上篇  工具
  1. 寻找解药
  2. 细菌的新防御机制
  3. 破译密码
  4. 指挥与控制
下篇  任务
  5. CRISPR生物园
  6. 治病救人
  7. 盘算
  8. 接下来呢
尾声：新起点
致谢
注释

    1．寻找解药
    最近，我听到了一个不可思议的故事，它充分体现了基因3编辑的力量和巨大潜力。
    2013年，美国国立卫生研究院(NIH)的科学家们遇到了一个医学难题。这些研究人员在研究一种叫作WHIM综合征的罕见遗传病。但这位患者的状况令他们一头雾水。她从小就被诊断患有该病，但当国立卫生研究院的科学家遇到她时，疾病竟然奇迹般地从她体内消失了。
    在世界范围内，WHIM综合征患者不过几十个人，但它是一种令人痛苦的，甚至可能致死的免疫缺陷疾病，患者的生活受到严重影响。它的起因是一个微小的突变——在人体32亿对碱基序列里．有一个字母出错了(区别只是几十个原子的大小)。这个微小的变异让WHIM患者特别容易被人乳头瘤病毒(human papillomavirus，HPV)感染，引起皮肤疣，后者失控地生长，最终演变成癌症。
    国立卫生研究院的科学家遇到的这位患者。正是20世纪60年代该疾病首次被报道时的那位女孩——这也从侧面说明了该病的罕见程度。在学术文献中。她通常被叫作WHIM-09．但是我会叫她金女士。金女士从一生下来就患有WHIM，后来也因该病引发的严重感染多次住院。
    2013年，金女士58岁了。她带着两个20岁出头的女儿。一道来见国立卫生研究院的研究人员。她的女儿也表现出了WHIM的典型症状，但研究人员惊讶地发现，金女士自己似乎安然无恙。事实上，她已经20多年没什么症状了。令人震惊的是．没有接受任何医疗干预，金女士自愈了。
    金女士如何凭一己之力就从这种致命的疾病中逃过一劫？科学家通过精心设计的实验发现了一些重要的线索：在金女士的脸颊和皮肤细胞里，引起WHIM的突变基因仍然存在，但是在她的血液里，这个突变却不见了。研究人员对金女士血细胞的DNA进行了仔细分析，发现了一些更不可思议的事情：她的一条2号染色体上缺失了一段DNA，包括3500万个碱基序列，而这一段里含有完整的突变基因，叫作CXCR4。2号染色体上余下的大约2亿个碱基也被打乱了，就像龙卷风席卷过染色体。其中的碱基序列一片狼藉。
    这些初步发现引发了一系列疑问。金女士体内其他细胞的DNA是正常的(CXCR4基因突变除外)，但血细胞里的DNA怎么变得如此无序？此外。考虑到含有CXCR4基因的染色体已经被打乱。而且缺失了164个基因，血细胞为何仍然能够存活，而且可以正常行使功能？人类的基因组里含有数千个基因，它们发挥着重要的功能，比如DNA复制和细胞分裂。金女士体内竟然会有这么多基因凭空消失了，而且似乎没有什么糟糕的后果，这到底是怎么回事？
    国立卫生研究院的研究人员进行了更多测试，终于为这种5惊人的自愈现象拼接出一个完整的解释链。他们的结论是，她体内的某个细胞必然经历了一种极不寻常但通常引发灾难性后果的事件——染色体碎裂(chromolhripsis)。这是一种新近发现的现象：染色体突然粉碎，然后重新修复，引起基因剧烈重排。它对身体的影响可能微乎其微(如果破损的细胞马上死去)，也可能非常严重(如果重排的DNA意外激活了致癌基因)。
    不过。在金女士体内，染色体碎裂的影响却非同寻常。突变的细胞不仅长势良好，而且丢弃了致病的CXCR4基因，于是，WHIM综合征就自动消失了。
    但金女士的好运还不止于此。国立卫生研究院的科学家发现，这个幸运的细胞还是一个造血干细胞，它可以通过无数次复制和再生，分化出各种血细胞。这种细胞不断复制、增殖，最终把金女士免疫系统里的白细胞都替换成了不含CXCR4突变拷贝的健康细胞。这一连串的事件听起来如此不可思议，但金女士的确因此康复了。
    P2-4