遺傳學革命——大有前途,也含有隱憂
遺傳學革命已從實驗室脫穎而出,進入日常生活之中。你有受到它的影響嗎?請考慮一下:
▲ 在遺傳方面受到改變的微菌現在已被用來大量生產深具價值的藥物,例如胰島素、人類的生長激素、乙型肝炎的注射疫苗等。
▲ 兩種抗愛滋病的疫苗已在美國開始臨床試驗,兩者的製造均與遺傳學有關。
▲ 對多種遺傳疾病的胎兒期檢驗已能夠施行,因為這些疾病的「標記」已在人類的DNA(脫氧核糖核酸)內發現。對鐮狀血球貧血的一種高度敏感和非常迅速的胎兒期檢驗法已經面世。
▲ 促成若干遺傳疾病的實際基因已受到精確的測定,並且在某些事例上可藉遺傳工程學的無性繁殖加以複製。
▲ 由於在發現基因方面的成功,有些科學家正在鼓吹所謂的遺傳學「曼克頓計劃」,要決定構成人類DNA中23對染色體內共10萬左右的遺傳密碼。美國聯邦政府已同意支持這項計劃。國會若加以批准,據估計需時15年和耗資數十億美元。
▲ 1987年,美國專利登記局宣布願意考慮接受遺傳工程學所改變的動物專利權的申請。這件事在科學家和倫理學家當中引起了激烈辯論。1988年4月,這樣的專利權批准給予一隻鼠子。
大規模生產藥物
也許基因拼接方法最先帶來的利益是在藥物生產方面。遺傳工程學所生產的藥物銷量期望不久便可以超過每年10億美元。但這種成功並不是在一夜之間就獲致的。
且以胰島素為例。重組DNA技術的早期實際效果之一是察出製造人類胰島素的基因(在染色體11之上),然後將其拼接在普通的大腸杆菌之內。這些經過改變的微菌能夠生產大量胰島素,與人類胰島素的分子結構完全相同。的確令人驚訝!
可是,這種科技需要多年時間才能脫離實驗室階段,此外還要經過臨床試驗,通過美國聯邦藥物管理局的批准,最後才進至大規模生產和面世階段。這種胰島素的面世並不意味到——任何糖尿病人都可以告訴你——糖尿病已能根治了。事實上,據約翰霍金斯糖尿病治療中心主持人索迪克(Christopher Saudek)醫生說,這種產品雖然「對新近接受胰島素醫療的人或對於普通的牛/豬胰島素有過敏反應的人有若干效用,但對大多數服用常規藥劑的病人來說卻不是必需的。」
此外,人們寄予厚望的其他遺傳工程學方面的藥劑包括TPA(體素纖維蛋白溶酶原催化劑)和IL-2(交互白氨酸-2)。TPA有助於分解血凝塊。美國聯邦藥物管理局曾經批准以它作為心臟病突發者的緊急治療藥物。IL-2屬於一族主要在白血球之間活動的因子。它的功用是促進生長和體素細胞的發育,因而有助於抗病。這些新藥能否實現人們對之所懷的厚望尚待分曉。
以遺傳學技術檢驗疾病
1986年,有些研究家發現遺傳與癌症之間頗有關係。他們(在染色體13)把一個基因分離出來加以培養,相信可以防止一種稱為眼癌的遺傳性眼部癌症。他們同時研究可疑的細胞,看看這些細胞是否和骨癌及骨髓白血球過多症有關。
很多證據表明,基因既能促成癌症,也能抑制癌症。UCLA(設於洛杉磯的加州大學)的醫生們發現一個正常細胞也許有一兩個致癌(形成腫瘤的)基因存在,但是癌細胞裡面卻有十倍之多。有較多的致癌基因看來意味到患上腫瘤的危險較大,因此研究家現正以計算病人所具有的致癌基因的數目來決定最佳的治療方法。
這一切無疑令人寄予厚望,但與遺傳成分有關的疾病並不光是癌症而已。《科學》週刊的一項報告列出21種神經病,以及看來與這些疾患有關的基因或染色體。所列出的疾病包括致命的阿耳茨海默病(早老性痴呆),杭廷頓氏舞蹈病和脊髓病性肌萎縮;報告所列出的不僅限於神經病學上的難題而已。其他許多疾病也有遺傳的標記出現,例如膀胱纖維變性、多囊性的腎病等。
從這些發展看來,疾病的遺傳檢驗法似乎可以使我們獲知自己或兒女有頗大可能患上3000種已知的遺傳疾病之一。但事情可不是這麼簡單。諸如此類的疾病並非全是由單一基因所引致的。疾病若牽涉到多個基因和其他因素——阿耳茨海默病看來便是這樣——檢驗起來就十分困難。在其他事例上,即使發現了實際致病的基因,甚至加以隔離養殖,但許多時只知道它們的大致位置而已。科學家已精確測定位置的不是基因本身,而是基因附近的DNA片段,稱為遺傳標記。
