人造人也许是科幻电影里才能出现的场景, 很容易让人联想到疯狂的科学家为了制造优良的人类品种,或者具有强大战力的人类品种,不择手段地研发人类基因,然后创造出各种“怪物”。当下,修改人类基因这一技术竟然近日在中国成真了,并被舆论推至了风口浪尖。
(知识点:基因工程(genetic engineering)又称基因拼接技术和DNA重组技术,是以分子遗传学为理论基础,以分子生物学和微生物学的现代方法为手段,将不同来源的基因按预先设计的蓝图,在体外构建杂种DNA分子,然后导入活细胞,以改变生物原有的遗传特性,获得新品种,生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了强有力的手段。)

基因能改造人类?
超级科学真能打造超人吗
中国科学家团队首次成功修改人类胚胎的DNA,在国内获得了不少科学家的支持,但却在西方学术界引发了伦理争议。广州中山大学生物学副教授黄军就和他的同事,利用最新科技“切开”一个基因,该基因主要与地中海贫血症有关。在中国南方,地中海贫血症是儿童中最常见,但有时可能致命的血液异常病。研究使用的是医院丢弃的有问题的胚胎,也就是接受了数个精子的卵子,而这类胚胎在世界各地的实验室都已经被广泛使用了数十年,因为它们不会成功孕育出婴儿。
在好莱坞电影里,“超人”是具有百毒不侵能力的,它们可以抵御各类疾病,原因是他们有和人类完全不同的基因,自然网站的一篇报道称:黄军就团队完成了全球首次在人类胚胎上进行的基因修改实验,他们利用基因编程技术CRISPR/Cas9,修改了β珠蛋白基因,而该基因突变会导致地中海贫血。相关论文发表在中国内地期刊《蛋白质与细胞》上。这项研究因首次对人类胚胎做出修改尝试而引发国内外的巨大争议。据称,该论文最初投给《自然》与《科学》杂志,由于伦理道德争议被两家杂志拒绝。其实, 胚胎基因技术在当今世界还不是很成熟,据《自然新闻》报道,该团队注射了86个胚胎细胞,等待了48小时之后,每个胚胎细胞分别分裂成了8个细胞。在生存下来的71个胚胎中,有54个接受了基因测试。最终只有28个胚胎拼接成功,只有一小部分包含替代的遗传物质。黄军就表示:“如果你想在正常的胚胎中编辑基因,你的成功率必须接近百分之百才行。因此我们停止了实验,我们认为技术还不够成熟。”
这意味着,如果一名医生替一对夫妻的胚胎移除掉坏基因,那么胚胎的细胞样本中必须全部是好基因。如果一半好一半坏,那么最终出现的婴儿身上的坏基因还是会影响他的身体健康。基因作为机体内的遗传单位,不仅可以决定我们的相貌、高矮,而且它的异常会不可避免地导致各种疾病的出现。某些缺陷基因可能会遗传给后代,有些则不能。基因治疗的提出最初是针对单基因缺陷的遗传疾病,目的在于有一个正常的基因来代替缺陷基因或者来补救缺陷基因的致病因素。
用基因治病是把功能基因导入病人体内使之表达,并因表达产物----蛋白质发挥了功能使疾病得以治疗。基因治疗的结果就像给基因做了一次手术,治病治根,所以有人又把它形容为“分子外科”。
除此以外还有其他值得警惕的问题。新的基因编辑技术,名为CRISPR,经常找错目标基因,在之后的处理环节中,就会发现胚胎中有一些变异,出现怪胎或者怪物。
这是令人兴奋的第一步,但不会有后续进展。在能给胚胎移植基因之前,还需等待科学技术的进一步发展。就连该研究的参与者们都对他们的研究结果持保留态度,认为技术尚未成熟。黄军就和他的团队在他们的论文中指出,要小心使用这种技术。他们表示,实验结果说明,从基因编辑到基因疗法技术,中间有明显的障碍,在达成任何临床应用之前,仍有许多问题要研究清楚。哈佛医学院干细胞生物专家George Daley表示,这一研究结果给那些认为基因编辑能完全消除疾病基因的人以严厉警告。
英国生物学家Edward Lanphier向《自然》杂志表达了他的批评。他说,我们要暂停这一研究,并确保我们就前进的方向进行广泛的讨论。纽约曼哈顿干细胞基因研究会的研究人员Dieter Egli则表示,这些研究者做出了非常卓越的成就,他们自认为这种技术暂时还不能进行任何试用。
