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1、第 1 章 ...
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基因工程、细胞工程、胚胎工程等工程技术在当今时代愈发重要。生物制药领域的销售额自 20 世纪 90 年代以来就以每年 30%+ 的增速飞增,预计将在 2022 年达到 3260 亿美元的市场,正如朝阳初升飞速发展。转基因牛羊、转基因鱼虾、转基因粮食、转基因蔬菜和转基因水果在国内外均已培育成功并投入食品市场。1996 年转基因植物成功商品化后的短短七年内,转基因作物的世界种植面积就增加了 40 倍,达到了惊人的 6770 万公顷。截至 2017 年,世界范围内的转基因作物种植面积已经达到了 1.898 亿公顷之多,转基因动植物已经深入世界人民生活。
在如此庞大的前景与利益下,许多科学家认识到了这些新技术在创造巨大经济利益的同时还存在着巨大的潜在威胁。受限于科技水平的影响,时至今日人类对基因结构、基因间相互作用、基因的调控机理等方面的认识仍相当不足。转基因所使用的外源基因也多为异种生物基因,其转化位置难以完全控制。因此,有关安全性与伦理问题的争论从未停歇,各方观点相互碰撞、共同促进,不断地引领高新技术在正途上发展。
有关转基因食品等的安全问题一直是一个讨论的热点,不论是受过何等教育、有过何等经历、处于何等位置的人都能针对此发表出一番或合理或荒谬的见解。关于转基因食品安全性的争议最主要集中在等效性问题、长效性危害问题、疑罪推定问题、伦理问题四个方面。
目前比较普遍的观点是:不论转基因实现了何等目的(例如抗虫、抗逆、抗病等),与人类有关的性质应该与自然环境相同。分歧随之而来:何为“相同“?是物质元素的组成相同,还是分子结构相同?是实际成分相同,还是进入人体后的生理反应都相同?更为关键的一点是,以现代技术尚且无法证明其实质是否相同。以 20 世纪 60 年的”反应停悲剧“为例。自然界中的许多分子都是有其对应异构体的,即结构完全一样但呈手性对称的同一种分子。在手性现象发现的初期,人们并没有意识到 Right 构型和 Left 构型有何差异,而是将其作用效果”等同“了。20 世纪 60 年代,一种名为“反应停”的药物横空出世、风靡全球,它能够有效地阻止女性怀孕早期的呕吐,且对孕妇无明显毒副作用,堪称当时的妇女之友。反应停 ( 酞胺哌啶酮 ) 的分子式为 C13H10N2O4,具有 R 与 S 两种手性构型,但人们并没有意识到 R 型与 S 型的作用差异极大这一事实。1959 年 12 月,西德儿科医生 Weidenbach 首先报告了一例女婴的罕见畸形。1961 年 10 月,在原西德妇科学术会议上,又有三名医生分别报告发现很多婴儿有类似的畸形。这些畸形婴儿没有臂和腿,手和脚直接连在身体上,很像海豹的肢体,[6.5.0.a- 反应停 ]6.4 第二代基因工程——蛋白质工程 , 6.5 安全与伦理问题仍是现今讨论的热点 329被称为 \" 海豹肢畸形儿 \"。在反应停面世的 1956 年至 1962 年短短六年时间内,全球报告的海豹肢畸形儿病例就有 1 万余例,且发病率与反应停的销售量呈正相关(西德约 6000 余例,英国约 5500 余例,日本约 1000 余例,台湾省也至少有 69 余例)。这促使人们开始分析反应停的化学成分,最终惨痛地发现:“反应停”药物中只有其 R 型体有止呕的镇静作用,而其 S 型体则具有强烈的致畸作用。反应停所造成的胎儿畸形,成为 20 世纪最大的药物导致先天畸形的灾难性事件,至今仍有法律纠纷遗留。有诸如这样的先例,人们对转基因所宣称的“等效”、“等同”不由得会划上一个问号。同样令人忧心的是,转基因后的作物中是否可能含有一些致敏原,使得一些本应可以食用这些作物的人群无法食用或有所损害,造成得不偿失的后果。(如图 [6.5.0.a- 反应停 ],左为海豹肢畸形儿 )
