人人书

上帝的手术刀:基因编辑简史全文阅读

外国小说文学理论侦探推理惊悚悬疑传记回忆杂文随笔诗歌戏曲小故事
人人书 > 科普学习 > 上帝的手术刀:基因编辑简史

未雨绸缪:伦理还是监管

书籍名:《上帝的手术刀:基因编辑简史》    作者:王立铭
推荐阅读:上帝的手术刀:基因编辑简史txt下载 上帝的手术刀:基因编辑简史笔趣阁 上帝的手术刀:基因编辑简史顶点 上帝的手术刀:基因编辑简史快眼 上帝的手术刀:基因编辑简史sodu
上一章目录下一章
    《上帝的手术刀:基因编辑简史》未雨绸缪:伦理还是监管,页面无弹窗的全文阅读!



基因治疗和基因编辑,在我们的故事里主要以一种医疗手段的面目出现。但是相信看到现在,你们应该也会同意,对基因做手术,绝不仅仅是一种普通的医疗手段而已。说到底,基因编辑这把上帝的手术刀,所针对的对象是人类的遗传物质——决定人之所以为人的物质。可想而知,对这种技术手段的推进,最终一定会从科学走向伦理学,触及人的定义、人类个体的独立性等终极问题。而回望过去20年,伦理语境下的争论和批评似乎一直伴随着现代生物医学研究的发展。

1996年,在爱丁堡罗斯林研究所降生的克隆羊“多利”引发了围绕克隆技术特别是克隆人的巨大争议,并促使各国政府迅速通过了禁止克隆人的法律条文。2001年,在宗教保守团体的游说下,美国总统乔治・布什签署总统行政命令,禁止将美国联邦经费用于发展新的人类胚胎干细胞。2013年,哈佛大学因两只灵长类动物非正常死亡,彻底关闭了校内的灵长类动物研究中心,而欧美许多研究机构中对灵长类的研究也受到了越来越多的限制。

2015年春,伦理争议的焦点再次光顾了生物医学领域,而这次处于旋涡中心的正是基因编辑技术。在当年3月初,麻省理工学院《技术评论》的记者造访应用该技术的先驱之一、哈佛大学教授乔治・丘奇的实验室,结果意外发现该实验室已经开始尝试在人类卵细胞中利用CRISPR/cas9技术编辑人类基因组。当时,乔治・丘奇实验室正在尝试修复会导致女性乳腺癌和卵巢癌的BRCA1基因突变,以期从根本上预防相关基因缺陷导致的癌症。仅仅一周之内,科学界久负盛名的《自然》和《科学》杂志纷纷发文,警告编辑人类生殖细胞基因组存在未知的安全和伦理风险,呼吁立刻停止同类型的技术尝试。

一波未平一波又起,仅仅1个月后,来自中国中山大学的黄军就实验室的一篇学术论文更是将争议推到了前所未有的高度。他们在受精后的人类胚胎中进行了基于CRISPR/cas9技术的基因编辑。尽管黄军就声称实验所用的是本身存在缺陷、无法发育成成熟胚胎的受精卵,但在很多批评者看来,类似操作已经与人工修改和创造人类无异。相比而言,乔治・丘奇实验室的基因编辑对象是没有受精的卵细胞,而黄实验室所修改的已经是携带了人类个体全套遗传信息的受精卵。如果把基因编辑过的受精卵植入女性子宫,完全可能孕育出一个完整的生命。到了2016年,类似的实验也开始在英国的实验室里开展。尽管从技术层面上来说,所有这些研究都是探索性的,没有任何一个科学家真的希望现在就制造一个接受过基因编辑的“新新人类”,但他们的研究不言而喻地昭告了天下,基因编辑技术将有可能带来什么样的未来。

就在人类社会还没有在心理上和制度上准备好拥抱基因编辑技术的时候,几位大胆的科学家就已经用最直接的方式宣告:未来的未来已经快要到来。

来自科学界的担忧不是没有道理的:基于CRISPR/cas9技术的基因编辑在技术上还远未成熟,此时轻率启动人类胚胎和生殖细胞的基因编辑,很有可能会出现意想不到的灾难性后果。来自宗教界、法律界和普通大众的批评也顺理成章:轻启对人类自身的遗传改造,将会从根本上动摇人类社会的价值观。到底什么才是人?如果混合了来自其他生物的基因,人还是人吗?修改人类基因是否会造成永久性的阶级分化和不平等?父母和医生替孩子决定他们的基因,这样做是不是不道德?

