如果給你一個選擇權,讓你可以重新選擇孩子的眼睛、頭髮以及皮膚的顏色,你願意嗎?除了這些選擇外,你或許還想讓你的寶寶今後變得更高大些、更苗條些或是更加有力量。這就是目前備受爭議的“設計嬰兒”。6月12日的美國各大媒體紛紛報道,第一個在胚胎期經過遺傳基因檢查的嬰兒已經出世。這意味著“設計嬰兒”已經進入到具體操作階段,與之有關的倫理道德爭論將更趨激烈。
■第一個“設計嬰兒”降生
世界上第一個“設計嬰兒”在人們的這種議論紛紛中於今年6月初降臨人世。據美國芝加哥生育遺傳研究所的科學家介紹,這名嬰兒的胚胎被放進母親的子宮以前,曾進行過是否帶有家族癌症基因的檢驗,但這件事引起了公眾對父母選擇未出生嬰兒的特徵、甚至可能濫用科學成果“設計嬰兒”的道德問題的高度關注。
芝加哥生育遺傳研究所在卵子和早期胚胎遺傳疾病的研究方面處於世界領先地位。該所科學家披露説,他們幫助來自紐約的一對夫婦成功懷孕,並生下一個沒有利弗勞梅尼(Li-Fraumeni)綜合症的健康男嬰。利弗勞梅尼綜合症對多種癌症,包括乳癌和白血病有遺傳傾向。
研究所主任弗林斯基指出:“嬰兒父親的家族已經有兩代帶有利弗勞梅尼綜合症基因了,這是第一對經過利弗勞梅尼綜合症遺傳檢查並懷孕足月的夫婦。”在這個實驗中,為了檢查父方的基因,所以對受孕卵進行檢驗。如果要查母親的基因,就應該檢查未受精的卵子。
弗林斯基表示,如果這種基因傳給孩子,在孩子活到45歲時,將有50%的可能患與利弗勞梅尼綜合症有關的癌症;而到60歲時,這種可能性就增加為90%。這種基因突變,通常會使人有較高的發生相關疾病的風險。基因突變也可通過在懷孕第二期進行羊膜穿刺,或是在孕期的前13周進行羊膜絨毛取樣檢查出來。胚胎植入前的基因診斷意味著,不會把已發現帶有遺傳突變的胚胎放進子宮發育,並可以避免被迫中止懷孕。
他還説,大約45種不同的遺傳性異常可以在胚胎被植入子宮前檢查出來。隨著科學家在繪製人類染色體圖方面的進步,這種可能性還會成倍增加。
但是當科學家在體外授精方面取得進步時,有關的倫理道德爭論也出現了。芝加哥大學遺傳學顧問懷特説,目前的研究集中在為那些受傷害危險較大的胎兒提供家庭檢查,而不是要創造完美無缺的孩子。
儘管選擇嬰兒頭髮或眼睛的顏色的技術目前還不存在,但是賓夕法尼亞大學生物倫理學主任卡普蘭認為,這些技術很快就會出現的。他説:“‘設計嬰兒’正大步向我們走來。我們需要立即展開辯論,以確定道德界限。”
■破譯人體基因
“設計嬰兒”雖然不是“克隆嬰兒”,但它仍然面臨巨大的道德挑戰,而“設計嬰兒”的出現,靠的是飛速發展的人類遺傳基因技術。科學家從研究人類染色體組——遺傳基因開始,深入探討遺傳基因在決定新生兒外貌和性格特徵時所起到的作用。
現在,有關人類染色體組的工作草案已經準備就緒,一旦人類染色體圖譜之謎解開,那麼科學家就可以進一步解釋每一個染色體的作用及功能了。到那個時候,“設計”寶寶就是一件非常簡單的事了。醫生可以按照你的要求,幫助你“設計”一個金髮碧眼、高鼻梁的寶寶。你再也不用為孩子的身高大傷腦筋了,因為你有了選擇權,你想讓你的孩子身高是1.7米,1.8米還是1.9米,隨你挑。
如果把人體看作是一個巨大、複雜的“密碼”體的話,那麼,那些正在試圖重新組合人類染色體的科學家們現在正在進行的工作就是破譯密碼,一旦密碼得以破譯,就可以解開許多關於人體基因如何工作的秘密,這些成果最直接的用途就是可以大大提高各種疾病的預防及醫治率,使人類生活得更加健康。2000年6月,來自人類染色體組項目和塞萊拉染色體組的科學家共同宣佈了他們對人類基因研究的最新成果,這對於解開“密碼”無疑向前邁進了一大步。
科學家們所做的一切努力都是為繪製一張人類染色體的組合圖譜,然後研究人類DNA內的核苷酸是如何排列的。核苷酸是核酸最基本的組成單位,主要存在於人體內的23對染色體中。根據人類染色體組項目的研究報告,人體內有26000到40000個基因,每一個基因的染色體組排列順序都是獨一無二的,這些染色體組包由四個鹼基組成,稱為鹼基對。
人類的基因存在於DNA的雙螺旋結構中,DNA組成了人體內的23對染色體。DNA的組成結構類似于兩個互相纏繞在一起的螺旋形梯子,在DNA分子中,鹼基對是最基本的化學成分,它們互鎖在一起,形成了一對相互纏繞的螺旋形階梯的形狀。梯子的化學成分主要有糖和磷酸鹽。人體內總共有約30億對鹼基對,但是在這些鹼基對中,僅有4%能夠形成對基因有影響作用的DNA。到目前為止,還不清楚另外96%的鹼基對有什麼作用,因此,暫時將這些鹼基對稱為垃圾DNA。
