克隆技术及其伦理意义_克隆技术论文

克隆技术及其伦理意义_克隆技术论文

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自从今年2月23日国外新闻媒介提前报导(正式科学论文发表在1997年2月27日出版的Nature《自然》杂志上〔Wilmut et al.,1997〕)苏格兰科学家Wilmut利用体细胞培养克隆羊成功的消息后,在全世界引起了一阵冲击波,我国著名遗传学家吴旻教授称之为“克隆风暴”。对于一项科学成果,反响如此之广泛和强烈,从新闻界、科学界,到哲学、伦理界,到政府部门和立法机构,一直到广大公众,无不对产生称之为“多莉”的克隆羊的克隆技术可能含义表示关注。在我国也不例外。新闻媒介如此大量、反复报导单项技术成果也是不多见的。国家科委和卫生部领导为此专门召开了专家会议,卫生部长专门对克隆人表示了态度,为一件单项技术这样做,尚属首次。电视台和电台制作了专题节目,报纸和杂志发表专文,进行大量的讨论。讨论已经从产生“多莉”羊的哺乳动物克隆技术向克隆人的可能性,克隆技术的伦理含义,发展到科学技术上的突破对社会可能有的影响,以及现代社会对科学技术上的突破应有的态度。本文将讨论克隆技术及其社会、伦理和法律含义,虽然我在1987年发表的《生命伦理学》〔1987〕一书中曾经讨论过“无性生殖”(即克隆)问题,但近年来未曾追随有关文献,因此文中可能有不当之处,希望能够与同行讨论。

1 克隆技术

1.1 克隆的概念

“克隆”一词是英语词clone或cloning的音译。我国以前曾译为“无性生殖”或“无性繁殖”,正如我在我的《生命伦理学》一书中就是译为“无性生殖”的。根据我国遗传学家吴旻教授的建议,将clone或cloning音译为“克隆”。

按照Webster's New World Dictionary〔Gularnik 1980〕的诠释:

clone:通过无性繁殖方法(如插枝、生出球径,或分裂生殖、孤雌生殖等)来源于单一个体的后代;通过克隆产生的一个个体。

cloning:通过克隆生产,通过用机体的体细胞核代替未受精卵的核产生该机体在遗传上同一的副本。(p.268)

世界卫生组织在3月关于克隆的非正式声明中定义克隆为遗传上同一的机体或细胞系(株)的无性生殖。

根据上述的诠释和定义,我们将克隆分为四个层次:微生物或细胞、植物、动物和人,以及在自然界发生的克隆和只有人工条件下发生的克隆。

层次 可发生于自然条件下 可发生于人工条件下

微生物可可

正常机体细胞部分可 可(即“永生细胞株”)

癌细胞 可 可(即“永生细胞株”)

植物

可可

动物(胚胎植入前分裂) 可可

动物(通过体细胞发育)

不可可

人(胚胎植入前分裂)

可可

人(通过体细胞发育) 不可可

无性生殖(克隆)本来是一种低级的生殖方式。生物进化的层次越低,越有可能采取这种生殖方式,进化层次越高,则越不可能采取这种生殖方式。由于低级生物,如微生物,采取自行分裂的方法繁殖,分裂后子代与亲代的遗传物质完全同一,因此在这个意义上微生物没有“个体”,它们也没有死亡。虽然在严格的意义上,微生物的亲代与子代仍然会有若干差异,因为它们的外界营养环境仍然会有差异,但从高等动物的角度看,这种差异似乎太微不足道了。在这种差异可以不计的条件下,人们可以说,对微生物来说,它们是不死的。死亡是生物进化到较高阶段的产物。〔邱仁宗,1980〕现在生物医学研究中用克隆技术在体外培养的正常细胞或癌细胞,也称为“永生细胞株”(immortalizedcell lines),意思也是说这些细胞是“不死”的。

1.2 克隆技术的历史

生物医学研究进入微观层次,运用克隆技术来培养正常或异常细胞的永生细胞株,虽然是一件难度很大的工作,但已经在各国的科学界和医学界越来越得到重视。在农业上,人们早已用插枝、压条等办法,来繁殖适合于人类需要的植物。在畜牧业上,各国都在进行从事或研究用克隆技术,使胚胎植入子宫前分裂,从而可以产生出更多良种动物。但从高等生物成体的体细胞中发育出一个成体,这是克隆技术的一个重大发展。