借此机会,我想来聊聊科学和伦理的永恒冲突。由于生物医学研究的首要对象是人类本身,与同样关注人类本身价值和尊严的伦理观念存在“擦枪走火”甚至是正面冲突,几乎是难以避免的。

类似的例子不胜枚举。我们知道,对人体解剖构造和生理功能的深入理解极大依赖于人体解剖。而尸体解剖在东西方文化中长久以来都是被鄙视和被严惩的行为。其中有相信灵魂不灭、尸体是灵魂的居所这样的宗教性理由,也有尊重死者和先人这样的纯粹伦理学原因。中国的《唐律》里明文规定,仅仅割去尸体的头发就要“减斗杀罪二等”。而在16世纪的欧洲,当安德烈亚斯・维萨里(Andreas Vesalius,见图5-9)在利用尸体解剖完成他的巨著《人体构造》的时候,他需要在黑夜中偷偷切下运回并拼接死刑犯的尸骨,而这一行为也被宗教裁判所课以极刑。然而,恰恰是这些“盗墓贼”“尸盗”等冒天下之大不韪的叛逆举动,最终帮助我们逐步理解了自身的身体构造和功能。

图5-9 安德烈亚斯・维萨里16世纪著名医生,人体解剖学创始人。

到了今天,相信不会再有任何具备基本理性思维的人还会仇视尸体解剖,或否定尸体解剖在医学研究和临床教育中的关键作用。与之类似,许多我们现在耳熟能详、习以为常的事物,在诞生之初也经受过来自伦理层面的非议,从扼杀生命的避孕套到制造生命的试管婴儿,从洗澡导致鼠疫到只有下等人才吃牛肉,从割断龙脉的火车到摄取灵魂的相机……水滴石穿、绳锯木断,在历史中我们看到的是人类社会的进步,缓慢而毫不犹豫地挑战、摧毁或重塑固有的伦理判断。而科学进步在其中发挥了重要作用。那么,今天的我们是不是应该乐观地相信,今天围绕基因编辑的伦理冲突,未来的某一天也会进入人类的日常生活,甚至变成人类主流价值观的一部分呢?

不得不说,伦理观总是滞后于科学发现,甚至也滞后于社会变化本身。原因其实并不奇怪,所谓伦理,很大程度上代表的是对事物“对”“错”的判断,这种判断必然源自于某时、某地、某个群体中主流的生活方式和价值观。而主流人群的生活方式和价值观的变化总是缓慢的,滞后于科学发现的。

比如说,在中世纪欧洲鼠疫肆虐的阴影下,惊慌失措的欧洲市民将鼠疫传播归咎于洗澡以及疾病从皮肤渗入,从而逐渐形成了洗澡的禁忌,其背后的心理和社会基础大可以理解。而这一社会伦理观念的变化,则需要等到欧洲人对鼠疫发病机理逐渐有所了解之后。如果试图用一把“放之四海而皆准”的伦理尺子去衡量,在太阳王路易十四一辈子只洗7次澡的时代,宣称洗澡无害有益,甚至公开鼓动洗澡大概就是触犯“伦理红线”、值得天下共讨之的叛逆举动吧?

也就是说,如果科学进步和人类价值观出现冲突的时候,请别忙着扣帽子或者打棍子,我们可以给科学进步一点耐心和宽容。如果科学进步被证明有益无害,它最终一定会成为人类价值观的一部分。

那是不是说科学最大,科学面前我们完全不需要顾忌伦理呢?也不是。虽然说科学进步在历史上确实经常性地挑战和重塑人类价值观,但在某时某地的某个具体场合,伦理不是可以“任人打扮的小姑娘”。有些价值观范畴的“红线”,确实是包括科学研究在内的人类活动所需要遵循的。举例来说,有一条底线我想读者们应该不会反对:科学研究的底线,是不伤害其他人类个体。

但是聚焦到基因编辑和基因治疗的问题上,如何界定“其他人类个体”,又如何定义“不伤害”,并没有那么容易!

