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大争议:技术考验人类伦理

2015-04-25
人类伦理,基因改造技术
【大争议】中国学者世界第一是福是祸:技术考验人类伦理
2015年4月25日 按蓝字加我好友 赛先生

几年前,国外发明了一种新的基因改造技术,国内也有广泛应用,但国内外都只限使用于动植物(无论体细胞还是性细胞)或人类的体细胞。限于伦理问题以及一些国家的法律明文禁止,一直无人改造人类性细胞的基因。

这一状况,于4月18日被我国中山大学生物学副教授黄军就及其合作者打破。他们在世界上首次报道了改造人类性细胞基因后获得早期胚胎。一石激起千层浪,该研究引发的担忧近日不断发酵。

这一技术进展为何会引发巨大的伦理争议?基因技术一旦应用于性细胞,不仅可能出现基因的“私人定制”,而且可以影响很多代,甚至人类进化。《赛先生》将对此刊发多篇文章,欢迎不同意见投稿。在今天刊发的首篇文章中,中科院生物物理研究所助理研究员王承志认为,这一技术进展打开了“潘多拉魔盒”,引起的后果可能无法预料。

王承志(中科院生物物理研究所助理研究员)

4月18日,中山大学生物学副教授黄军就带领的研究组在Protein & Cell杂志发表论文,在世界上首次报道了使用基因编辑技术改造人类胚胎的研究进展。在这项研究中,该研究小组对人三原核受精卵中的HBB基因(编码红细胞珠蛋白)进行了改造。一石激起千层浪,国际科学界对该研究做出了迅速而态度迥异的反应,该研究引发的伦理担忧也在不断发酵。

遗传病:无尽的缺陷

在黄军就课题组发表的论文中,他们改造了受精卵中编码珠蛋白的HBB基因,该基因的突变会导致一种常见的遗传疾病——β地中海贫血。

这种疾病可导致严重贫血、发育不良、骨骼改变,甚至引起新生儿死亡。而类似的遗传疾病还有很多,它们中的很大一部分是家族性遗传。这些疾病一代又一代地折磨着整个家族,就像他们的祖先中了某种不可解的诅咒。

20世纪之前,人们对这些疾病的认识还非常肤浅,几乎毫无对策。让其雪上加霜的是,近亲结婚的风气在古代的东西方都非常盛行。16世纪,显赫一时的西班牙哈布斯堡王朝继承人查尔斯二世,因其家族长期近亲结婚而身患多种遗传疾病,特别是因生理缺陷而没有子嗣,进而最终导致了哈布斯堡王朝的迅速衰落。中国古代的近亲结婚也时常发生,比较著名的例子是汉武帝和其皇后陈阿娇是表亲。

显而易见,近亲结婚导致遗传缺陷基因在家族中不断继承并累积,而不同遗传背景的人通婚则会不断“稀释”遗传缺陷基因。但即使父母双方只有一个人的一条染色体含有某遗传缺陷基因,其后代继承该基因的可能性依然高达二分之一。显然,如果要在一个家族中彻底杜绝一种遗传病,就必须保证出生的所有婴儿都不携带患病基因,而生理条件下体内受精过程是随机的。

2014年,北京大学乔杰、谢晓亮和汤富酬研究组合作,利用极体的单细胞测序技术帮助一对患有遗传病的夫妇,体外选择了不含有致病基因和已知突变的胚胎,从而让他们的宝宝完全摆脱了“家族魔咒”。这是遗传病学历史上“里程碑”式的突破,让人类第一次在个体水平上终结了其家族的致病基因。

这项工作与黄军就团队的工作的区别,在于这只是一个人工选择受精胚胎的过程,并不触及人为改造胚胎基因的伦理红线。而这根红线,却不啻人类与“造物主”的分隔线。越过它,人类就可能进入改造自身物种的另一个世界。

基因改造:“上帝”之手

人类对于自身从哪里来,以及自身为何是人类这种问题的思考大概从未停止过,因为不同的文化中都能找到一个相似的故事:一位(或多位)具有超能力的“神”创造出了所有的物种,包括人。这些不同文化背景的神话故事中还能找到另外一些相似的故事,比如都有一些“神”能够改造现有的物种,如古希腊神话中雅典娜将美杜莎的长发改造成毒蛇,日本神话中甚至有邪鬼蛊惑一位男人种下其爱人头颅而得到人面树的传说。可见,人类的想象力已经可以跨界改造生物了。

事实上,人类对于改造物种的渴求一直存在并不断实践着。今天,和人类关系密切的动植物,从办公室中的盆栽到家里养的宠物,再到作为食物的各种畜牧动物,几乎都是人类通过各种育种方法改造(主要是通过杂交)而来,而这一切背后的原理直到上个世纪才被人类认识。