迪米斯先天缺陷基金會的科學情報編輯赫迪斯(Jan Hudis)報告說:「今日存在的人類基因組的遺傳圖是十分粗略的。」他並且補充說:「它好比衛星在密雲遮蓋時所拍攝的照片,照片上一片迷濛,只見最高的山脈而已。」
遺傳檢驗的難題
廣泛推行遺傳檢驗看來可以有很大成就。《紐約時報》指出:「在若干例子上,這種發現已能辨認出健康者的帶病特徵,這人可以把疾病傳給兒女,或者可在胎兒期診斷出這種情況。」這誠然是有價值的知識,不過,正如《時報》繼續指出:「這些雖是科學的勝利,但並不暗示可以迅速征服疾病。」辨認出疾病的遺傳因素是一回事,把病治好又是另一回事。
遺留下來的希望是,造成更多遺傳疾病的實際基因終久會被人發現。了解基因的作用和究竟發生了什麼差錯很可能導致現今還未為人想像得到的治療法。
在目前,接受遺傳檢驗的父母們面對很艱難的決定,也許包括被迫要把未出生的嬰兒墮胎。對有些人來說,墮胎是無法考慮的。但對其他的人來說,選擇卻變得十分複雜,因為驗出的標記並不是實際的基因。標記的出現並非時常意味到基因的出現。
生物工程學的一位批評家賴夫堅(Jeremy Rifkin)指出:「我們每年都找出越來越多顯示單一基因疾病的遺傳標記。你在哪裡劃出界線呢?隱性特徵有數以千計之多。白血球過多症可使你的孩子在3歲夭折,心臟病可在他30歲時行兇,阿耳茨海默病會在他50歲時發作。你在那一個地步加以制止呢?社會甚至可以立法或強迫父母們不可傳遞某些特徵給兒女,因為在醫療方面要付出高昂代價。」一種原意是要挽救生命和減輕痛苦的科技,竟然由於有些人覺得胎兒的遺傳特徵「不良」而造成許多未出生嬰兒不必要的死亡,那就的確是可悲的矛盾了。
交給律師處理
耐人尋味的是,生物工程學的成功已引起了一組新的難題——為所能賺的錢而爭執。《科學新聞》週刊問道:「爭訟正變成生物工藝學革命的首要產品嗎?」它指出許多龐大的製藥公司正互相提出訴訟,較小的基因拼接公司則為了製造IL-2(利用遺傳學製成的一種人體生長激素)的權利而爭訟,也為了其他可以售賣的藥物而爭訟。
為藥物專利權而興訟已經夠複雜了,可是,有人若開始為改變了遺傳的動物取得專利權,例如美國專利權登記局在昨年所批准的一般,那又如何呢?在美國聖地牙哥,研究家們已成功地把螢火蟲的基因拼接在煙草植物之上,使植物能在黑暗中發光!其他的煙草植物也被接上一種細菌的基因,造出一種對齧食植物毛蟲有毒的蛋白質。馬利蘭州的科學家已研究成一種改變了基因的豬——把母牛的生長激素拼接入豬的身體內。
對趨勢表示關注
科學家將毫無關連的物種基因混合起來的趨勢已引起了一些人的關注。《紐約時報》聲稱,有些耕農團體「認為遺傳工程學是一長列造益大農場集團而非造益小農場的科技之一。」維護動物權益的團體則「認為這是對動物尊嚴的最大侮辱。」
哥倫比亞大學醫學院已退休的名譽生物化學教授查格夫(Erwin Chargaff)博士寫道:「我們並不知道生命是什麼,可是卻肆意竄改生命好像竄改無機的鹽溶液一般。」查格夫博士繼續說:「我見到將要出現的是一個巨大的屠宰場,一個分子學上的奧希維茲集中營,不過在其中所要拔取的是有價值的酵素、激素而非金牙。」
其他人士所關注的是,把在遺傳方面改變了的生物被釋放在環境裡所牽涉到的未知危險。1985年,美國加州一間公司由於未經批准便釋放一些在遺傳方面改變了的細菌,以致被判罰款1萬3000美元。加州當局終於在1987年批准兩個試驗場作類似的釋放,但搗亂者很快就把植物連根拔起。1987年,蒙大拿州一位植物病理學家以改變了遺傳的細菌注射入榆樹之內而再度引起公眾的關注。該科學家為此受到嚴斥,因為他不肯把實驗延遲到受過環境保護局檢查之後。
「聖杯」?