先说“其他人类个体”的定义吧。不分国界、性别和种族,你们应该都认同彼此是其他人类个体。然而这个概念只要稍微外延,就马上会碰到伦理和法律规定的灰色地带。

在1973年罗诉韦德案的判决中(Roe vs.Wade),美国最高法院认定孕妇流产权受到宪法第十四修正案“人的自由”条款的保护,这等价于认定胎儿并不受到同为第十四修正案中关于“人的生命”的相关条款的保护。按照这一精神,“胎儿”并不等同于“人类个体”。而与此同时,最高法院判决中又将胎儿按照孕期长度分为三类,孕期最后三个月的胎儿即使离开母体也有很大的存活可能,因此最高法院允许美国各州自行决定在此期间是否需要禁止堕胎(见图5-10)。综上所述,一个人类胎儿是否被当成“人类个体”实际上存在极其复杂的判断标准,不仅取决于他/她有多大,还取决于他/她的母亲身处哪个年代,又居住在哪个国家哪个州!

图5-10 美国各州堕胎法律的区别(2013年数据)

图中深红色标识的州禁止在孕期最后三个月中堕胎,威胁孕妇生命和健康的情形除外。

而现代生物医学技术的发展又进一步把问题复杂化了。

举例来说,尽管各国对胎儿地位的法律界定存在差别,但一般来说都允许基于医学原因的流产。举例来说,如孕期唐氏综合征产前筛查呈阳性,母亲是可以选择流产的。那么是不是说发现有遗传病风险的胎儿和未发现遗传病的胎儿可以被区分为“人”和“非人”?这种区分的法律和伦理基础是什么?我们还可以继续沿着这条线索发问,未受精的人类生殖细胞(精子和卵子)是不是“人类个体”?体外受精的受精卵算不算“人类个体”?在体外发育到哪个阶段的受精卵算是“人类个体”?如果它们可以被认为是“人类个体”,那么在体外进行包括人工受精和筛选在内的任何操作合乎伦理吗?如果它们不是“人类个体”,那么“人类个体”到底是否存在一个科学意义上具有可操作性的判断标准(例如,发育到哪一天哪一秒,或者几个细胞状态的胚胎具有“人类个体”的地位)?可以想见,把“人类个体”的红线划定在其中任何一个地方都会引发巨大的争议,而且身处不同时代、不同国家、不同文化中的人们对这条“红线”位置的容忍度也会有巨大的差别。非要用某时某地的标准强行套在他时他地的科学研究中,则可能有刻舟求剑的嫌疑。

我们再来说“不伤害”。如果一种行为对其他人类个体带来了单纯的负面影响,当然可以认为是违反了“不伤害”红线。但是人类行为本身是高度复杂的,如果一种行为既有伤害性又有益处该如何界定呢?比如说拔牙。在现实社会的实践中,解决方案相对简单——当事人的知情同意是很关键的衡量因素。但是我们一旦把讨论范畴扩大到生物医学前沿,法律实践就立刻显得毫无用武之地。很显然,不管是体外受精、胎儿唐筛,还是利用CRISPR/cas9技术编辑人类生殖细胞或人类胚胎,当事“人”都没有可能表达意见。我们甚至可以虚构出这么一个情景来:根据我们目前对CRISPR/cas9技术的掌握,很难100%避免在针对致病基因进行修改的同时,又出现针对基因组其他无关位点的非特异性修饰(脱靶效应)。换句话说,CRISPR/cas9技术在做治疗遗传病的“好事”时,确实也存在乱改基因组(做“坏事”)的可能。那么这样的治疗方案有没有违反“不伤害”的“红线”?我们也同样可以反过来发问:如果我们具备了在胚胎阶段修改致病基因的能力而没有这样去做,患病婴儿出生后,是否可以反过来谴责我们的不作为违反了“不伤害”的底线呢?

