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生命科学前沿中的伦理问题沈铭贤基因伦理五个层面的挑战和三大理论难题n五个层面的挑战（1）基因检测层面（2）基因治疗层面（3）基因生殖层面（4）基因克隆层面（5）基因生态层面二、理论上的难题 n（1）基因决定论评价n（2）实体论和主观论的关系n（3）基因伦理走向何处？n自然的伦理，不自然的伦理和无自然的伦理n保护基因隐私，防止基因歧视n基因治疗与基因改造n基因是重要的，但并非故事的全部 反对基因决定论华生和克里克在讨论DNA双螺旋模型 生命科学技术是当今最活跃、发展最迅速和对社会影响最广泛的学科之一。由于它的发展带动了医学、农业、食品和制药等大批学科领域发生了深刻的变化。生命医学研究的目的是为了人类控制和预防疾病、维护和增进健康、拯救和延长生命、以及改善和提高生活质量服务的。生命科学技术的主体是生命医学研究，它包含了大量的动物实验和人体实验。涉及人体实验不仅有不可替代的特点，而且有扩大的趋势。生命技术迅速发展的今天，对人类带来了莫大的福祉，同时也面临许多新的伦理难题、需要我们认真予以面对。下面从人类基因组计划、人类胚胎干细胞及克隆技术三个具体领域，谈谈科技与伦理的冲撞和我们的认识、供大家参考。1I、人类基因组计划的进展意义II、人类基因组计划的伦理问题III、人类基因组研究的伦理准则2I 人类基因组计划的进展意义I-1 基因从概念到实体(I)基因学（genetics）19世纪遗传学家提出“基因”概念 认为基因是决定生物性状的遗传物质（染色体）20世纪50年代，DNA双螺旋结构创立弄清了遗传的分子物质基础基因（gene）是指能编码，有功能的蛋白质多肽键，或 合成RNA所必需的全部核苷酸序列，是核酸分子功能单位。基因组（genone）是指一个细胞内所有基因的总和。也就是说人体所有细胞都有一套完整而专一的DNA（包括：基因中非编码区即基因两端的间隔序列和基因中的内含子等核酸系列），非编码区核苷酸变化的速率高于编码区，在进化过程中可能获得新的功能形成新的基因。3n人类基因组解码的成就与发明轮子，原子弹，登月计划等任何一项重要科技成就相比，都有过之而无不及。克林顿：克林顿：“今天，我今天，我们得知了上帝创造生们得知了上帝创造生命所使用的语言。命所使用的语言。”A T C G4I-2 基因从概念到物质实体()20世纪70年代，DNA重组技术的发明，拓展了基因科学的视野。可以用克隆方法分离基因；可以把基因和疾病对应起来研究，相继发现了一些遗传性疾病，（主要是染色体异常，含数字增减，某一节段易位、倒位等）如：血友病、红绿色盲、镰状贫血、亨廷顿舞蹈病（Hunting tons disease）等。5I-3 人类基因组计划（Human Genome Project.HGP）目标：揭示和鉴定人体全部遗传信息的整套基因，对人的生 命进行系统的科学的解码，以认识生命起源、种间和 个体间存在差异的起因、疾病产生机制及长寿与衰老 生命现象。途径：是跨国界、跨学科的一项人类科学工程，以美国为首、英国、法国、德国、日本、中国六国及16个基因研究 中心。发起：诺贝尔奖获得者雷纳多杜尔佰克(Renato Dulbecco R)发起，希望打破小作坊和零破碎打研究状态。