长效性危害问题的焦点则是在于:虽然目前仍未报告由转基因引起的病例,但数十年之后是否会产生隐性危害?转基因所带来的危害是否是一种微小的累加效应?在世代遗传中是否会产生一些不明的影响?这些问题也是目前无法证明的。
正是由于等效性问题与长效性危害问题无法得到切实的证明,从而引发了第三个与生物技术并无多大关联的问题——疑罪推定问题。疑罪推定问题一直是法学界的著名问题,大致可以分为有罪推定与无罪推定两种意识形态。通俗来讲,有罪推定就是 “宁可错杀一百,绝不放过一个”的定罪,无罪推定则是 “宁可错放一百,绝不冤枉一个”的推定。转基因食品的安全性现阶段而言就是一个“疑罪”。从有?从无?多方观点各执一词。在转基因技术与标准成熟之前,以任何一种推定为着手点进行管控都可能存在不同领域的多重风险。如果立即以有罪推定着手管理,禁止一切转基因食品的种植、加工、流通,那么会有无数人口立即返回食不果腹的赤贫状态,世界粮油价格、农业市场也会受到严重冲击;若以无罪推定放开转基因食品的各个环节,那么就存在危害人类健康、埋下祸根的可能。时至今日,这些问题仍无法一概而论。
生物安全与环境安全同样是一个争论热点。围绕这一热点的问题主要有超级物种风险、环境风险、不可控风险三方面争议。
超级物种风险是生态平衡、物种入侵、超级物种形成等方面综合的风险。学界比较在意的是,转基因生物是否会由于改良了劣势性状而对当地生态系统平衡造成破坏?即使是当地原种进行改良,改良后的新种是否会如同外来物种一般入侵当地?基因污染是指外源基因通过转基因动物、转基因作物扩散到其他栽培作物或自然野生动物体中并成为其可遗传基因的一部分。1996 年有科学家发现,抗除草剂油菜可以与杂草杂交产生可育种子,其孕育出的杂草极有可能就是一种“超级物种”——具有转基因优良性状的这些杂草难以控制,无疑是一场生态与环境的灾难。
也正如上述超级杂草的事例所言,如果产生了这样一种超级物种,极有可能逼迫人们使用毒性更大的化学药剂进行控制。这些高毒性的化学药剂被广泛使用后,会不会对环境产生难以逆转的危害?不仅如此,转基因生物是否还会对环境产生其他危害以及二次污染?亦或是转基因生物可以减少化学药剂的使用,促使环境变好?
除此之外,人们所担心的还有转基因生物是否存在一些不可控风险。转基因生物所产生的有毒物质通过富集作用是否会危害人类?转基因生物是否存在人类尚未发现的利好或风险?转基因就如同薛定谔的盒子一般,在打开之前,我们永远无法知道是利大于弊还是弊大于利。
面对如此多的问题,我们应该深思:如何扬长避短地吸收各方精华,求同存异的指明发展道路。世界人民的命运休戚相关,只有各方都理性看待争议,各组织都居中发展观点,各国政府都加强政策监控,我们才能在前进的道路上不迷路、不绕弯、不为所难。
舆论对政策有引导作用,政策对舆论与市场也有规范作用。我国政府 1993 年就颁布《基因工程安全管理方法》,2002 年又颁布《农业转基因生物标识管理办法》。这两份文件都对基因工程实验的安全等级和安全性建立了评价体系,并要求从事基因工程工作的单位应依据遗传工程产品适用性质和安全等级,分类分级进行申报,经审批同意后方能进行。加强国家监控是转基因技术趋利避害的重要举措。
除此之外,科学家应自觉遵守科研道德,自觉防控风险。例如实验时将重组 DNA 导入具有遗传缺陷的生物,大肠杆菌作为受体菌株时选择在 37℃以上即死亡的品类,选用的外源基因表达产物无毒性、不易扩散,在实验材料出现问题时进行完全销毁 ...... 在多方努力之下,基因工程等技术必将不断造福人类,开创出新的辉煌。