将“不伤害”的原则再推广一下会更加复杂。我们已经讨论过治疗、预防和改善的区别。对一种疾病进行治疗是做“好事”,这一点相信大多数人都会认同。但是,如果可以预防疾病而不预防(比如我们讨论过的通过修改CCR5基因预防艾滋病的可能性),算不算是在“伤害”懵懂无知的胎儿,特别是如果他/她将要出生在艾滋病高危环境里?更有甚者,如果有一天人类社会真的广泛接受了修改人类胚胎,孩子们变得更聪明、更强壮,也更漂亮了,那么坚信“人类不应该随意修改自身”的父母们会不会是在“伤害”自己的孩子呢?

说到这里,仅仅对“不伤害其他人类个体”这条看似毫无争议的伦理“红线”略作讨论,我们就能立刻看到社会惯常的伦理观在面对新鲜事物,特别是科学发展时的苍白无力。正因为这样,我想,我们应当首先承认伦理观本身的多元化和动态性,以期从中达成科学进步与伦理观念的协调,而不是试图在科学领域中画出一条不许越雷池一步的绝对“红线”来指望约束科学发展。

如果说利用伦理问题约束基因编辑技术很可能徒劳无功,甚至会导致开历史倒车的话,那么我们是否就应该允许和放任类似的技术迅速进入临床实践,为人类定向改造自身遗传信息、修改和创造自身的伟大时代的到来欢呼呢?也不是。与其说伦理,不如说监管。我的看法是,涉及应用于人类自身的技术时,必须在严格的专业监管和法律约束下进行。这是基于以下两条逻辑得出的。

第一条逻辑是上面讨论过的技术风险问题。和人类掌握的大多数技术一样,基因编辑技术,包括CRISPR/cas9技术,仍存在大量的未知问题和技术风险。其中最为人所知的是基因编辑的脱靶问题,即在定向编辑某个基因的同时,可能会在基因组其他无关位点引入非特异性遗传修饰。与药物的“副作用”概念类似,基因编辑技术的脱靶问题带来了潜在的临床风险。因此,就像所有用于人类临床实践的药物、医疗器械和手术操作一样,人类胚胎的基因修饰也必须接受严格的专业监管,在确保安全性和有效性可控的基础上才能允许进入大规模临床实践。

而考虑到人类胚胎操作的特殊性,监管还必须深入人类生殖细胞的获取、培养、体外受精和子宫植入等各个环节,确保不存在非法获取生物材料和随意启动人类胚胎发育过程的可能。对于任何一项相关研究,我们都必须追问,科学家是不是通过合法途径获取了人类胚胎?将这些人类胚胎用于研究是否经过了提供者的知情同意?科学家如何确保这些人类胚胎在试验结束后被彻底销毁,而不是又被放回了母亲的子宫?对人类胚胎的遗传操作在学校和政府监管层面是否取得了相关许可,是否遵循了对人类胚胎的操作指南和伦理要求?

只有所有相关的研究程序都得到严格的专业监管,我们才能做到尽可能地规避技术风险,确保该技术不会在尚未成熟阶段就进入临床实践。但是,仅仅进行伦理层面的追问并不能帮助我们更好地完善技术和管控技术风险。

第二个逻辑则是不少人曾指出的社会风险。尽管基因编辑技术仍存在巨大的技术障碍,奢谈其大规模的临床应用为时尚早,但人类胚胎基因编辑技术的确存在被滥用的可能。最严重的潜在社会风险包括,基因编辑可能造就永久性的阶级分化,基因编辑可能被希特勒式的野心家用于大范围地定向改造人类。

技术应用为时尚早,但我们绝不应该忽略这一潜在风险。

然而,存在风险并不是禁止基因编辑技术的理由。事实上,单纯禁止科学家合法研究某一项技术,往往会把相关技术研究推向暗处,造成更加难以监管的局面。在如何对待基因编辑技术的问题上,人类对原子能的和平利用应该说是一个不完美但可资借鉴的样板。限制关键技术细节的扩散,追踪和控制关键实验设备和原料的流向,加强相关技术人员的训练,规范相关研究和应用机构的工作准则,应该能够帮助我们在很大程度上降低技术进步带来的社会风险。

