【辩论与科技─基因编辑与伦理（上）】
第二篇辩论与科技专文，我们邀请到建功高中100字头，毕业于成功大学生命科学系，目前就读东吴法律系法律专业硕士班的李承哲学长分享。
由于内容丰富，专文将分成上、中、下三篇。这篇先从去年明京杯辩题“合成生物学的蓬勃发展是人类之喜／人类之悲”出发，让我们欣赏学长如何从不同学门观点来思考辩题。
感谢《辩论空间》的邀请。过往举办明京杯时，多领域整合一直都是辩题选择的重要考量，由于我跟德瀛哥皆毕业于生命科学系，时常从自身所学挖掘出不一样的命题，例如第五届的流浪狗TNR、第六届的碳交易、第十届的HIV云端药历、到去年的合成生物学等等。除了开拓不一样的视角外，也期许选手将“辩论”这套传统而有效的技术应用到更多的场域。
原先是想从相关辩题出发，撰写基因编辑的科普文章，可惜本人才疏学浅，虽说大学主修生物，却只对个体层次以上的生物学如生态、生物统计等学科有兴趣，至于生物化学与分子生物学呢？我只能说，感谢它们点燃我研究所转换跑道的热情（误）。
因此，虽说是从基因编辑技术做延伸，但我不会花太多时间着墨在分子生物学领域本身。我会由生物统计、生态学、以及科技伦理这几个面向，跟各位聊聊这类辩题的其他可能性。
▌从统计观点思考“合成生物学”
在第十一届明京杯闭幕过后不久，当年度的诺贝尔化学奖便由基因编辑技术CRISPR的发明者珍妮佛．杜德纳（Jennifer Doudna）与埃马纽埃尔．彭蒂耶（Emmanuelle Charpentier）两位女性学者共同获得。
这项划时代的技术，从根本扭转了基因相关研究的想像，人类终于摆脱被动观测与移植的角色，透过整合近三十年来研制的多领域研究方法，亲手掌握基因科技的发球权。以前，我们只能有限度的使用ctrl + c与ctrl + v制作拼装车，但现在终于拥有键盘与打字机，手握自由创作书写的能力。也难怪，有论者为此技术冠上了十分耸动的名号——“上帝的手术刀”（注1）。
要从何评价一道新科学技术？从去年明京各校论点设计观之，大多是讨论合成生物学的应用端，例如：改造作物、预防疾病、甚至是生化武器等，我猜是CRISPR实际应用的画面感太过强烈，才导致大家的第一反应，都将讨论时间轴拉到现今与未来的世界。
然而，我想提供另一个视角：在合成生物学还未走出实验室前，它有被评价为人类之喜、人类之悲的可能性吗？
对科学研究者来说，合成生物学应有一重要价值，那就是“研究方法”的更新。先跟各位介绍一些统计学基本观念，在企图检验假设是否为真时，必须设定零和的虚无假设（H0）与对立假设（Ha），只要能透过检定拒绝其中一者，即能说明另一假设为真。
在生物统计学课本中几乎都会有这样的典型案例：若在野外发现一种形状极度类似A恐龙，却较为袖珍的X化石时，该怎么证明它是新物种（Ha）？解题步骤大致是这样的：
在进行步骤1的计算时，必须以足够的A恐龙化石样本做为基石。若取样数目越大，推敲出的结果就会越靠近实际母体状况；反之若取样太小，易使推论错误的机率变大（步骤3计算X化石数据其实也是）。
不过，对研究人类基因的科学家来说，麻烦的不只是取样，还有技术上是能否精准控制“基因”这项变数。由于研究时无法直接以大量人体来实验，且人体DNA中又约30亿的碱基对，因此早期研究因无法针对个别碱基对编辑，故未必可完整对齐人体之基因序列，也遑论验证特定基因确实产生怎样的性状或人体作用。
其中一个案例，即是性倾向是否为天生的研究。不少研究团体虽发现，有些染色体上显现的标记可能影响不同性倾向，但却无法在统计上证明二者关联性，通常最都仅能得出“没有足够证据证明性倾向为天生”的结论（注2）。这并非个例，由于统计上的缺陷，人类至今仍有许多未解的难题存在，即便可以从其他学科剖析天赋与外在环境的互动，但对渴望求知的科学家来说，终究是缺了角的拼图。
而合成生物学的出现，让单一碱基的基因序编辑成为可能，我们终于有机会在研究方法上突破，让基因成为实验室中被控制的变量。固然这当中有诸多研究伦理问题需要讨论，但原先的世纪之谜终于被撬开门缝，从原先客观不可行，至今已往前迈进了一大步。
以此观点出发，或许能为合成生物学创造的知识定性，更聚焦的讨论这新兴学科与其他基因工程技术的差异。无论如何，合成生物学这座耸入云霄的巴别塔确实让人们离神性更近了，不仅因为创造、更因我们了解。若在此层次辩论人类之喜或人类之悲，应可有不同的火花。
（未完待续）