除了上述问题,还有一个重要焦点便是伦理问题。需要强调的是,伦理观念并非仅仅象征所谓高洁,而是一种掺有宗教、政治、人文理念、意识形态、社会影响的观念。正因如此,伦理观念的碰撞往往剧烈而一发难以收拾。不仅是转基因技术,许多技术都在频频受到伦理观念的质疑,如某些现代生物技术是否有侵害特殊人群利益的嫌疑?完全遏制科学研究是否又是因噎废食、故步自封?此外,歧视问题也是伦理争论中重要的一项,以 6.3.4 中提到的转基因动物做器官移植供体为例,移植了转基因猪器官的人是否还是完整的人,是否会受到社会歧视?一个更大的争议在于我们应该怎样使用这种曾经只属于大自然的伟大力量——人为制造新的植物、动物、微生物?人类作为沧海一粟,有改变其他物种基因或加入新物种的权利吗?诸如此类的问题还有很多。
何为伦理?伦,是为人的条理、次序,《说文》云:“伦,辈也。”,《逸周书》云:“悌乃知序,序乃伦;伦不腾上,上乃不崩。”;理,是世间万物的本质、准则,《韩非子》云:“理者,成物之文也。长短大小、方圆坚脆、轻重白黑之谓理。”纵横五千年,不同时期、不同信仰、不同学派的伦理观念总是存在或多或少的差异,伦理的争论从未停息。本质而言,伦理争论是不同人群世界观、人生观、价值观之间的争议,但纵使纷争错杂,多数人的伦理观念必然在当地的道德准则、法律法规中有所体现,也必然在当地的风俗人情中管中窥豹可见一斑。
随着科学的发展,伦理问题的不断出现是必然的。我们试举三例:克隆人、设计试管婴儿、基因身份证。
“多莉羊”实验的成功引爆了世界——羊与人同为哺乳动物,羊克隆成功了,人还会远吗?虽然克隆人一直是无数科幻爱好者深感兴趣的话题,但需要强调的是,现实中的“克隆人”是指以动物细胞核移植技术为基础的个体层次的克隆,克隆供体与成体之间仅为遗传物质相同,思想、记忆等均无法继承。基于这些事实,有人认为克隆人技术已经成熟,完全可以实际应用。也不断有人宣称克隆人实验已经完成,克隆婴儿已经出世,但目前都没有证据可以证实。根据克隆人的目的,可以分为两类:治疗性克隆与生殖性克隆。治疗性克隆是指从核移植后的胚胎中取出干细胞用于医学研究与治疗,生殖性克隆则以胚胎发育、个体发育为主要目的。基于克隆技术本身与相关伦理争议,中国政府对克隆人实验的态度可以总结为四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆实验,但不反对治疗性克隆。这也是目前世界主流的观点。
所谓“设计”试管婴儿,是指在胚胎植入前对其进行遗传学诊断,以确定胎儿的某些性状是否为治疗他人疾病所必须。例如某患者需要进行骨髓移植,但苦于找不到匹配度较高的样本,此时对胚胎进行筛选,得到未来可以进行骨髓移植的胚胎,然后将这个胚胎正常生育,在幼儿可以承受的年龄进行骨髓移植。但随之而来的伦理争议在于选择胚胎是否是对生命的不尊重,胚胎是否拥有出生的权利?(这与对孕妇堕胎权利的伦理争议有一些重合,近代以来美国关于这一争议比较著名的判决有罗伊诉韦德案等,其他国家和地区对这一争议的看法也不尽相同,读者可以自行深入探究)对于试管婴儿来说,“设计出生”是两全其美的行为吗?基于这些争论,中国政府出台的《体外受精 - 胚胎移植技术及其衍生技术规范》中明确规定,在医疗机构应用设计试管婴儿等技术前,必须向当地卫生主管部门与审批报备,并取得国家卫生部批文。
基因身份证是基因测序技术日臻成熟后兴起的一个概念,即对人类个体进行测序,通过与 HGP 的测序结果进行比对,标记出该个体的正常基因与患病基因,形成独特的“基因身份证”。但争议随之而来:将每个人的基因公之于众,是否侵犯了隐私权?如果患病基因被标记出,是否会形成新的歧视——“基因歧视”?运用基因身份证进行遗传学治疗的优势能否弥补其劣势?有关基因身份证的争论仍在持续,但由于实际情况这一技术仍无法大规模应用,相应政策法规也仍未出台。