6I-4 国际人类基因组计划进展 1990年10月国际人类基因组计划启动1999年9月中国跻身人类基因组计划，承担1%测序任务2000年4月人类基因组“中国卷”给就2000年6月宣布提前完成了工作框架图2001年2月人类基因组草图完成 2002年10月 人类基因组“单体型图”（Hap Map）第二期项目起动2003年4月人类基因组精细图问世2004年10月人类基因组完成图公布精度大于99%误差小于1/10万 2006年5月 人类基因组计划最后一个1号染色体测序完成 2007年 “炎黄一号”7I-5 人类基因组计划的意义（I）人类科学史上第一次在揭开人类自身遗传信息神秘面纱的研究中，以基因为共同语言和基础，以测定完整的人类基因组序列为目标，为疾病基因及其它突变期的检测提供可靠的参照物。人类科学史上第一次在生命科学研究中开展全球大合作，测定人类基因组完整序列是一项庞大的科学工程，各自为战已经不能适应生命科学发展的需要。国际人类基因组计划，成为各国科学家培育的科学共同体。人类科学史上第一次在生命科学研究中，将物质结构、功能及相互关系转换为信息，建立了遍及全球不断扩充的数据库和信息网络，大大提高了研究工作的效率，促进了遗传和物理图的提早完成，带动一批新新学科的发展。8 I-5 人类基因组计划的意义（II）人类基因组计划实施以来，已经显示了巨大的应用前景：分子医学的诞生：特定基因或基因序列与疾病有密切关系，人 们可以从分子水平确定致病基因，现在肌萎缩、阿尔乐默氐病、家族结肠Ca等已被确定，基因检测、基因治疗及开发出特异蛋 白质的基因用于防治疾病。生物资源的开发：应用HGP技术可以用作农作物基因修饰，提 高抗病、抗旱、抗寒、抗盐碱、抗虫害，还可以利用HGP技术 从植物中产生甲烷及乙醇改善能源结构。遗传研究的深入：HGP有利于进一步寻找遗传差异的遗传基础，探索不同人群对同一致病物质的反应及发病率不同的原因，发 展生物病因学。92007年5月31日詹姆斯华森公布了自己的基因组序列100万美元2007年7月30日Venter公布了自己的基因组序列2007年10月11日深圳华大基因研究院公布首个完整的中国人基因组序列999.9万元人民币1000美元1万元人民币基因检测基因检测保护基因隐私，防止基因歧视保护基因隐私，防止基因歧视“天籁行动”n据科学研究，失聪与否恰恰受线粒体DNA的控制。DNA中的碱基（嘌呤、嘧啶）如何配对、排列有一定之规，变了，便是所谓“基因突变”；功能也随之而变。更要命的是，有些基因突变使人体对某些药物格外敏感，从而造成严重后果。耳聋就是这样。研究证实，线粒体DNA的一些突变，使其与细菌的结构更为相似，对链霉素等“氨基糖苷类抗生素”更加敏感，容易引起耳聋。儿童由于药物代谢能力差，成为最大的受害群体。氨基糖苷类抗生素的耳毒性 （Aminoglycoside antibiotics）不合理使用氨基糖苷类抗生素所致耳聋人群 431万人万人氨基糖苷类抗生素致耳聋高风险人群现有 1452 万人万人每年增加高风险人群 17 万人万人 （2）保护基因隐私、防止基因歧视 （a）哈佛大学一项调查显示，917名调查对象中，有455人认为他（她）们的遗传组成和遗传禀性遭到过歧视，高达近50%。（b）2001年，美国北圣非铁路公司从部份雇员中采集血样，进行基因缺陷检测，试图依据检测结果来确定员工的雇用和升迁，引发一场轰动一时的诉讼。人类基因组计划（HGP）克林顿总统卸任前签署法令，禁止联邦机构把遗传信息用于人员聘用过程。n（c）一位女性三次怀孕三次流产，经基因检测，是先天愚型的平衡易位携带者。这位女士告知了母系亲属的成员，促使她们也去检测，避免了一些先天愚型胎儿降生，她自己则终于得到了健康宝宝。n （d）由于基因信息的极端重要性，必须严格保护基因隐私、防止基因歧视。由于基因的血缘相关性，原则上应告知可能携带同样基因的亲属。由于多数疾病基因目前无法治疗或因果关系不确定，原则上可以拒绝知情或选择适当时机和方式知情。