严重的伦理问题隐患
对于中国胚胎基因修改技术,国外学者曾多次表示:“这是世界上首例运用这一技术修改人类胚胎基因的尝试,是一个里程碑,当然,也是个警告。”修改人类基因虽然能够消除遗传疾病影响,让下一代更健康,但是却充满着诸多不确定性,修改人类基因是一种伦理问题,人类与生俱来靠父母遗传繁衍,如果靠人为干预,其中会有诸多不确定性因素,任何对于胚胎基因的修改都有可能遗传给后代。如果这样的事情发生,其对整个人类遗传现状的影响是不可低估的。有人评价, 这一领域研究的突破最终会惠及我们所有人。修改人类DNA是一把钥匙,可以找到许多疾病的治疗方法,帮助人们保持健康、保持年轻、延长寿命。这些在未来都是可能的,也会让很多家庭脱离痛苦和折磨。
但是这类研究存在着严重的伦理问题,并充满了道德问题。有关技术已经被应用在植物、动物上,下一步会是人类。就像其他技术一样,编辑基因有其限制和风险。改变基因序列可能会导致意外问题,这种问题可能会从一代传到下一代,引发其他缺陷或疾病。虽然从改善人类健康而言,这类研究应该被允许,但它们必须被严格控制在实验室内。大量地、不受控制地编辑DNA会导致人类灭绝。
这并非亚洲区域内针对人类胚胎的研究首次在西方引发争议。 十年前,韩国的科学家报告克隆人类胚胎时,也曾在国内受到大量好评,直到他们的研究被揭发是造假。比起西方科学家,亚洲科学家在人类胚胎的研究和实验上享有更大的自由,因为相较而言,亚洲对这类研究有更大的公众接纳度和更少的宗教禁忌。
在很多国家,生殖基因组编辑已经被法律禁止了。据日本北海道大学的生物伦理学家Tetsuya Ishii2014年的一份综述,所调查的39个国家中29个有禁止实践生殖基因组编辑的法律或是指南。但是近年精确的基因编辑技术的发展已经给这一事件带来新的紧急情况。这项技术使用被称为核酸酶的酶在特定的位置剪切DNA,然后删除或是重写这一位置的遗传信息。这一方法很简单,完全可以在生育诊所使用。这一情况增加了人们对这项技术在其安全性可以确定前就被用于人类的担忧。
比如说,有一种担心就是核酸酶可能会引起那些目标位置以外的地方引起突变。中国科学院生物物理所(北京)的干细胞研究者刘光慧合作开展了一项研究,展示了在干细胞中修改一处基因引起了其他位置微小的突变,但是他告诫道这仅仅只有一例。
为了治疗而使用基因编辑技术,每一次应该要单独地确定其安全有效,加州大学伯克利分校的生化学家Jennifer Doudna说,“每一次可能的应用,都需要确定风险是否大于患者可能获得的益处。我认为这样的评估必须基于每个单独病例的。”
在像美国这样的国家,种系基因编辑未被禁止,需要向政府申请,但是历史上这样的禁令曾被规避过,例如在未能证实的干细胞治疗案例中。他同样也担忧像中国这样的国家。在中国,对胚胎进行基因编辑是被禁止的。但是中国未能严厉推行类似的规定,例如在禁止使用超声检测性别和打击未经授权的干细胞诊所的事件中表现出来的失败。中国在灵长类动物中进行基因编辑的技术同样是发展最快的。美国国家卫生研究院(NIH)发表声明, 重申其禁止对人类胚胎进行基因改造的长期政策。《自然》第一时间在其网站对此进行报道,并标注“爆炸新闻”。在声明中,该研究院主任弗朗西斯·柯林斯陈述了该机构不会对上述研究提供科研经费的法律原因和伦理考量。美国加州理工大学的生物学家大卫·巴尔的摩说,“中国科学家的研究论文也的确负责任地显示出进步,但美国国会的意愿是,不支持任何关于人类胚胎基因改造的研究,我认为,包括畸形的胚胎。”
科学和自然是密不可分的,它们之间具有共生的关系,科学源于自然,纵古至今,自然科学一直是人类进化和繁衍的助推力,如果贸然不顾伦理风险改变这一平衡,打乱科学和自然之间平衡的关系,随之而来的后果是不可预计的,因为任何对基因的一个轻微修改,都可能改变人类这一物种在未来的发展方向,其蝴蝶效应不敢想象。显然,人类胚胎基因还是应遵循大自然的规律。
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