熊 嫣
(北京理工大學生命學院,北京100081)
生物技術是以生命科學為基礎,利用生物體或其組成部分,設計構建具有預期性狀的新物種或新品系,并結合工程技術手段和其他基礎學科的科學原理,為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或提供新型服務的綜合性技術體系。通過基因重組技術、PCR技術、DNA和蛋白質序列分析技術、分子雜交技術、細胞和組織培養(yǎng)技術、細胞融合技術、核移植技術等,使得生物技術已在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生和環(huán)境保護等方面得到了廣泛應用,并取得了突破性進展。生物技術能夠幫助人類解決生存與健康、食品短缺、資源和能源匾乏、環(huán)境污染等重大問題,同時對新型電子信息器件的研制具有巨大幫助,而且具有高附加值、低能耗、低公害、高研究與開發(fā)比重等特色,但在其帶來經(jīng)濟效應的同時,也給社會帶來潛在的負面影響,引人深思。
以基因治療為例,基因治療是指改變人活細胞遺傳物質的一種醫(yī)學治療方法,將外源的功能基因在載體系統(tǒng)的幫助下定向地導入到靶細胞,直接操縱的是體內發(fā)生突變或缺失的遺傳基因,以達到標本兼治的目的。例如,血友病是一種嚴重的遺傳性疾病,定期補充血友病患者所缺乏的凝血因子不僅代價昂貴,而且是終生行為,基因療法有望讓外源基因在體內有效表達凝血因子Ⅷ,患者將終生受益。人類基因治療的第一個認可的臨床試驗報告始于1990年9月,自此以來已經(jīng)走過10多年的時間。目前有18余種獨立技術平臺正在有效地應用于研究人類疾病,不斷出現(xiàn)的分子水平的產(chǎn)品可以滿足消費者的需要。
但是也需清醒地認識到,目前基因療法尚處于研究階段,曾有過基因治療致死的先例。第一例直接因體細胞基因治療而死亡的臨床試驗發(fā)生在1999年9月,美國費城18歲的格辛戈患了一種遺傳性疾病——良性鳥氨酸基轉移酶(OTC)缺陷癥。這種鳥氨酸代謝失調的疾病本可以通過營養(yǎng)和藥物得以控制,但他卻接受了賓夕法尼亞大學人類基因治療研究所給予的基因治療臨床I期試驗,作為該研究所的第18位和最后一位受試者。在試驗中,由威爾森(James Wilson)領導的研究小組將包含外源性治療基因的腺病毒載體顆粒(最大劑量)注入到他的肝臟內。第二天,格辛戈病情加重,血氨急劇攀升,夜間開始昏迷不醒。4天后,由于強烈的免疫排斥反應,格辛戈因多個器官衰竭而死亡。此外,在以基因修飾的病毒作為新基因的載體,以取代原基因的應用方面,也出現(xiàn)因過敏致死的病例。
基因治療療效不理想,有諸多技術瓶頸,關鍵的技術難題有待克服:(1) 臨床上可用的治療基因較少,對多數(shù)復雜疾病的致病機制還不甚清楚;(2)基因導入系統(tǒng)尚不成熟,載體結構不穩(wěn)定,治療基因難以到達靶細胞;(3) 治療基因達到靶細胞的盲目性大、表達的可控性差,有激活致癌基因的潛在危害;(4) 在體細胞基因治療時,存在不經(jīng)意間改變了生殖細胞基因的可能性,從而對后代產(chǎn)生難以估量的傷害。實際中嚴重不良事件頻頻發(fā)生反映了基因治療潛在的高技術風險。另外,基因治療的非技術類風險也不可忽視,如部分科學家急功近利的心態(tài)、公眾過高的企盼以及媒體炒作等誘發(fā)非技術類風險的因素。
因此,正確看待生物技術帶來效益的同時,還須認識到其潛在的風險,克服技術瓶頸,做到正確評估,并發(fā)揮其最大效益。
生物技術的發(fā)展促進了人民健康水平的提高、延長了平均壽命,使實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育成為可能。但是人工授精、體外授精和克隆也使人類面臨著前所未有的倫理困境。
