生物技术的突破将影响未来人类的繁衍

顾汉现

生物技术的突破将影响未来人类的繁衍


(科技日报)  


日期: 2009-04-05  


        美国著名大法官路易斯•布兰代斯曾经说过：“进化没有捷径可走。”但是，如果布兰代斯能够预见到，未来生物技术革命如能改变基因和操纵干细胞的话，他也许会重新考虑这句话。生物技术取得的突破将人类带到了一个可控制繁衍和进化的时代，人类将有可能绕过自然选择的渐进过程，踏上高速遗传进程。   


　　那就让我们来看一看生物学领域最新取得了哪些重大的进展吧。   



　　多能干细胞：拔根汗毛变小猴   



　　据一个由科学家和生物伦理学家组成的国际财团辛克斯顿集团报告，在短短的5年时间内，科学家们也许就能从人体的任何细胞创建出精子和卵子细胞，使患有不孕症的夫妇或是同性恋配偶实现拥有一个孩子的愿望。这样的技术还将能让一个人同时集爹妈于一身，为其后代既提供精子又提供卵子。这样的行为因之也被称为“终极乱伦”。该集团的成员包括美国约翰•霍普金斯大学伯尔曼生物伦理研究所所长鲁斯•费登，加州大学欧文分校生物化学教授彼得•多诺万等重量级人物。   



　　辛克斯顿集团的预测刚一发布，生物学界就传来了好消息，美国威斯康辛大学和日本京都大学的科学家已经成功地实现了将人类皮肤细胞变成多能干细胞。这种强大的细胞具有自我复制（可无限复制）并发展成人体内任何细胞类型的能力。美国先进细胞技术公司的科学家罗伯特•兰扎认为，从进化的角度看，可将一种细胞变成另一种细胞，如精子或卵子细胞，甚至是一个胚胎，意味着人类现在已脱离自然夺取了繁衍的控制权。“有了这样的突破，我们现在就拥有了一种可行的技术，只要使用一个人的一点点皮肤，就能将他的基因传给他的后代。”   



　　基因靶向：造个孩子赛牛顿   



　　当人们创造出想要的卵子和精子时，人们也许还不必原样传递其所有基因。一种称为同源重组的技术可允许科学家以每次一个基因的方式消除不良性状而代之以有帮助的性状。同源重组自然发生在有性繁殖中，来自父母的DNA混合形成具有遗传独特性的后代。但是，2007年诺贝尔奖获得者美国犹他大学的马里奥•卡佩奇、英国威尔士卡迪夫大学的马丁•埃文斯爵士及美国北卡罗来纳大学的奥利弗•史密斯在小鼠身上证明，同源重组也可在实验室中完成。通过在人工受精卵细胞中添加或删除DNA链，科学家们就能剔除糖尿病等疾病的基因，或者是插入基因编码以使人长得更高或更聪明。   



　　人工染色体：生个无病好宝宝   



　　一个一个地更改后代的DNA也许是件令人乏味的事情，不过，现在又有了一种通过插入一个全新的染色体（包含有许多基因的有组织的DNA链）来一次性引入多种新性状的更快途径。包括世界著名遗传学先锋克雷格•文特尔在内的一些研究人员已经构建出可协调工作的着丝粒，着丝粒包含有可控制细胞分裂微妙进程的蛋白质。苏格兰爱丁堡大学细胞与分子生物学研究所的细胞生物学家比尔•伊恩肖说，着丝粒的工作机制仍是一个相当困难的问题，原因之一是研究人员在研究着丝粒的功能时不得不使用了会杀死细胞的技术。伊恩肖和美国国立卫生研究院及日本名古屋大学的同事终于共同找到了一个解决办法，他们目前正在进行基础性研究，以创建功能性人工染色体。   



　　伊恩肖认为，人工染色体最终可像特洛伊木马一样被用来运送基因。他预测，这些基因中的一些可将普通细胞变成干细胞，以补充免疫细胞、帮助人体复原等。这样的基因一旦被交付使用，染色体存活所必需的着丝粒也许就会关闭。在随后的几代后代中，某些细胞将包含额外的染色体，由于其存在癌变的可能，因此将被废弃。其他的子细胞中将不会拥有重组基因。   



　　美国普林斯顿大学分子生物学和公共政策学教授李•席尔瓦认为，人工染色体将成为目前所知的修改基因组最佳方式。“大自然并不会垂青每个孩子。不用再像摇骰子般赌运气，我们何不拿起一个骰子，直接以父母所希望的最佳孩子方式将其定格呢？”席尔瓦预计，特殊人工染色体（如“绝佳健康”的人工染色体）的开发，也许会导致将人工染色体植入人类胚胎成为一件日常性的工作，人们将能创建出一种通用的人工染色体，其可将防止癌症、中风及心脏病等良好基因尽收囊中。   



　　“后达尔文”之未来：人类对自身进化负责   



　　多能干细胞、基因靶向和人工染色体等技术将跨越进化，让人们对自己的基因组实施控制，也许会因此将人类变为一个全新的物种。席尔瓦说：“没有科学证据证明我们做不到这一点，人类基因组也没有什么真正特别的，我们无法说人类的进化已经结束了。”   



　　辛克斯顿集团指导委员会成员之一、英国曼彻斯特大学生物伦理学家约翰•哈里斯认为，实现这样的可能性也许需要对人类的基因进行“某些蓄意的改变”。他预测，基因工程将最终导致他所称的“增强型进化”。通过细致入微地使用生物技术，增强型进化将逐人逐次地渐进引入可改善物种的基因。此时，蓄意选择将取代自然选择，成为物种变化的动力。   



　　哈里斯认为，人类基因组的第一个变化将发生在少量的实验人口内。这将使人们能够评估基因修改带来的风险和收益，然后再决定如何行事。“这样的实验进行一段时间后，如果看起来不错，没有产生任何灾难性后果，就会继续下去。用这样的方式，人们将有足够的时间对风险进行管理”。   



　　增强型进化也招来了许多批评声。其中之一就是对给予父母设计自己孩子基因组权力的担忧。如果一对夫妇想要孩子成为家族中的一位世界级运动员，并给孩子提供了这样的基因，但是孩子长大后却想要下棋，又该如何？如果某些修改出了严重问题会怎样？在何时和怎样改变人类基因组的问题上，谁拥有最后的发言权呢？   



　　另一方面，如果技术可以使我们的孩子告别疾病和残疾，或者使他们更聪明、更漂亮，我们又何乐而不为呢？就像DNA大师詹姆斯•沃特森曾经说过，进化是冷酷无情的。至少今天就是这样，进化的未来责任也许就要落在人类自己的肩膀上，无论是好是坏。