注1：陈建钧，诺贝尔化学奖颁给“上帝手术刀”！首度两位女学者获奖，基因编辑技术获肯定，数位时代，2020年10月8日，连结：https://www.bnext.com.tw/article/59552/nobel-prize-in-chemistry-2020-crispr-cas9-gene-editing。 注2：丁雪茵、蔡志东、包康宁、陈静妃、王千幸，性别平等教育：教学资源手册，页77-79（2019年）。王秀云，性倾向是否有生物基础？同性恋是天生的吗？，关键评论网，2018年11月16日，连结：https://www.thenewslens.com/article/108325。
【辩论与科技─基因编辑与伦理（中）】
上篇承哲学长带大家从“统计学”探讨合成生物学的意义，本篇文则从生态学的观点切入，希望有助大家了解人类与环境互动的细腻之处。
▌生态是什么？可能出现“人造的平衡”吗？
再来，想跟各位聊聊生态学。先消个毒，我没打算讲一些高大上的理念，但生态作为常出没在各辩题中的争点，不知为何常被讲的很空泛，借此机会，想提供读者们一套讨论生态问题的视野，也看看生态学务实的一面。
虽然经济发展跟生态保育常被放在社会的对立面，但在学术领域中，生态与经济其实有许多共通的讨论前提，与具科学性质的研究方法。若将经济学的格局从人类放大到所有生物，以所有物种的福祉最大化为目标，那就是生态学讨论的问题，因此思考生态问题时，生态学者远比大众想像的更加务实。
在经济学假定中，自由市场下的商品不能卖的太贵或太便宜，投资的风险跟报酬也不能全有全无，尽可能追求的是整体经济福祉的均衡。而生态学相似的点是，人类作为大自然的一分子，被镶嵌在整个生态系统中，无论是无止境的要求人类退让，或是绝对的人类本位主义，对生态学家来说都是荒谬的。
因此，寻求“平衡”应会是思考生态问题的重点。如果越把生态当成神圣不可侵犯之领域，呈现的论述就会越像纯粹的信仰，这种退去科学理性的狂热时常让讨论停滞，不得不慎。
此概念套回“合成生物学”的应用上，若将新兴技术用于“复育生态”，该思考的是这真的可达成生态上的平衡吗？这很像一双“看得见的手”对自由市场的介入，调节市场的预估效果是好是坏，最终都还是跑模型预估的结果。只不过生态纳入的变数比经济更为广阔，每个“扰动”都可能产生更复杂的影响，在不同环境下的适用性也值得探讨。
各位听过“狼群改变河流”的故事吗？在1920年代，美国黄石公园的灰狼因人类猎捕而灭绝，原先会被狼群狩猎的马鹿（elk）开始增生，将公园内的植株横扫一空，河川周边的生态环境开始恶化。1995年，美国开始实行“灰狼重现黄石公园计划”，将复育成功的31头灰狼野放。这些猎食者做为“生态助手”的表现亮眼，马鹿群的数量下降，环境也逐渐复甦。这则新闻在当时被BBC与国家地理频道专题报导，也是生态学课堂中的经典案例。
要完成复育计划，绝对不是把原先灭绝的物种野放即可，尤其本案中的灰狼在当地已销声匿迹好一段时间，这与单纯的保护濒危物种不同，有很多复杂的问题需要解决，包含灰狼可能跑出黄石公园、破坏环境新生的平衡、伤害当地家畜等。对此，美国鱼类及野生动物管理局提出了《环境影响说明书》（EIS）来说明预估结果，他们透过动物行为实验预测灰狼对马鹿、骡鹿（mule deer）、麋鹿、水牛、大角羊（bighorn sheep）、叉角羚（pronghorn antelope）或雪羊（mountain goat）数量的影响，计算野放灰狼对马鹿数量的逐年影响，并借此损益其对家畜与其他野生动物造成的冲击，而后才获准实施（注1）。
相关讨论没有就此中止，学界对野放狼群的实质效果仍抱有质疑，学者Emma Marris在2014年的《Nature》期刊质疑：黄石公园马鹿数量下降、植被数量增加是否根属于灰狼复育？文中指出灰狼的区域并未观测到更多的植被生长，且马鹿数量的变化与其他不会受灰狼影响的物种相似，或许是其他因子导致鹿群减少也说不定（注2）。
接触过经济、租税等各种模型评估相关争议的朋友们，会不会觉得有些熟悉呢？若把上述各物种名称替换为经济政策与相关专有名词，不难发现整个攻防路径与经济争议具高度相似性。
狼群与河流的故事，不知能否让各位感受到生态学细腻而务实的一面？人们主动介入生态的结果，可能会使生态失衡，但也不一定是悲剧收场，有时只是介入的方法不对、时机不对，乃至于资料分析与观察的情况不够完整所致。