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网易科学人栏目组翟中超
图注：线粒体。（图/Shutterstock）
如果科学家们发现了一种预防疾病或克服不育的新方法，他们通常会受到称赞。但涉及到基因工程，就会引起许多争议。生殖医学中的基因工程尤其可怕，因为这关乎到改变后代的基因。任何新技术都会引发争议，即便是在比较开放的美国。
故事是这样的，医生们利用一种相对较新的技术，帮助一对夫妇避免遗传基因突变，如果不干涉，他们的孩子就会患上遗传性线粒体疾病。如果你把中学时的线粒体知识都交还给了老师，不要紧，下面会简单复习一下。
线粒体替代疗法（mitochondrialreplacementtherapy），简称MRT，因创造出“三亲婴儿”而成为头条新闻。该疗法涉及到替换胚胎中的线粒体基因，因为要修改的胚胎具有遗传线粒体疾病的风险，因此要换成捐献者，即第三父母的健康的线粒体DNA。
对人体内几乎每个细胞来说，线粒体都必不可少，因此，线粒体DNA突变引起的疾病会使人极度虚弱，症状包括癫痫发作、发育迟缓、失明和器官衰竭。
“线粒体替代疗法的目标非常简单，就是为了防止孩子一出生就得坐轮椅或伴随缺氧的状况，这些孩子注定要经历缓慢而痛苦的死亡过程，而孩子的父母必定会痛不欲生，”英国布朗大学专门从事生殖生物学研究的伊莱·阿达西（EliAdashi）教授说道。“是人都有同理心，这种感情不难理解。”
但是一谈到线粒体替代疗法，就会产生相当大的分歧。这只是另一种形式的体外受精？还是一种早期的基因编辑形式？如果是后者，那么这种编辑方式会不会很快就引起人体优化的风险尝试？
年，英国成为第一个，同时也是迄今为止唯一一个正式将线粒体替代疗法合法化的国家，该疗法也将严格遵守预防遗传性疾病的要求。今年二月，英国纽卡斯尔生育中心的医生对两位母亲进行了这种疗法。澳大利亚和新加坡目前正在考虑是否要效仿英国对这一疗法进行许可。
在美国，由于一项拨款预算案中被暗中加入了一个附加条款，因此自年以来，该实验的程序研究就被禁止了。科学家们对这项禁令感到困惑，因为大多数科学家都认为该疗法值得研究。
然而，这并未能阻止到一名美国医生。这名医生名叫约翰·张，他在纽约开了一家生育诊所，约翰·张在墨西哥为一对夫妇实施了线粒体替代疗法。此外，乌克兰的一家诊所正在与约翰·张的诊所进行合作，他们将为能支付1.5万美元费用的美国人提供这项服务。
线粒体替代疗法要操纵胚胎，会改变当事人后代的基因，因此招来了很多批评。到目前为止，在过去的两年里，利用线粒体替代疗法孕育出生的婴儿只是极少数，这也就意味着，这种疗法究竟会对这些孩子产生何种长远影响，我们还不得而知。
但是由于线粒体替代疗法并没有远离其他的生育治疗，一些科学家认为，只需更多的研究和适当的监管，这种疗法就会变得司空见惯，或许在未来，对于想让孩子和自己的基因产生联系一对女同性恋夫妇，这种疗法就像试管婴儿一样变得可行。
通过基因疗法和基因编辑技术，我们改变人类后代DNA的可能性越来越大，线粒体替代疗法的案例表明，我们需要直面这些棘手的伦理问题展开对话。
那么问题来了。线粒体替代疗法的工作原理是什么？我们应该感到担心吗？为什么这种疗法在美国被禁？回答上述问题前，我们需要先了解下面的内容。
线粒体DNA的解释
你可能还记得，线粒体被称为细胞的“发电站”。这是因为我们所有的细胞中都有线粒体，而其主要功能就是制造生产为人体内大部分过程供能的高能分子。但线粒体的特别有趣之处在于，它们有自己的DNA。
大约99.9%的人体DNA都存在于细胞核中充当染色体，而剩下的0.1%则位于线粒体当中。
图注：线粒体自身也具有DNA。（图/美国国家人类基因组研究所/维基共享资源）
当卵子被精子受精时，就会产生一个拥有DNA的细胞核，其中一半遗传信息来自母亲，另一半来自父亲。但是精子的线粒体并没有进入卵子，所以婴儿细胞只能得到母亲的线粒体DNA。换句话说，线粒体DNA只会由母亲传给孩子，这种模式被称为“母体遗传”。