早在许多年前,美国康奈尔大学的F.Stewart将成熟的胡萝卜以高速搅拌,获得单个胡萝卜细胞,然后将这些单个细胞置于生长培养基中,培养出遗传上完全一样的胡萝卜。1955年美国的R.Briggs和T.King首先用核移植术产生出克隆蛙。核移植技术是将一个细胞的核,移植到另一个去核的细胞中。R.Briggs和T.King将蛙卵的核取出,然后将早期蛙胚胎细胞的核移植于其内,发育出蝌蚪。1962-1975年英国的J.Gurden及其同事将成体蟾蜍肠细胞或皮肤细胞的核移植到去核的另一个蟾蜍的卵内,发育出蝌蚪,其中有一些发育成为与提供体细胞的蟾蜍在遗传上完全同一的蟾蜍。[1]为什么要将卵细胞的核取出?因为卵和精子的核内染色体是单倍体,而体细胞核内的染色体是双倍体。若不将卵核取出,体细胞的核移植后,就会形成三倍体。这是异常的。1986年Willadsen通过将羊胚胎细胞核移植到去核的羊卵内,成功地克隆出成体羊。他指出,当胚胎处于8-16细胞的桑椹期时,每个细胞都能发育成一个成体动物;作为接受核移植的受体细胞,则卵细胞要比受精卵好。这两点也是别人的经验,已经为科学共同体所接受。也许可以这样解释:桑椹期以后胚胎植入子宫,并开始分化,单个细胞难以再发育成为一个成体;卵细胞的细胞浆内控制发育的基因,或者在精子进入时,或者在核移植以后启动。

1.3 用体细胞克隆羊的技术

Wilmut和他的同事发表他们的论文时,他们用体细胞克隆的羊“多莉”已经长了7个月。他们的成就既是前人成就的继续,同时也是在他们成就基础上的突破。

1.3.1 具体技术要点

Wilmut及其同事用的体细胞是乳腺细胞。乳腺细胞取自6岁芬兰多塞特(Finn Dorset)种母羊,她们处于后三分之一妊娠期。卵(卵母细胞)取自苏格兰黑脸(Scottish Blackface)种母羊,注射促性腺激素(GnRH)28-33小时后取卵,尽快去核,放在两种溶液中培育(1%FCS至10%FCS胎牛血清),然后换成0.5%FCS,连续5天,使细胞饥饿并进入G0期(细胞核染色体停止分裂)。

供体细胞的核进入去核卵细胞用电冲击法进行(在注射GnRH34-36小时后)。将融合细胞置于羊的结扎的输卵管内,6天后发育为桑椹期胚胎或胚囊(8-16的细胞),再转移至母羊子宫内,直至出生。

Wilmut及其同事用体细胞克隆的成功率是比较低的。他们也用胚胎细胞克隆,将含体细胞核的卵或胚胎细胞植入子宫后流产率高达62%,而这种羊的自然流产率为6%。用体细胞克隆的产生率如下:

产生融合细胞277个,成功率为63.8%(即将434体细胞的核移植至434个去核卵中,产生的融合细胞为277个);

移植至输卵管成功者247个,成功率为89.2%;

在输卵管能够发育到桑椹期胚胎阶段者29个,成功率为11.7%;

将29个桑椹期胚胎移植至13只代理母羊子宫中获得成功者为1个,妊娠率7.7%。

因此,总的成功率为434:1,即用434个含体细胞核的卵移植入去核卵内,经过种种阶段,最后只产生出一只克隆羊,即“多莉”。但“多莉”的妊娠期为148天,出生体重为6.6公斤,均与供体羊种接近。用DNA微卫星分析法表明:“多莉”的细胞与供体细胞相似。

1.3.2 技术上的突破

“多莉”羊的产生,是表明克隆技术上的一个重大突破。因为这是第一次用哺乳动物体细胞克隆成功一个与供体哺乳动物基因完全相同的成体哺乳动物。自从用体细胞克隆成功成体蛙后,科学家一直在企图用哺乳动物的体细胞克隆出一个成体动物,但均告失败。原因之一是哺乳动物的卵比蛙卵小得多,技术上的操作难度很大。Wilmut及其同事的成功取决于他们解决了两个技术问题:

①找出使供体细胞核与受体卵细胞相匹配的方法。目前的关键是两者的细胞周期不匹配。卵细胞大多停滞在二倍体中期第Ⅱ期,胚胎早期细胞则大多在S期(DNA合成期)或G2期(分裂前期),与卵细胞不相配。这样形成的胚胎可能发生DNA的额外复制,过早的染色体浓缩,导致非整倍体及胚胎的异常发育。

②应用成羊体细胞(细胞处于G0期,即静止期)即可解决这个问题。同时,这也可以导入更多的染色质(其中可能含有转录因子及染色质结合蛋白)。

1.4 该项工作的意义

Wilmut及其同事的工作否证了认为在体细胞核内基因组已经经历不可逆的改变这一传统观念。在自然状态下的体细胞,是从胚胎细胞发育、分化而来的。其中有一部分能够分裂,如干细胞,有一部分则不能分裂,并按照一定的程序死亡。但不管是能够分裂的体细胞,还是不能分裂的体细胞,都是不可逆的,即不可能再回复到像胚胎细胞一样,重新分裂、分化,形成种种组织、器官、系统,最后形成一个完整的机体。“多莉”的产生说明,在一定条件下,业已经历分化过程的体细胞仍然是可逆的。对这一传统观念的突破,也就开辟了利用人体体细胞克隆出一个人类机体的可能性。因为人也是一种哺乳动物,在“多莉”羊与“多莉”人之间在技术上不存在不可逾越的障碍。