目前,遺傳學的研究正在加速進行。美國能源部已開始作初步研究,目的是要決定人體DNA之內的30億化學成分的精確序列。這項計劃的規模十分驚人。把人體DNA所含的資料編印出來將會充滿200本大型電話目錄簿的篇幅!照目前的速度進行,這項計劃將耗資無數億美元,且要多個世紀的時間才能完成。但科技的突飛猛進可以把步伐加速;據最新近的估計,時間可以減至15年。能源部要求以4000萬美元去資助這項計劃,並且希望每年的基金能增至2億美元。事情必須獲得國會批准才行。
這筆巨款可以買到些什麼呢?有些科學家把人類DNA的詳細知識比作人類遺傳學的「聖杯」。他們確信這會是了解人類一切機能的無價工具。但其他的人卻不敢苟同。
赫迪斯評論說:「雖然很少研究家對研究基因序列的已知益處提出質疑,但關於了解整個基因組的核苷酸精確序列,研究者對於這件事有什麼直接價值還存有嚴重的疑問。」赫迪斯補充說,目前「全部基因組之中只有極少部分可望從中獲得具有直接醫藥價值的資料。」
如果重大醫學研究所急需的款項被撥作價值可疑而又大而無當的科學研究計劃用途,那就是個可悲的諷刺了。
「我們要有完美的嬰兒」
遺傳學革命正朝什麼方向發展呢?無疑,對於生產更佳的藥物、作更佳的醫藥護理和更加了解生物的機能,遺傳學具有頗大的潛質。但這場革命還有另外的一面。
賴夫堅說:「我們要有完美的嬰兒,我們要有完美的動物和植物。我們要有較好的生態系統。這種意願沒有什麼不對。通往「理想新世界」的路的確鋪滿了有心無力的良好意願。
我們正決定逐步策劃改善生物遺傳密碼的各部分。因此出現了兩個重要問題:我們若要改善遺傳密碼,社會要確立什麼準繩去決定什麼基因是好的,什麼是壞的,什麼是有用的,什麼是官能不良的?我想知道世上是否有個人人都可以信賴的機構,具有最高的權威去為生物決定遺傳的藍圖?」
這些都是應該獲得解答的問題。誰比DNA的創造者更有能力去決定什麼是好的基因和什麼是壞的基因呢?他對於遺傳密碼最隱祕的功能也瞭如指掌,正如大衛在詩篇139:13-16指出:「我在母腹中,你已覆庇我。我要稱謝你,因我受造,奇妙可畏;你的作為奇妙,這是我心深知道的。我在暗中受造,在地的深處被聯絡;那時,我的形體並不向你隱藏。我未成形的體質,你的眼早已看見了;你所定的日子,我尚未度一日,你都寫在你的冊上了。」你豈不寧願信賴他為最高權威,讓他為眾生決定遺傳的藍圖嗎?
[第21頁的精選語句]
究竟由誰決定哪些基因是好的,哪些是壞的?