青山遮不住,毕竟东流去。这句诗也许能代表科学进步在人类社会发展中的地位和意义。

也许自科学诞生的那一天起,人们对科学被误用和滥用的畏惧就如影随形。这种担心并不全然是无本之木:一方面,科学进步确实在马不停蹄地改变人类的生活方式、思维习惯、社会结构乃至人类本身,对科学这种无坚不摧的力量的恐惧是自然而然的;另一方面,已有太多的历史教训告诫我们,尖端科学与技术成就一旦落入“坏人”之手将会造成多么大的破坏性效果。

然而,青山遮不住,毕竟东流去。

历史的经验告诉我们,人类对自身和对世界的认识与改造也许会凝滞,但似乎从未被逆转。在21世纪的开头十几年,我们已经见证了以锌手指核酸酶、“神话”核酸酶以及以CRISPR/cas9技术为代表的基因编辑技术的发展,迅速降低了人类改造自身遗传信息的门槛,为人类治疗疾病、预防疾病乃至改善自身性状开启了一扇大门。不管是恐惧也罢、抵触也罢、欢迎也罢、漫不经心也罢,我们这个物种在进化数十亿年之后,确确实实已经站在了大规模改造其他生物乃至创造自身的门槛上。在这个很可能被载入史册的关口,与其试图用道德观念和伦理批判延缓脚步,还不如用更开放的心态拥抱它,用最严格的监管管控它,让新技术在自身进化成熟之后,帮助人类更好地认识和完善自己。



还记得小学三年级的时候老爸给我订了本《科幻世界》,于我而言,这本杂志就像是一扇通往新世界的大门。直到现在,我都还是铁杆科幻迷。长大以后以生物学研究为职业,就更加关注科幻世界是如何构思人类的未来。偏偏我很喜欢的两位本土科幻作家,老王(王晋康)和大刘(刘慈欣),也就这个话题创作过杰出的作品,像《豹人》《生命之歌》《天使时代》《魔鬼积木》……在科幻作家的想象空间里,人类终将会从自然选择那里拿回对自己身体的决定权,通过修改遗传信息,创造全新的人类命运。所有的伦理纠结,所有的血腥争斗,所有的愤怒和无奈,也都由此展开。

在这里不妨贴一段来自大刘《天使时代》的文字:

当分子生物学对生物大分子的操纵和解析技术达到一定高度时,这门学科就面对着它的终极目标:通过对基因的重新组合改变生物的性状,直到创造新生物。这时,这门科学将发生深刻变化,将由操纵巨量的分子变为操纵巨量的信息,这对于与数学仍有一定距离的传统分子生物学来说是极其困难的。直接操纵四种碱基来对基因进行编码,使其产生预期的生物体,就如同用0和1直接编程产生Windows XP一样不可想象。依塔最早敏锐地意识到这一点,他深刻地揭示出了基因工程和软件工程共同的本质,把基础已经相当雄厚的软件工程学应用到分子生物学中。他首先发明了用于基因编程的宏汇编语言,接着创造了面向过程的基因高级编程语言,被称为“生命BASIC”;当面向对象的基因高级语言“伊甸园++”出现时,人类真的拥有了一双上帝之手。

老实说,人类对自身遗传信息的理解仍然还很肤浅,至于对遗传信息的精确编辑更是刚刚起步。像小说中这样利用程序创造基因、创造生命,当然还是遥不可及的幻想。但是看完这本书的你应该已经明了,利用生物学技术修改人类基因,已经不再仅仅是停留在科幻想象中的概念了。人类的基因编程时代,是正在向着我们扑面而来的未来。

事实上,就在本书经历反复增删和修改的时间里,又有几条重磅新闻发布:

2015年,中国科学家、中山大学教授黄军就发表论文,报道了利用CRISPR/cas9技术修改人类胚胎的首次尝试。在这项工作中,科学家们收集了体外受精过程中产生的废弃胚胎,修改了与地中海贫血症相关的人类HBB基因。此事引发的伦理和科学讨论尚未降温,2016年初,英国科学家凯西・尼亚肯(Kathy Niakan)也向该国监管机构提出申请,希望利用类似技术修改人类胚胎的Oct4基因。而到了2016年中,广州医科大学范勇实验室又一次报道了修改人类胚胎中CCR5基因的工作——这项工作的目标,就像本书反复讨论过的那样,正是探索是否可以“制造”先天就对艾滋病毒免疫的人类宝宝。也就是说,尽管基因编辑技术距离应用仍很遥远,但在科学世界里,利用这项技术改造人类,治疗遗传疾病、塑造更健康的个体,已经是不言而喻的“下一步”。

