遗传学革命——大有前途,也含有隐忧
遗传学革命已从实验室脱颖而出,进入日常生活之中。你有受到它的影响吗?请考虑一下:
▲ 在遗传方面受到改变的微菌现在已被用来大量生产深具价值的药物,例如胰岛素、人类的生长激素、乙型肝炎的注射疫苗等。
▲ 两种抗爱滋病的疫苗已在美国开始临床试验,两者的制造均与遗传学有关。
▲ 对多种遗传疾病的胎儿期检验已能够施行,因为这些疾病的“标记”已在人类的DNA(脱氧核糖核酸)内发现。对镰状血球贫血的一种高度敏感和非常迅速的胎儿期检验法已经面世。
▲ 促成若干遗传疾病的实际基因已受到精确的测定,并且在某些事例上可借遗传工程学的无性繁殖加以复制。
▲ 由于在发现基因方面的成功,有些科学家正在鼓吹所谓的遗传学“曼克顿计划”,要决定构成人类DNA中23对染色体内共10万左右的遗传密码。美国联邦政府已同意支持这项计划。国会若加以批准,据估计需时15年和耗资数十亿美元。
▲ 1987年,美国专利登记局宣布愿意考虑接受遗传工程学所改变的动物专利权的申请。这件事在科学家和伦理学家当中引起了激烈辩论。1988年4月,这样的专利权批准给予一只鼠子。
大规模生产药物
也许基因拼接方法最先带来的利益是在药物生产方面。遗传工程学所生产的药物销量期望不久便可以超过每年10亿美元。但这种成功并不是在一夜之间就获致的。
且以胰岛素为例。重组DNA技术的早期实际效果之一是察出制造人类胰岛素的基因(在染色体11之上),然后将其拼接在普通的大肠杆菌之内。这些经过改变的微菌能够生产大量胰岛素,与人类胰岛素的分子结构完全相同。的确令人惊讶!
可是,这种科技需要多年时间才能脱离实验室阶段,此外还要经过临床试验,通过美国联邦药物管理局的批准,最后才进至大规模生产和面世阶段。这种胰岛素的面世并不意味到——任何糖尿病人都可以告诉你——糖尿病已能根治了。事实上,据约翰霍金斯糖尿病治疗中心主持人索迪克(Christopher Saudek)医生说,这种产品虽然“对新近接受胰岛素医疗的人或对于普通的牛/猪胰岛素有过敏反应的人有若干效用,但对大多数服用常规药剂的病人来说却不是必需的。”
此外,人们寄予厚望的其他遗传工程学方面的药剂包括TPA(体素纤维蛋白溶酶原催化剂)和IL-2(交互白氨酸-2)。TPA有助于分解血凝块。美国联邦药物管理局曾经批准以它作为心脏病突发者的紧急治疗药物。IL-2属于一族主要在白血球之间活动的因子。它的功用是促进生长和体素细胞的发育,因而有助于抗病。这些新药能否实现人们对之所怀的厚望尚待分晓。
以遗传学技术检验疾病
1986年,有些研究家发现遗传与癌症之间颇有关系。他们(在染色体13)把一个基因分离出来加以培养,相信可以防止一种称为眼癌的遗传性眼部癌症。他们同时研究可疑的细胞,看看这些细胞是否和骨癌及骨髓白血球过多症有关。
很多证据表明,基因既能促成癌症,也能抑制癌症。UCLA(设于洛杉矶的加州大学)的医生们发现一个正常细胞也许有一两个致癌(形成肿瘤的)基因存在,但是癌细胞里面却有十倍之多。有较多的致癌基因看来意味到患上肿瘤的危险较大,因此研究家现正以计算病人所具有的致癌基因的数目来决定最佳的治疗方法。
这一切无疑令人寄予厚望,但与遗传成分有关的疾病并不光是癌症而已。《科学》周刊的一项报告列出21种神经病,以及看来与这些疾患有关的基因或染色体。所列出的疾病包括致命的阿耳茨海默病(早老性痴呆),杭廷顿氏舞蹈病和脊髓病性肌萎缩;报告所列出的不仅限于神经病学上的难题而已。其他许多疾病也有遗传的标记出现,例如膀胱纤维变性、多囊性的肾病等。
从这些发展看来,疾病的遗传检验法似乎可以使我们获知自己或儿女有颇大可能患上3000种已知的遗传疾病之一。但事情可不是这么简单。诸如此类的疾病并非全是由单一基因所引致的。疾病若牵涉到多个基因和其他因素——阿耳茨海默病看来便是这样——检验起来就十分困难。在其他事例上,即使发现了实际致病的基因,甚至加以隔离养殖,但许多时只知道它们的大致位置而已。科学家已精确测定位置的不是基因本身,而是基因附近的DNA片段,称为遗传标记。