今天,关于生物性状两个最基本的知识几乎已变为常识:一切生物的性状都由基因决定;基因的本质是脱氧核糖核酸(DNA)序列。当人类窥探到了造物的奥秘以后,不可避免的事情即将发生:人类想改造自己。

人类是想改造自己的,从越来越风靡的整形医院就能看出来,但人类从未在基因层面上改造过自己。自从“双螺旋结构”的大门打开以后,人类对DNA的操作越来越随心所欲。限制性内切酶、连接酶、修饰酶等工具不断被发现和改造,科学家可以在试管中将DNA片段像乐高积木一样任意拼接;聚合酶链式反应、DNA合成技术和DNA测序技术使得科学家可以阅读并创造新的DNA序列;细胞内同源重组现象的发现使得科学家可以对细胞内的DNA进行编辑:首先是原核生物如大肠杆菌,随后低等的真核生物如酵母也被攻克,然后果蝇、斑马鱼、老鼠等一系列模式生物也都被科学家逐一“拿下”。

2013年,CRISPR-Cas9技术的问世,使得基因改造成为一项成本极其低廉,操作极其简单的事情,任何一个有基本分子生物学背景的学生都能在很短时间内学会并操作。至此,“上帝之手”仿佛已经掌握在人类手中:我们有能力改造人体细胞内的基因,甚至改变胚胎的基因而得到我们想要的个体。

配合美好的想象,技术可以让一切听上去都美好起来。科学界对于基因改造(业内人士称为基因编辑)技术也开始狂热起来,好消息接二连三地传来:科学家成功清除了艾滋病毒潜伏的细胞模型中的病毒DNA、科学家成功敲除了癌症细胞的致癌基因、科学家成功在人类干细胞中修改了遗传缺陷……科学家好像已经无所不能,只差将最后那扇门轻轻推开。

变种人:潘多拉魔盒?

电影《X战警》想象了由于基因进化人类出现了各种变种人,而变种人与普通人的冲突将世界带入各种灾难之中。基因编辑技术的成熟,使得基因可以人为被“进化”,从而可能让某些电影中的假想情节变为事实。

试想,如果人类胚胎基因可以被任意编辑,那么首先多种遗传疾病将可以被彻底根除,但人类并不会满足于此,因为人类还希望获得“更好”的基因。比如有些父母可能会希望孩子拥有“更聪明”“更健康”“更漂亮”等等的基因。基因技术一旦应用于胚胎,就可能出现基因的“私人定制”。正如整容技术最初在医学上,只是用于修复由于疾病或创伤造成的严重缺陷或畸形,而后不可避免地成为自我“定制”的途径。类似韩国选美赛中千篇一律的美貌面孔这种情形,谁知道会不会在基因层面再现?

如果基因改造仅仅是停留在人为选择甚至创造“更好”的基因来传给后代,世界也只是多些同质化的个体罢了。但倘若这个潘多拉魔盒一旦打开,引起的后果可能是无法预料的。

我们不能忘记,人类总有一些疯狂者,当他们掌握了某些资源后便会将人性踩在脚下。“二战”期间希特勒在对他的部下训话时说:“我们对于亿万愚蠢可笑的斯拉夫人,要采取这样的办法:把他们之中最优秀的按照我们的要求加以改造,而把其余的人隔离在他们自己的猪圈里”。即使人类文明经过惨痛的世界大战后进入了21世纪,极端宗教势力依然在很多地方横行。试想,他们中的某些人如果掌握了基因编辑技术并应用于人类,世界将会如何?

科学与伦理:人类将何去何从

爱尔兰剧作家萧伯纳曾有一句名言:“人生有两大悲剧,一是不能如愿,一是如愿。”科学家花费了大量精力将基因编辑技术发展到如今的高度,在多少代科学家消灭人类遗传病的愿望已经看到一丝曙光的时候,人类在“天堂”的门外是推门踏入禁区,还是三思而后行?这将决定人类的未来。

科学是纯洁的,正如法拉第将科学比喻为初生的婴儿。但婴儿终将长大成人,可怕的是,一旦其长大成人,就不再听父母的话了。它可能成为一位圣人,也可能成为恶魔。正如人类创造出财富,而如今财富也在控制着人类。科学如不能拴上伦理的红线,便可能变成脱缰的野马。

1996年,“多莉”克隆羊的诞生,标志着人类可以开始复制高等生物;2010年,“科学狂人”克莱格·文特尔首次合成人造生物“Synthia”,标志着人类可以创造全新物种;而如今,我们正站在定向改造人类——我们自身这个物种的禁区之前,伦理从来没有如此重要过。如今,多数国家已通过禁止克隆人的法律,也许现在到了我们的立法者直面这一问题的时候了。

饶毅、鲁白、谢宇三位学者创办的《赛先生》 ── 与科学同行,关注科学与文化。




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