n基因研究的四个特点及其对伦理的影响n根据我有限的接触和理解，从伦理的角度看，基因科学技术研究有如下四个特点：n材料易得性；n信息重要性和敏感性；n血缘相关性；n结果或应用的不确定性。n正由于这些特点，产生了一些特殊的伦理问题。比如，由于基因隐私是一个人最基本最重要的隐私，必须严格保护，防止歧视。但要不要告知与其有血缘关系的人？另外，基因检测也可能带来沉重的压力，可否不知情或者选择适当时机和方式知情？n介绍一个成功的案例n中国残疾人联合会和优生优育协会正在开展“降低药物致聋致残发生率联合行动”，即“天籁行动”。研究证实，线粒体DNA的一些突变，使其与细菌的结构更为相似，对链霉素等“氨基糖苷类抗生素”更加敏感，容易引起药物致聋。我国约1400万耳聋残疾人中，有430万左右为药物致聋。为降低药物致聋发生率，基因检测是一个重要手段。但如何选择受试者，如何做好知情同意，要不要告知相关亲属和医生，相当错综复杂。他们经过认真分析研究，不仅制订了比较完备的知情同意书，还对相关医护人员进行伦理培训。我认为，这种做法值得推荐。2007年1月，美国产科学和妇科学杂志发表文章，建议全美国的孕妇，不论年龄是否超过35岁，都应该接受唐氏综合症（先天愚型）的筛查。一般来说，孕妇年龄越大，胎儿患唐氏综合症的几率就越多。因此，通常高龄（35岁以上）孕妇要筛查。但正常年龄段孕妇也可能产下唐氏综合症胎儿，同时，筛查方法也更安全简便了。在这种背景下，美国权威机构建议取消35岁年龄限制，所有孕妇都进行唐氏综合症筛查。关于遗传咨询1、染色体病先天愚型（21三体综合征、Down综合征、软白痴）II-3 基因治疗伦理 基因治疗（gene therapy），指在基因水平上进行疾病治疗。它是通过将克隆的正常基因片段（目的基因），导入体内与有缺陷的靶细胞基因组整合，纠正或取代缺陷基因，促进（基因的正常转录、表达）或阻断（抑制疾病介质的产生），达到治病目的。基因治疗历史回顾：20世纪80年代开始进行各种基因治疗试验 案例一：“布赖恩事件”，1980年哈佛大学医学博士、加州大学教授马丁布赖恩（Martin Chine）在小鼠试验成功的基础上，选择二名地中海贫血症患者，抽取患者骨髓与含有珠蛋白的基因载体接触然后回输入患者体内，没有有效改善病灶，亦无不良反应，因治疗方案未经伦理委员会批准，受到美国政府、科学院和国际科学界严厉谴责。但标致着真正意义的基因治疗开始。15n说起基因兴奋剂，自然会联想到基因治疗。所谓基因治疗，简单地说就是把有治疗作用的基因，通过一定的手段（“载体”）输送到人体特定部位（“靶标”）。上世纪90年代初，美国开始基因治疗,一度燃起人们的热切企盼,以为过去许多无法治愈的遗传疾病将得到根治。然而，1999年，一位18岁青年盖幸格接受基因治疗仅仅4天便不幸死亡。2002年，法国2名接受免疫缺陷基因治疗的儿童，又莫名其妙地患上了白血病，使人们的热望降到了冰点。n当然，基因治疗在艰难中曲折前行，并且取得了一些成果。2004年雅典奥运会前，德国发现一个“娃娃超人”。这个4岁半的小男孩肌肉特别发达，能轻而易举地举起6斤重的哑铃。经研究，是基因突变的结果，那小男孩天生缺少肌肉生长抑制素。既然基因突变能造就“基因超人”，为什么不运用科技手段，研制基因兴奋剂呢？于是成为热门话题。据说，研制重点是促红细胞生成素和肌肉激素。至于“干细胞基因兴奋剂”，我估计是个骗局，是把干细胞扭曲为“干什么都行的细胞”的故伎重演。n1912年，现代奥运会的创造人顾拜旦写过一篇体育颂的名文。他用诗一般的语言写道：“你塑造的人体变得高尚还是卑鄙，要看它是被可耻的欲望引向堕落，还是由健康的力量悉心培育”。