現在,研究人員已經有了一個“人類基因圖譜”,也就是説,他們已經發現了大部分人類遺傳基因,但是要想成功地繪製人類染色體組的組成圖譜,還需要進一步的研究。一旦圖譜研究成功,將被視為人類基因圖譜的“黃金標準”。據估計,這一成果有望在2003年的時候研究成功,其精確率將達到99.99%。到目前為止,已經有約20%的染色體組組成圖譜達到了成功的標準,其中還包括兩個完整的染色體。
解開人類染色體組的秘密,就意味著人類可以詳細地解釋身體各部分的工作原理。最為重要的是,可以利用這項研究成果,預防並治愈各種疾病,因為遺傳基因是造成疾病的主要原因,而有些遺傳因子則可以消滅這種帶有病毒或細菌的基因。下一步需要研究的是這場“戰爭”如何進行。現在,研究人員雖然已經發現了部分控制人類疾病的基因,但是還無法準確繪製這些基因的排列順序,這就給解釋疾病的原因帶來了一定的困難。
另外,科學家通過研究,雖然已經發現了其他基因,但是還無法解釋這些基因的作用與功能,除此之外,還有一些人類仍然無法發現的基因。染色體組研究的重點就是找出具有某種功能的基因,然後研究組成這個基因的鹼基對如何排列,通過這些,最終解釋這些基因的作用。
■遺傳診斷起什麼作用
1978年,人類第一次成功地使用人工授精的方法,將受精卵植入母體子宮之內,這次偉大的實踐使那些無法通過正常方法懷孕的夫婦也可以擁有屬於自己的寶寶。人工授精指的是從女性子宮內將成熟的卵子取出,然後放在一個實驗器皿中,同時,用從男性體內取出的精子,在實驗室裏進行人工授精,經過授精的卵子稱為受精卵。幾天后,受精卵將被重新移入女性子宮內,至此,整個人工授精過程就算完成了。人工授精還可以在一定程度上避免遺傳性疾病,這被稱作胚胎植入前的遺傳診斷(PDG)。
人工授精過程中,當受精卵移入子宮前,通常都要使用PDG檢測胚胎的遺傳基因是否紊亂。卵子受精成功後,檢測人員會從受精卵中取出一個細胞,在顯微鏡下進行基因檢測。一般情況下,通過人工授精的方法受孕的夫婦,都會要求檢測人員為受精卵進行基因檢測,以防止任何遺傳性疾病遺傳到下一代。目前,PDG可以用於檢測併發現包括先天愚型、血友病和膽囊纖維症等遺傳性疾病。
有些遺傳性疾病的遺傳還與性別有關,例如,血友病就只會遺傳給男性。醫生可以通過對受精卵細胞進行檢測,得知胚胎的性別。如果一個家族有血友病史的話,那麼通過檢測後,只有雌性胚胎才可被重新移入子宮內,這樣做,為的是避免雄性胚胎感染血友病。這一做法曾經引起過很大的爭論,有的人認為,作為父母來講,不應該僅僅為了選擇完全健康的寶寶,而放棄另外一個生命。有些人認為,這種通過受精卵檢測胚胎性別的方法會導致人口的性別失衡。
通過PDG這種方法,不僅可以檢測出胚胎是否帶有遺傳疾病,而且還可以檢測出胚胎的性別,看上去,這已經是一個很了不起的進步,但是,對於遺傳基因工程來講,這還僅僅是最基礎的工作。幾十年後,父母不僅可以選擇寶寶的健康與性別,甚至連外貌以及性格特徵都可以隨心選擇。
■改變基因有什麼好處
利用人類基因為人類造福,這種想法並不是遙不可及的。幾年來,科學家已經通過實驗,成功地改變了許多種動物基因。通過改變基因,不僅使羊和奶牛的産奶量大大提高,而且還豐富了奶內的蛋白質含量。科學家還在老鼠的體內注射了一種可以導致阿耳茨海默氏病的基因,希望借此找到根治這種疾病的有效方法。科學家還將水母的基因注入到猴子體內,想搞清楚水母的基因能否嵌入猴子的染色體組。
還有一項十分有趣的轉基因試驗:將蜘蛛的基因注入山羊體內。因為科學家發現,蜘蛛吐出來的絲質地十分堅硬,如果有足夠數量的蜘蛛絲,就可以製作高品質的防彈衣。但是蜘蛛吐出來的絲,數量十分有限,無法滿足製作高品質防彈衣的要求。然而,科學家通過研究發現,蜘蛛絲實際上是一種蛋白質,而且這種蛋白質與羊奶中所含的蛋白質十分相似,因此,科學家大膽地將蜘蛛體內的基因注入山羊體內,這樣,山羊就可以製造出一種類似蜘蛛絲的蛋白質,這種蛋白質稱為“生物鋼”。科學家將這種蛋白質從羊奶中提煉出來,用於製作防彈衣。
其實,有些動物體內的遺傳基因與人類的遺傳基因十分相似,利用某些動物基因使人類具有更多的技能並不是不可能的事情。設想一下,在注入某種特殊基因後,人類可以跳得更高、看得更遠、聽得更清、跑得更快。但是要想“製造”出這種超人,首要的工作就是破譯人類遺傳基因的密碼。
《北京青年報》 2001年6月14日