迪米斯先天缺陷基金会的科学情报编辑赫迪斯(Jan Hudis)报告说:“今日存在的人类基因组的遗传图是十分粗略的。”他并且补充说:“它好比卫星在密云遮盖时所拍摄的照片,照片上一片迷蒙,只见最高的山脉而已。”
遗传检验的难题
广泛推行遗传检验看来可以有很大成就。《纽约时报》指出:“在若干例子上,这种发现已能辨认出健康者的带病特征,这人可以把疾病传给儿女,或者可在胎儿期诊断出这种情况。”这诚然是有价值的知识,不过,正如《时报》继续指出:“这些虽是科学的胜利,但并不暗示可以迅速征服疾病。”辨认出疾病的遗传因素是一回事,把病治好又是另一回事。
遗留下来的希望是,造成更多遗传疾病的实际基因终久会被人发现。了解基因的作用和究竟发生了什么差错很可能导致现今还未为人想象得到的治疗法。
在目前,接受遗传检验的父母们面对很艰难的决定,也许包括被迫要把未出生的婴儿堕胎。对有些人来说,堕胎是无法考虑的。但对其他的人来说,选择却变得十分复杂,因为验出的标记并不是实际的基因。标记的出现并非时常意味到基因的出现。
生物工程学的一位批评家赖夫坚(Jeremy Rifkin)指出:“我们每年都找出越来越多显示单一基因疾病的遗传标记。你在哪里划出界线呢?隐性特征有数以千计之多。白血球过多症可使你的孩子在3岁夭折,心脏病可在他30岁时行凶,阿耳茨海默病会在他50岁时发作。你在那一个地步加以制止呢?社会甚至可以立法或强迫父母们不可传递某些特征给儿女,因为在医疗方面要付出高昂代价。”一种原意是要挽救生命和减轻痛苦的科技,竟然由于有些人觉得胎儿的遗传特征“不良”而造成许多未出生婴儿不必要的死亡,那就的确是可悲的矛盾了。
交给律师处理
耐人寻味的是,生物工程学的成功已引起了一组新的难题——为所能赚的钱而争执。《科学新闻》周刊问道:“争讼正变成生物工艺学革命的首要产品吗?”它指出许多庞大的制药公司正互相提出诉讼,较小的基因拼接公司则为了制造IL-2(利用遗传学制成的一种人体生长激素)的权利而争讼,也为了其他可以售卖的药物而争讼。
为药物专利权而兴讼已经够复杂了,可是,有人若开始为改变了遗传的动物取得专利权,例如美国专利权登记局在昨年所批准的一般,那又如何呢?在美国圣地牙哥,研究家们已成功地把萤火虫的基因拼接在烟草植物之上,使植物能在黑暗中发光!其他的烟草植物也被接上一种细菌的基因,造出一种对啮食植物毛虫有毒的蛋白质。马利兰州的科学家已研究成一种改变了基因的猪——把母牛的生长激素拼接入猪的身体内。
对趋势表示关注
科学家将毫无关连的物种基因混合起来的趋势已引起了一些人的关注。《纽约时报》声称,有些耕农团体“认为遗传工程学是一长列造益大农场集团而非造益小农场的科技之一。”维护动物权益的团体则“认为这是对动物尊严的最大侮辱。”
哥伦比亚大学医学院已退休的名誉生物化学教授查格夫(Erwin Chargaff)博士写道:“我们并不知道生命是什么,可是却肆意窜改生命好像窜改无机的盐溶液一般。”查格夫博士继续说:“我见到将要出现的是一个巨大的屠宰场,一个分子学上的奥希维兹集中营,不过在其中所要拔取的是有价值的酵素、激素而非金牙。”
其他人士所关注的是,把在遗传方面改变了的生物被释放在环境里所牵涉到的未知危险。1985年,美国加州一间公司由于未经批准便释放一些在遗传方面改变了的细菌,以致被判罚款1万3000美元。加州当局终于在1987年批准两个试验场作类似的释放,但捣乱者很快就把植物连根拔起。1987年,蒙大拿州一位植物病理学家以改变了遗传的细菌注射入榆树之内而再度引起公众的关注。该科学家为此受到严斥,因为他不肯把实验延迟到受过环境保护局检查之后。
“圣杯”?