n人类通过定向改变遗传基因，可以提高DNA遗传物质的复杂性，从而“改进”人类自身。“人工进化”将取代“自然进化”斯蒂芬霍金n能否进行非医学目的基因增强？n能否进行生殖细胞的基因治疗？反对基因决定论n过去我们认为自己的命运存在于我们的星座中。现在我们知道，在很大程度上，我们的命运存在于我们的基因中。n 沃森n最终笨人和基因富豪阶级变为基因富豪人种和笨人人种完全不同的种族彼此不能通婚，共相互之间的浪漫兴趣正如现在人类对于黑猩猩。n 西尔弗n我们人类就好像是完全被DNA双螺旋控制的无助的牵线木偶。这和目前科学所告诉我们的东西相差太远了！n 科林斯n人比所有的基因复杂得多，就像社会比每一个人要复杂得多。人的生理系统建立于基因与环境之间极为复杂而巨大的相互影响上。n 温特尔n我们决不能创造出一个个人的染色体图被用于剥夺个人工作及医疗保险权利的世界。我们决不能创造一个医学领域的重大突破成为扩大富人与穷人之间鸿沟的因素的世界。至关重要的是，我们不能创造一个医学科学遥遥领先于医学伦理，抑或医学科学使我们基本的人道观，公正观及价值观黯然失色的世界。n 美国前卫生福利部长沙拉拉（C.Shalala）II-4 基因专利伦理 区别发现与发明：我国专利法涉及生物技术与第25条及审查指南的规定，与世界各国通行做法是一致的，即：在基因研究领域中强调，如果仅仅测定了一个未知基因的序列，那仅仅是科学发现，不能授予专利，但如果首次分离或克隆基因或DNA片段，并能确切表征，而且在产业上有利用价值，就构成了科学发明可依法授予专利。基因是一种有限资源：人体基因是一种有限资源，商业价值极高，发达国家和跨国公司到发展中国家进行基因偷猎、寻找有价值的疾病家系，克隆疾病基因，申报专利，开发药物。我国是遗传资源非常丰富的大国，拥有13亿人口，56个民族，病种多，由于历史久远、经济不发达、交通闭塞，形成了许封闭式家族“隔离群”遗传资源最“纯”最多，为寻找疾病基因提供了最好条件。23 基因资源争夺战有的专家比喻基因资源争夺战为新圈地运动。案例一：1991年美国斯坦福大学群体遗传学家卡瓦利斯福尔扎（Cavallisforza）首创人类基因组多样性工程（Human Genome Diversity Project.HGDP），计划在全球54个不同语系人群中采血样，以鉴定人类基因组多样性，并计划在全球722个有价值的土著人群中，每个群体抽取50份血样。这项计划受到在美国、欧洲、澳洲和新西兰的土著人组织及其支持者强烈抗议，1995年2月9日来自18个土著人组织发表了一项针对人类基因组多样性工程的西半球土著人宣言，该宣言称“重申土著人完全有权否决他人的拥有权”，“拒绝外来科学工程对任何遗传物质的获取和挪用”，“毫不含糊地反对给所有天然遗传物授以专利”。这一个反映折射出基因资源和研究中，技术成果分享和基因专利的归属问题。24 案例二：1996年7月19日科学杂志刊登一条消息，称美国哈佛大学计划与中国大陆的六个医学中心签订合作协议，打草在大陆抽取2亿人的血液标本的DNA，用于探查糖尿病、高血压、肥胖症等疾病基因。这项协议虽以“合作”和“资助”的名义出现，主动权完全掌握在美方，内容包括在“群体遗传学项目”之中，主要目标是分离鉴定“文明病”，“复杂遗传病”的相关基因，中国提供了廉价的研究和分离场所、提供了DNA标本以及城市差别情况下的健康谱、疾病谱及迁移谱的天然基因谱模型。此项目美国药公司投资该疾病相关基因研究，获得巨大的、潜在社会和经济效益。