在这之前可能你已经阅读过使用基因编辑技术CRISPR（也称CRISPR/Cas9）进行研究的相关报道。科学界都在为这种革命性的技术着迷，因为它和之前的DNA改造手段相比，更加便宜、廉价且高效。

CRISPR/Cas9这个术语表示“成簇的规则间隔的短回文重复（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）/CRISPR相关蛋白9”。这个名字反映了它最初被发现时所表现出的重要特征，但并没有说明它如何工作，因为它在人们知道它是什么之前就被命名了。

CRISPR/Cas9做什么？

CRISPR/Cas9是在细菌中发现的一个参与免疫防御的系统。细菌使用CRISPR/Cas9切断病毒入侵者（噬菌体）的DNA，防止自己被噬菌体杀死。

如今，我们已将这种分子机器往一个完全不同目的的方向改造——用于改变生物体内的DNA代码中任何一个选定的碱基。

我们会想纠正由于遗传或者复制出错而产生的致病基因。或者在某些情况下，我们会想增强农作物、家畜，甚至人类的遗传密码。

那么我们是否只是将不想要的基因剪掉，然后用一个好的基因来替代呢？

首先我们必须要记住动物和植物是由成千上万的细胞组成，每个细胞含有相同的DNA。只编辑一个细胞是毫无意义的：我们必须要编辑每一个细胞里的同一个基因。我们需要剪断成千上万个基因再黏上成千上万个新基因。

并且，不是所有的细胞都容易进入——我们如何触及那些深埋于骨头或大脑内部的细胞呢？

一个更好的办法是在生命诞生之处就开始这项工作，当只有一个细胞——早期胚胎的时候就进行基因组编辑。

因此，我们只需要一个巨大的显微镜和一把微小的剪刀。这基本上就是我们所使用的。

Cas9是细菌中进化出来的破坏病毒的“剪刀”的技术名称。CRISPR所指代的重复DNA序列是复合系统的另一部分，它会告诉剪刀要剪断DNA的哪一部分。

发现，剪断，粘贴

为了使Cas9剪刀能够精准定位，我们将其与人工引导链结合，该引导链能够引导Cas9到匹配的DNA片段上。

记住，DNA有两条链，两条链相互配对。我们制作的引导链所带的编码只与30亿对碱基对的长基因组中的一部分配对——就像谷歌搜索。我们的引导链确实可以梳理大量遗传物质，从中发现与之精确配对的一段。于是，我们的“剪刀”能在这个正确的位置剪切。

一旦Cas9剪刀在我们预想的位置上剪断了DNA方，细胞会使用任何可利用的DNA片段去修复断链。因此，我们也会注入新的想要插入的基因的DNA片段。

你可以使用显微镜和显微注射器一起注入CRISPR/Cas9和引导链以及供体DNA（新基因）。或者，你可以用电流对细胞穿孔从而让这些物质流入，使用枪将粘附着这些物质的小弹珠打入细胞内，亦或通过胶囊化的方法将它们引入——将它们用脂质小泡包裹，当小泡与细胞膜融合时会释放出内容物。

但是新基因怎么找到合适的地方嵌入？想象一下你要从30亿块中找到一块去填补拼图的最后一片，并且是在一个细胞内，像百香果一样充斥着黏糊糊的东西。

你会做的是制作一块与缺口形状相符的七巧板，并将其注入百香果内。这样，你只需要摇晃百香果直到这块七巧板找到它要填补的部位并只插入在它应该插入的位置。

你不需要通过显微镜去看基因组DNA——它们太小了。你也不需要摇晃——随机扩散（称为布朗运动）最终总会将这块七巧板带到适合它的位置。

首先，引导链会晃动着找到合适的位置让剪刀剪断，之后新的供体DNA会类似地排列在合适的位置并且通过DNA修复机制永久地缝合在DNA链中。

然而最近，新开发的CRISPR编辑系统已经不需要DNA的剪切。这种情况下，CRIPSR/Cas和引导系统可以将酶传递到特定位置并改变该基因，如将A变为G或C变成T，而不是将DNA链剪断再缝补新的片段进去。

我们用CRIPSR/Cas9做什么？

许多实验使用在类似血液的培养基中培养的小鼠胚胎或细胞。其他研究人员改造干细胞，这些干细胞改造后重新注入病人体内，重新移植到受损的器官中。

世界上只有少数实验室真正在研究人类的早期胚胎。这类研究受到高度监管和密切关注。还有一些人则研究植物细胞，因为完整的植物可以仅通过几个细胞产生。

随着认识的深入， CRISPR/Cas9可以利用的领域将更广。我们可以做很多事情，但是每个生物体和每个细胞都是不同的。而且，机体内的一切都是相互关联的，我们必须要考虑到意料之外的副作用，并且从伦理学的角度审视基因的修改。尤其是我们，作为一个社会整体，应该讨论并且就我们所希望实现的目标达成一致的认识。