伦理争议从某种角度可以说是科学与人性的竞争。正是由于不同人群社会、宗教、意识形态的差异,才会形成伦理争议。科学可以开创社会的进步,伦理可以守住社会的底线,只有这二者正向且适宜地统一,分别做出让步与配合,才能共同促进社会的进步。只注重科技而蔑视伦理,就等于失去了永夜中指路的明灯;仅强调伦理而打压科技,就会堕落为封建的伦理卫道者。只有辩证看待问题、不断交流促进、妥协多方利益、广泛吸收意见、严谨长远决策才有可能得到符合发展趋势的有利的长效的判断。
生物武器就是一个罔顾人伦的实例,国际社会对其的态度也是明令禁止发展、制造、储存的。所谓生物武器,是指将致病菌、病毒、生化毒剂以及重组过的菌种散布到敌方阵营,作为武器产生大规模杀伤后果。通常将生物武器与化学武器合称为生化武器,但生物武器的危害是远远大于化学武器的,使用生物武器甚至会对环境、对人类产生难以估量的、长久的、不可逆的损害。
生化武器自问世以来已经多次投入战争。第一次世界大战中双方共制造 18 万吨毒剂,直接导致的杀伤约为 130 万人,另有 260 万人因对生化武器恐惧而失去行动能力。抗美援朝战争中,美军向朝鲜北部与我国东北地区投放了包括伤寒杆菌在内的多种生物武器。1961-1971 年越战期间,美军向越南农村的非交战区喷洒了 4200 万升脱叶剂,导致 100 万以上的越南人与 5 万以上的美国士兵身患恶疾,至今无法完全消除影响。
格外需要强调的是,第二次世界大战期间日军在我国进行了大量的生化战与生化武器研究,对我国造成了难以弥补6.5 安全与伦理问题仍是现今讨论的热点 331的伤害。二战期间日军共设立七大细菌战部队,分别是在日本东京的陆军军医学校细菌武器研究室、在哈尔滨的关东军659 部队(其设于哈尔滨平房区的本部称 731 部队)、在长春的关东军 100 部队、在北京的北支甲 1855 部队、设于南京的荣字 1644 部队、在广州的波字 8604 部队、在新加坡的冈字 9420 部队。不仅如此,侵华日军在中国领土上修建数十座细菌武器工厂,大量培养鼠疫、霍乱、伤寒、炭疽等传染性致命细菌;为了检验生化武器的功能,丧心病狂地使用中国百姓做活体实验、解剖,其残暴令人发指。日军战败投降时,生化部队又一次释放了无数致病菌,对中国造成了极大的伤害。这些事实都是日本对外扩张、掠夺资源、践踏中国主权的铁证,侵华日军的种种恶行罄竹难书,造成的恶劣后果触目惊心。
炭疽杆菌、肉毒杆菌毒素、鼠疫、天花等都是可能制造生物武器的原料。炭疽杆菌是一种传染性极强、致死率极高的致病菌,只需 0.001mg 炭疽杆菌就可以诱发炭疽病。其毒素可增加微血管的通透性,改变血液正常循环,损害肝脏功能,干扰糖代谢,最后可导致死亡。肉毒杆菌毒素则可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹,致死量约为 0.01mg。1978 年天花病毒已在地球上消灭,但是一些国家仍然留有天花病毒毒株,在普遍没有接受天花疫苗的今天,使用此类病毒作为生化武器后果不堪设想!若以基因工程的方式对其进行定向改造,甚至达到对不同群体定向感染的目的,后果就会更加难以预料!
正是由于生化武器造成的后果极其恶劣,且难以控制、难以弥补,1972 年 4 月 10 日,苏联、美国、英国等国家联合签署了《禁止生物武器公约》。1984 年 11 月 15 日,中国也加入了这一公约。1998 年 6 月 27 日,中美两国再次声明在任何情况下不发展、不生产、不储存生物武器。话虽如此,但《公约》的签订也是某些国家实施长臂管辖的借口,例如叙利亚战争中,政府军方面就因被某些国家质疑使用生化武器而实施打击。
抵制生化武器是每位地球村公民的义务,这一态度是坚定不可动摇的。同时各国相向而行,建立人类命运共同体也必将是大势所趋。