目前,遗传学的研究正在加速进行。美国能源部已开始作初步研究,目的是要决定人体DNA之内的30亿化学成分的精确序列。这项计划的规模十分惊人。把人体DNA所含的资料编印出来将会充满200本大型电话目录簿的篇幅!照目前的速度进行,这项计划将耗资无数亿美元,且要多个世纪的时间才能完成。但科技的突飞猛进可以把步伐加速;据最新近的估计,时间可以减至15年。能源部要求以4000万美元去资助这项计划,并且希望每年的基金能增至2亿美元。事情必须获得国会批准才行。
这笔巨款可以买到些什么呢?有些科学家把人类DNA的详细知识比作人类遗传学的“圣杯”。他们确信这会是了解人类一切机能的无价工具。但其他的人却不敢苟同。
赫迪斯评论说:“虽然很少研究家对研究基因序列的已知益处提出质疑,但关于了解整个基因组的核苷酸精确序列,研究者对于这件事有什么直接价值还存有严重的疑问。”赫迪斯补充说,目前“全部基因组之中只有极少部分可望从中获得具有直接医药价值的资料。”
如果重大医学研究所急需的款项被拨作价值可疑而又大而无当的科学研究计划用途,那就是个可悲的讽刺了。
“我们要有完美的婴儿”
遗传学革命正朝什么方向发展呢?无疑,对于生产更佳的药物、作更佳的医药护理和更加了解生物的机能,遗传学具有颇大的潜质。但这场革命还有另外的一面。
赖夫坚说:“我们要有完美的婴儿,我们要有完美的动物和植物。我们要有较好的生态系统。这种意愿没有什么不对。通往“理想新世界”的路的确铺满了有心无力的良好意愿。
我们正决定逐步策划改善生物遗传密码的各部分。因此出现了两个重要问题:我们若要改善遗传密码,社会要确立什么准绳去决定什么基因是好的,什么是坏的,什么是有用的,什么是官能不良的?我想知道世上是否有个人人都可以信赖的机构,具有最高的权威去为生物决定遗传的蓝图?”
这些都是应该获得解答的问题。谁比DNA的创造者更有能力去决定什么是好的基因和什么是坏的基因呢?他对于遗传密码最隐秘的功能也了如指掌,正如大卫在诗篇139:13-16指出:“我在母腹中,你已覆庇我。我要称谢你,因我受造,奇妙可畏;你的作为奇妙,这是我心深知道的。我在暗中受造,在地的深处被联络;那时,我的形体并不向你隐藏。我未成形的体质,你的眼早已看见了;你所定的日子,我尚未度一日,你都写在你的册上了。”你岂不宁愿信赖他为最高权威,让他为众生决定遗传的蓝图吗?
[第21页的精选语句]
究竟由谁决定哪些基因是好的,哪些是坏的?