生物技术对社会的负面影响与思考

2012-04-14 19:49
生命科学仪器 2012年4期
关键词:基因治疗转基因作物

熊 嫣

(北京理工大学生命学院,北京100081)

生物技术是以生命科学为基础,利用生物体或其组成部分,设计构建具有预期性状的新物种或新品系,并结合工程技术手段和其他基础学科的科学原理,为人类生产出所需产品或提供新型服务的综合性技术体系。通过基因重组技术、PCR技术、DNA和蛋白质序列分析技术、分子杂交技术、细胞和组织培养技术、细胞融合技术、核移植技术等,使得生物技术已在工业、农业、医疗卫生和环境保护等方面得到了广泛应用,并取得了突破性进展。生物技术能够帮助人类解决生存与健康、食品短缺、资源和能源匾乏、环境污染等重大问题,同时对新型电子信息器件的研制具有巨大帮助,而且具有高附加值、低能耗、低公害、高研究与开发比重等特色,但在其带来经济效应的同时,也给社会带来潜在的负面影响,引人深思。

1 风险与评估

以基因治疗为例,基因治疗是指改变人活细胞遗传物质的一种医学治疗方法,将外源的功能基因在载体系统的帮助下定向地导入到靶细胞,直接操纵的是体内发生突变或缺失的遗传基因,以达到标本兼治的目的。例如,血友病是一种严重的遗传性疾病,定期补充血友病患者所缺乏的凝血因子不仅代价昂贵,而且是终生行为,基因疗法有望让外源基因在体内有效表达凝血因子Ⅷ,患者将终生受益。人类基因治疗的第一个认可的临床试验报告始于1990年9月,自此以来已经走过10多年的时间。目前有18余种独立技术平台正在有效地应用于研究人类疾病,不断出现的分子水平的产品可以满足消费者的需要。

但是也需清醒地认识到,目前基因疗法尚处于研究阶段,曾有过基因治疗致死的先例。第一例直接因体细胞基因治疗而死亡的临床试验发生在1999年9月,美国费城18岁的格辛戈患了一种遗传性疾病——良性鸟氨酸基转移酶(OTC)缺陷症。这种鸟氨酸代谢失调的疾病本可以通过营养和药物得以控制,但他却接受了宾夕法尼亚大学人类基因治疗研究所给予的基因治疗临床I期试验,作为该研究所的第18位和最后一位受试者。在试验中,由威尔森(James Wilson)领导的研究小组将包含外源性治疗基因的腺病毒载体颗粒(最大剂量)注入到他的肝脏内。第二天,格辛戈病情加重,血氨急剧攀升,夜间开始昏迷不醒。4天后,由于强烈的免疫排斥反应,格辛戈因多个器官衰竭而死亡。此外,在以基因修饰的病毒作为新基因的载体,以取代原基因的应用方面,也出现因过敏致死的病例。

基因治疗疗效不理想,有诸多技术瓶颈,关键的技术难题有待克服:(1) 临床上可用的治疗基因较少,对多数复杂疾病的致病机制还不甚清楚;(2)基因导入系统尚不成熟,载体结构不稳定,治疗基因难以到达靶细胞;(3) 治疗基因达到靶细胞的盲目性大、表达的可控性差,有激活致癌基因的潜在危害;(4) 在体细胞基因治疗时,存在不经意间改变了生殖细胞基因的可能性,从而对后代产生难以估量的伤害。实际中严重不良事件频频发生反映了基因治疗潜在的高技术风险。另外,基因治疗的非技术类风险也不可忽视,如部分科学家急功近利的心态、公众过高的企盼以及媒体炒作等诱发非技术类风险的因素。