2002年4月11日文汇报报导了哈佛大学公共卫生学院与安徽某大学进行人体研究项目，在大别山区交通十分不便的山区，对上万农民抽取血样，华人科学家承认有1.64万份DNA样本基因到哈佛。数万农民弥足珍贵的哮喘病、糖尿病、高血压的血样，成了美国基因的富矿。25 中国科学家关于保护遗传资源的共识 A、国家的遗传资源，包括人类与非人类生物资源，同其他自然资源一样，都是本国人民和本国科学家的宝贵财富，本国拥有优先开法、优先使用的权利；B、中国欢迎世界上任何国家与我国进行真诚平等互利的合作、欢迎投资支持我国科技工作者进新基因分离和研究。C、人类基因多样性计划应严格遵循国际上公认的伦理法则及我国1998年6月科技部、卫生部联合颁发的人类遗传资源管理暂行办法指出严格制止经济和技术发达国家以合作为名，剥夺发展中国家的遗传资源材料。26III 人类基因组研究的伦理准则 联合国教科文组织（UNESCO）、世界卫生组织（WHO）、国际人类基因组织（HUGO）伦理委员会等国际权威性组织，非常重视人类基因组研究的伦理问题，短短几年连续发布文件：1997年 UNESCO发布世界人类基因组与人权宣言 1996年 HUGO遗传研究正当行为的声明 1997年 HUGO关于DNA取样声明：控制与获取 1998年 HUGO关于克隆的声明 1998年 WHO医学遗传及遗传服务的伦理问题 2000年 HUGO关于利益分享的声明 2001年 UNESCO关于遗传信息数据的收集、处理后者存和使用 2002年 HUGO关于人类基因组数据库的声明 2003年 UNESCO关于人类遗传数据库的国际宣言（修正提纲）2005年 UNESCO世界生命伦理与人权宣言27世界人类基因组与人权宣言（UNESCO-1997年）宣言有四个基石：人类尊严应受到尊重 研究应严格、谨慎、诚实和正直，决策者负有特殊的责任 人类团结和眭，人类大家庭在签别和防治遗传病方面应团结互助 鼓励在平等互利前提下的国际合作。宣言有25条，重要概念是：每个 人都有自己的基因组 人类大家庭拥有共同的基因组 人类每个成员不管具有什么遗传特征，都有受到尊重的权利，尊重其独一无二的多样性 人类基因组99.9%都是一样的，没有任何被歧视的理由28我国政府为加强人类基因组研究的管理颁发了一系列相关文件1998年 国务院办公厅人类遗传资源管理暂行办法1994年 全国人大常委会中华人民共和国母婴保健法2003年 卫生部人类辅助生殖技术规范 人类精子库基本标准和技术规范 人类辅助生殖技术和人类精子库伦理原则2003年 科技部卫生部关于人胚干细胞研究的伦理原则29这些文件的中心思想（伦理原则）：人类基因组是人类共同遗产的一部分；必须遵守人权的国际规范；必须尊重参与者的价值、传统、文化和完整性，必须尊重人的 尊严、隐私和自由；人类基因组的研究成果应该用于公共利益和平目的，个人、家 庭、社区、企业、研究机构和政府部门应该促进这一公共利 益作贡献；必须保护个人、家庭、社区，使其不受岐视；研究者、研究机构和企业有权为他们对遗传数据库所作的智力 和经济贡献，得到公平的回报。30n转基因植物和动物n （a）1982年第一个转基因动物（鼠）问世，1983年第一个转基因植物（烟草）培育成功，1994年第一个转基因食品（番茄）上市。目前全球转基因作物的种植面积高达约7000万公顷。n （b）转基因的优势几乎不言自明。但存在安全隐患问题包括人体安全和环境安全。英国王储查尔斯王子说：“我们现在已到了伦理和道德的分水岭，若再往前走，便会涉足上帝的领域，而且只属于他的领地。除了某些医疗应用外，我们真的有权利用生命的物质去做弗兰肯斯坦般的食品吗？”虽然目前尚未证实任何安全问题，但要高度重视，还有标识。转基因抗虫马铃薯