異源人工授精將會影響到傳統(tǒng)的血緣關系,體外授精使用了供體卵,破壞了有夫妻兩人婚姻關系的線形傳遞,而克隆技術打破了生育與男女結婚緊密聯(lián)系的傳統(tǒng)模式,人類繁殖后代的過程不再需要兩性共同參與,這將對現(xiàn)有的社會關系、家庭結構造成難以承受的巨大沖擊,使人倫關系發(fā)生模糊、混亂乃至顛倒,進而沖擊傳統(tǒng)的家庭觀以及權利義務觀??寺∪嗽谑澜绶秶鷥葲_擊著人類社會現(xiàn)行的人權觀念與生命準則,引發(fā)了公眾對倫理道德觀念的爭論。
達爾文進化論的核心是自然選擇,由自然決定進化的方向和程度,物種包括人類受自然規(guī)律的強烈影響而進化。定向進化指的是利用生物技術,在分子水平改變物種的遺傳基因或對蛋白質分子進行修飾,獲得所需要性狀的表達,使得其朝所特定的方向進化,與自然規(guī)律的影響無關。定向進化的技術已經(jīng)廣泛地應用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學等領域,轉基因技術在定向進化中發(fā)揮的重要作用。
從1983年誕生了世界上最早的轉基因作物以來,2005年全球21個國家共種植了0.863億公頃轉基因作物,美國農(nóng)田的1/3、阿根廷和巴拉圭農(nóng)田的一半多都已種植了轉基因作物,到2007年全球轉基因作物的種植面積已達1.14億公頃。毫無疑問,利用轉基因技術生產(chǎn)的優(yōu)質、高產(chǎn)和各種抗性(抗蟲、抗草、抗病毒和抗逆境等)轉基因作物,已給社會帶來了巨大的經(jīng)濟效益。以對種植轉基因抗蟲棉的農(nóng)戶為例,調查結果顯示,3 年平均種植抗蟲棉農(nóng)戶每公頃收入增加1378元。但是,由于轉基因作物作為自然界中以某一性狀突出的物種存在,將會消除生物群落中的野生物種,威脅生物多樣性,造成物種單一性的危險。比如,由于傾向于單一種植效益高的作物(甘蔗、油棕櫚)而不是輪作,這會造成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)單一化,以及為增加產(chǎn)量和效益的轉基因作物出現(xiàn)可能會造成與野生親緣的交叉授粉,使得轉基因作物侵入自然,導致棲息地的破壞,從而直接或間接造成物種多樣性的喪失。
另外,以克隆技術為例,克隆技術的使用將使人們傾向于大量繁殖現(xiàn)有種群中最有利用價值的個體,而不是按自然規(guī)律促進整個種群的優(yōu)勝劣汰。從這個意義上說,克隆技術干擾了自然進化過程。
科技發(fā)展是符合人類社會進步需要的,生物技術的發(fā)展為解決人類社會發(fā)展的一些重大問題發(fā)揮了重要作用。但是生物技術是一把雙刃劍,在給人類帶來希望的同時,當對其危害性認識不足或被人類濫用時,其潛在危險難以預料。如何做到對風險的正確認識和理智的評估、減少倫理爭論、保護物種多樣性,這些方面在對生物技術的發(fā)展和利用中都須考慮深思。
因此,生物技術的應用應受到人類價值觀、倫理道德以及社會法制的約束。通過完善技術,解決技術難題,以正確評估風險,并通過倫理及法律調整和規(guī)范科學家在應用生物技術中的行為規(guī)則,尤其是制定規(guī)范性的國際法規(guī)和具有法律效力的國際條例限制和制止生物技術的濫用是一項不容忽視的任務。此外由于廣大民眾對生物技術、對基因本質了解不多,容易產(chǎn)生疑慮。要通過宣傳、教育,使廣大民眾認識生物技術、了解生物技術研究對象及可能帶來的問題,通過教育,使人們對生物技術有正確的認識。因此,正確認識生物技術的貢獻和負面效應,遵守生命倫理原則和法規(guī)及加強科學知識的宣傳普及具有重要的現(xiàn)實意義。
嚴格監(jiān)督生物技術這把雙刃劍,使它在提高健康水平、改善生活質量、保護環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略中,發(fā)揮不可估量的作用。
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