因此,正确看待生物技术带来效益的同时,还须认识到其潜在的风险,克服技术瓶颈,做到正确评估,并发挥其最大效益。

2 伦理争论和冲突

生物技术的发展促进了人民健康水平的提高、延长了平均寿命,使实现优生优育成为可能。但是人工授精、体外授精和克隆也使人类面临着前所未有的伦理困境。

异源人工授精将会影响到传统的血缘关系,体外授精使用了供体卵,破坏了有夫妻两人婚姻关系的线形传递,而克隆技术打破了生育与男女结婚紧密联系的传统模式,人类繁殖后代的过程不再需要两性共同参与,这将对现有的社会关系、家庭结构造成难以承受的巨大冲击,使人伦关系发生模糊、混乱乃至颠倒,进而冲击传统的家庭观以及权利义务观。克隆人在世界范围内冲击着人类社会现行的人权观念与生命准则,引发了公众对伦理道德观念的争论。

3 自然进化与定向进化的矛盾

达尔文进化论的核心是自然选择,由自然决定进化的方向和程度,物种包括人类受自然规律的强烈影响而进化。定向进化指的是利用生物技术,在分子水平改变物种的遗传基因或对蛋白质分子进行修饰,获得所需要性状的表达,使得其朝所特定的方向进化,与自然规律的影响无关。定向进化的技术已经广泛地应用于农业、工业、医学等领域,转基因技术在定向进化中发挥的重要作用。

从1983年诞生了世界上最早的转基因作物以来,2005年全球21个国家共种植了0.863亿公顷转基因作物,美国农田的1/3、阿根廷和巴拉圭农田的一半多都已种植了转基因作物,到2007年全球转基因作物的种植面积已达1.14亿公顷。毫无疑问,利用转基因技术生产的优质、高产和各种抗性(抗虫、抗草、抗病毒和抗逆境等)转基因作物,已给社会带来了巨大的经济效益。以对种植转基因抗虫棉的农户为例,调查结果显示,3 年平均种植抗虫棉农户每公顷收入增加1378元。但是,由于转基因作物作为自然界中以某一性状突出的物种存在,将会消除生物群落中的野生物种,威胁生物多样性,造成物种单一性的危险。比如,由于倾向于单一种植效益高的作物(甘蔗、油棕榈)而不是轮作,这会造成农业生态系统单一化,以及为增加产量和效益的转基因作物出现可能会造成与野生亲缘的交叉授粉,使得转基因作物侵入自然,导致栖息地的破坏,从而直接或间接造成物种多样性的丧失。

另外,以克隆技术为例,克隆技术的使用将使人们倾向于大量繁殖现有种群中最有利用价值的个体,而不是按自然规律促进整个种群的优胜劣汰。从这个意义上说,克隆技术干扰了自然进化过程。

4 结语

科技发展是符合人类社会进步需要的,生物技术的发展为解决人类社会发展的一些重大问题发挥了重要作用。但是生物技术是一把双刃剑,在给人类带来希望的同时,当对其危害性认识不足或被人类滥用时,其潜在危险难以预料。如何做到对风险的正确认识和理智的评估、减少伦理争论、保护物种多样性,这些方面在对生物技术的发展和利用中都须考虑深思。

因此,生物技术的应用应受到人类价值观、伦理道德以及社会法制的约束。通过完善技术,解决技术难题,以正确评估风险,并通过伦理及法律调整和规范科学家在应用生物技术中的行为规则,尤其是制定规范性的国际法规和具有法律效力的国际条例限制和制止生物技术的滥用是一项不容忽视的任务。此外由于广大民众对生物技术、对基因本质了解不多,容易产生疑虑。要通过宣传、教育,使广大民众认识生物技术、了解生物技术研究对象及可能带来的问题,通过教育,使人们对生物技术有正确的认识。因此,正确认识生物技术的贡献和负面效应,遵守生命伦理原则和法规及加强科学知识的宣传普及具有重要的现实意义。

严格监督生物技术这把双刃剑,使它在提高健康水平、改善生活质量、保护环境、实现可持续发展战略中,发挥不可估量的作用。

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