而到了2017年初,美国国家科学院更是发布了《人类基因组编辑:科学、伦理和管理》的重磅报告,首度对基因编辑人类松口。科学家和管理者们建议,在“严格的监管和风险评估下”,基因编辑技术可以用来改造人类的生殖细胞和胚胎!尽管在报告中,这项技术的使用范围仍然被小心局限在治疗先天遗传疾病,而不是用于改变身高、智商、相貌等属性。这项报告当然也措辞强硬地指出,这项技术的应用需要接受严格监管,需要保障受试者的知情权和个人隐私,需要审慎对待公众建议、反复评估社会风险。但是这份报告的出炉,仍然标志着基因编程时代的大幕终于拉开了。

看完本书的读者们,相信这一点早在你们意料之中。毕竟,拥有更健康的身体,更美好的生活,是我们每个人与生俱来的本能和期望。当一项技术被反复证明安全无害,又切切实实可以改善我们的生活时,期待它走进千家万户就仅仅是个时间问题。

实际上,人类医学的所有成就,又有哪一项不是这样顶着来自经验、社会规范和伦理的巨大挑战走过来的呢?从外科手术、无菌处理到药物开发,我们早就在用经验和智慧让人体远离自然界无处不在的威胁和伤害。从人工避孕、试管婴儿到遗传疾病的孕期筛查,我们更是已经在操控人类自身的繁衍。那么,修改人类胚胎的遗传信息,让孩子们从出生的那一刻起就远离某些病痛的折磨,甚至让他们从出生起就更聪明、更美丽、更健壮,也同样是许许多多人类个体的本能期待吧?

技术也许是中性的,但是技术的应用却可能创造一个魔鬼出没的世界。面对基因编辑技术的强大力量,人们的深切担忧不是没有道理的:匆忙使用这项技术,会不会制造出大量的怪胎和残疾婴儿?这项技术的应用会不会破坏人类基因的多样性,让人类彻底失去应对未来环境变化的生物学基础?这项技术会不会侵犯尚未出生的婴儿的选择权?基因编辑一旦商品化,穷人和富人的鸿沟会不会从此被固化在遗传物质中,再也无法弥合?

这些问题理所当然需要得到我们的关注和思考。毕竟,我们已经站在区隔历史和科幻的门槛上。

亲爱的读者们,你们也可以问问自己,人类想要一个什么样的未来?

你们看到的这本书起意于2015年初,当时中国科学家首次编辑人类胚胎的新闻引发了巨大的争议,我因此想要写点东西,讲讲这项技术的前世今生。文章在我的微信公众号上连载,说实话,内容写得有点晦涩,多亏了许多热心读者的支持才没有虎头蛇尾。这次编辑成书,篇幅又扩展了一倍。我的小小野心是,希望借这个话题,把人类究竟是如何理解自身,如何利用这些信息尝试改造自身的讲清楚。这是一个关乎历史和现在,并连接未来的大话题,我时常会担忧,自己的文字实在配不上这样的野心。

谢谢湛庐文化的简学老师和郝莹编辑,谢谢本书的美编李新泉,是你们的工作把粗糙的文字变成成型的作品,又把作品带给更多的读者。谢谢亲爱的妻子、爸爸妈妈,以及两个女儿。你们的爱让我始终有动力做更好的自己。每次写字写到疲惫无力的时候,查资料查到眼睛昏花的时候,想到你们对我的爱,我就会重新充满热情。
上一章目录下一章
推荐书籍:人体的故事 神秘的量子生命 人类起源的故事 舍不得看完的中国史 危机和创伤中成长:10位心理专家危机干预之道 破格:强者思维与人生跃迁 换位沟通:掌握关键对话的沟通必修课 世界文明孤独史:人类精神的伟大起源 中国经济如何行稳致远 《十月·长篇小说》2018年第1期