉失调症的基因治疗药物Zolgensma也获得了FDA批准，这是获得批准投入市场的第二个基因治疗药物。
同样在2017年，嵌合抗原受体（CAR）T细胞免疫疗法Kymriah获得了FDA批准，该疗法通过重组急性淋巴性白血病患者自身免疫细胞来攻击癌细胞表面的特定抗原，这意味着精准医疗朝着实现更广泛的临床应用迈近了一步。在两个月后即2017年10月，FDA批准了治疗特定B细胞淋巴癌的另一CAR-T细胞免疫疗法Yescarta。截至2019年，全世界进行中的CAR-T细胞免疫疗法临床试验超过360例。
生命科学联手人工智能
在这个年代经历了加速上升的又一潮流是运用人工智能（AI）解决基础生物学和人类健康问题。因为自动驾驶汽车技术的出现与成熟，我们的交通运输系统注定要发生转变，AI也因此成为这十年里国内外的新闻头条。不仅如此，在实验室和实地工作的研究人员、制药行业的药物研发以及诊所的医生也在将AI工具与其行业已有方法结合使用。
也许在新的十年开启之际，人人都会对重重迷雾后的未来时光投以期待与希望。我依然情不自禁地觉得在21世纪的20年代，生命科学的不少领域还会有大事件发生。萦绕精准医学、医疗工具CRISPR以及人工智能所升起的勃勃兴致预示着这些尚显年轻的技术将有广泛的应用前景。考虑到包括人类-动物嵌合体的制造、人类胚胎的基因组修饰以及更易取用的基因组测序的潜在用途等研究的后续进展，生物伦理学家需要像在已经过去的十年里那样，在21世纪20年代中继续始终保持警惕。与以往一样，我们的社会和科学界将面临这样的难题，即追寻不同研究问题或发展课题的答案应该建立在我们理应做什么的基础之上去，而不是简单地基于我们能够做到什么的基础之上。
资料来源The Scientist
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本文作者鲍勃 • 格兰特（Bob Grant）是《科学家》杂志主编。