图注：线粒体DNA只会由母亲遗传，而细胞核的DNA父母都会遗传。（图/美国加利福尼亚大学）
线粒体DNA的遗传并不像细胞核DNA那样得到了充分的研究，但我们确定的是，如果母亲线粒体DNA中存在某些突变，那么下一代患上严重疾病的风险就会增加。
三人产生一胚胎
那么，线粒体替代疗法是如果运作的呢？需要说明的是，这一疗法并不算是基因编辑，因为医生替代的是细胞核之外的DNA。更明确地说，这属于基因操作的范畴。
人体的一个细胞中的细胞核含有大约3万个基因，而我们的线粒体只有37个基因。线粒体中的这些基因只对涉及制造腺苷三磷酸（简称ATP）的蛋白质指定遗传密码，而腺苷三磷酸这种分子则会为人体中大部分细胞过程提供能量。
像人体内其他DNA一样，我们的线粒体DNA也会发生变异，导致产生错误的蛋白质。这些有缺陷的蛋白质会引起像Leigh综合征（也称亚急性坏死性脑脊髓病）和肌阵挛性癫痫伴破碎红纤维综合征（简称MERRF）的神经系统疾病，前者是由脑组织受损引起的，而后者是由肌肉和神经细胞异常造成的。
上面提到的疾病非常罕见。据估计，每人中就有1人患有线粒体疾病，这是由细胞核和线粒体DNA突变导致的，而细胞核DNA突变的影响更大。根据年的数据，纽卡斯尔大学的研究人员估计，由于线粒体DNA突变，美国每年约有名新生儿存在患上遗传疾病的风险。
如果有哪位母亲不想将自己的线粒体DNA传递给后代，那么线粒体替代疗法就是一个可行的解决方案，医生只需使用其他女性捐献者的线粒体即可。因此，尽管说法听起来比较唬人，比如“三亲婴儿”什么的，但最终的结果就是，胚胎只含有捐献者的一丁点DNA。由线粒体替代疗法出生的下一代其99.9%的DNA都来自于他们的精卵父母。
转移线粒体由好几种方法，但最常见的就是两种，分别是原核转移与纺锤体转移。这里的介绍稍微复杂些。
在原核转移中，母亲的卵子和捐献者的卵子都会通过试管受精。将供卵，也就是捐献者的卵子中的受精的细胞核（也称原核）破坏掉，然后再把母亲卵子中的原核装回去，因为后者兼有父母的DNA。
在纺锤体转移当中，来自母亲的核DNA（也称纺锤体）被移植到捐献者的卵子内以替代捐献者的DNA。然后，医生再利用卵胞浆内单精子注射技术将父亲的精子注入到新卵细胞内。卵胞浆内单精子注射技术和体外受精有些类似，但也有区别，前者是将精子直接注射带一个卵细胞中，而后者是让精子在培养皿中自己进入卵细胞。
原核转移相对简单便宜，因为相比纺锤体，原核更大、更易于成像与操控。但这也引发了一些道德问题和宗教界的质疑，因为这个过程会涉及到破坏已受精的细胞核，有些人会认为这和堕胎有些类似。
纽卡斯尔生殖中心的科学家使用原核转移法，而约翰·张的诊所使用的是纺锤体转移法。
医院对线粒体替代疗法一直保持沉默，医院新闻处也向媒体表示他们现在还不能接受采访。但英国卫报报道称，医院已对两名女性做了这种手术。
为什么美国禁止线粒体替代疗法
如今，在美国进行线粒体替代疗法是违法的，而英国却在这一疗法上走在了最前列。但线粒体替代疗法背后的大部分研究，以及第一个使用这种技术出生的婴儿，都是美国科学家和医生的研究成果。
年，俄勒冈国家灵长类动物研究中心的研究人员成功地在恒河猴身上进行了线粒体替代疗法。正是这类研究以及后续研究得出了结论，即线粒体替代疗法有潜力应用在人类身上。
考虑到这些数据与研究，美国食品与药物管理局的细胞、组织和基因疗法咨询委员会在年举行了一次会议，会议最终得出结论，在使其合法化之前，还需进行更多的研究。
然后在年，美国食品与药物管理局要求美国国家科学院的一个委员会评述这一程序，该委员会随后发表了一份报告。报告称，在监督下，线粒体替代疗法可以合法化。
当美国国会通过年综合拨款法案时，进展陷入停滞。此外，法案中一则附加条款称禁止生殖细胞系修改。这一条款也就意味着，对卵子、精子和早期胚胎的所有基因工程将被禁止，而会遗传给不止一代的基因修改自然也不被允许。
随着人们对基因编辑技术的日益