Wilmut及其同事的工作开辟了对哺乳动物进行遗传学操纵的新途径,可用以研究老年期基因组功能改变的生物后果,特别是端粒体(telo-mere)缩短对衰老的影响,研究将基因改变后导入卵细胞对子代的影响,以及研究神经细胞等永远排除在细胞周期外的细胞导入卵细胞后的生物后果。〔Stewart 1997;Wilmut et al.1997〕

2 克隆技术的含义

2.1 克隆技术的科学和生物医学意义

克隆技术对于科学和生物医学研究具有极为重要的意义,发展这一技术将大大有利于人类的健康和福利。例如人类细胞系的克隆,可产生单克隆抗体来诊断和研究疾病,例如癌症。动物克隆可有利于保存和发展具有优良性状的动物品种,抢救濒危动物。例如一旦某种濒危动物只剩下一只动物,甚至即使该动物已经灭绝,但仍留下组织或细胞,就可以通过克隆技术来挽救或再生。动物克隆也有利于生物医学对人类疾病的诊断和治疗的研究,如将人类基因引入动物产生供移植用组织和器官,用转基因动物产生人类的凝血因子(第Ⅷ,Ⅸ因子)等等。

人类细胞系的克隆似乎并不存在伦理问题,但涉及到克隆动物,有可能产生一些伦理问题。这些问题有两个方面:

其一,对人而言,存在着传染病跨物种传染给人的风险。生物物质在不同物种之间的转移有可能随着将未知的病原体从一种物种转移到另一物种,在这里就是人。但这些风险可以随技术的发展而减少。

其二,对动物而言,存在着利用动物为人类服务的伦理问题。将人类的价值奉为至上,为了人类的利益,可以以任何方式牺牲其他物种,这被谴责为“物种主义”。这是一个有争议的伦理问题,涉及到对人类中心主义的评价问题。目前在国际学术界,认为非人物种也具有道德地位的观点,越来越被人接受。然而,在中国的学术界,却仍然在用不那么充分的理由为人类中心主义辩护,这形成一个明显的反差。动物的食用和实验研究可以用物种之间的合作来辩护。我们保护一些动物物种避免在地球上被天敌消灭,作为一种报偿,它们允许人类在一个还不能消除食用动物或用动物进行实验研究的过渡时期内为人类提供食品或实验研究对象。但这样做,不能为任何残害或虐待动物的任何行为辩护。

但目前学术界和公众注意的焦点并不在上述方面,而是在克隆人的问题上。克隆人应该提倡支持吗?还是应该被禁止?这样我们就进入了伦理领域。

2.2 克隆技术的伦理含义

2.2.1 伦理学提供评价行动的框架

伦理学为评价人们的行动提供框架。人们的行动包括个人的决定,政府的决策以及立法机构的立法。对行动评价的结果可以认为某一行动是应该采取的,或禁止(不应该、不允许)采取的,或允许采取的。根据一定的信念和价值系统,某一行动采取后,能够使世界变得更好,这就是应该的;如果该行动采取后,使世界变得更糟,这就是不应该、不允许、禁止的;如果使世界变得更好还是更糟不能肯定,那么该行动就是允许采取的,当然也允许不采取。

伦理学也是分析以及提出和执行政策的框架。对政策建议,需要进行概念分析、语言分析、推理分析和后果分析。有些政策建议,在概念和语言上存在混乱,需要经过分析,加以澄清。有些政策建议,在推理上存在问题,例如从前提中推演不出结论,或所提出的论据或理由不能支持要达到的结论。任何政策实行起来,都可能会既有积极后果,又有消极后果,对这些后果要进行分析和权衡。在这些分析的基础上作出对政策建议的评价,提出改进政策建议的意见,或另外提出新的政策建议。政策的提出涉及实质伦理学,即解决应该做什么的问题,政策的执行涉及程序伦理学,即解决应该怎样做的问题。

2.2.2 评价生物医学领域内行动的基本伦理原则

与克隆技术有关的生命伦理学,在评价生物医学领域内的行动时,普遍运用如下基本伦理原则:

不伤害:所采取的行动不应给有关的人带来伤害。医务人员或研究人员不应给病人或受试者带来本来可以避免的伤害。但在特殊的情况下,一个行动会给某一个人带来伤害,但目的是避免给这个人带来更大的伤害(为了救命而截肢)。

有利:行动应该使有关的人受益。医务人员“救死扶伤”、“为人民服务”,就是使病人和人民受益。

尊重:尊重一个人自主作出的决定,治疗方案或参加实验都应在使之知情的基础上获得病人或受试者的同意,尊重他们的隐私。

公正:平等地对待人,而不应顾及其性别、年龄、种族、富贵贫贱。行动的受益或代价在人与人之间应公平分配。

互助:人与人之间应该互相帮助,对于社会上处于不利地位的人(例如残疾人、老年人)应给予优惠对待。

现在,让我们来看看:根据这些基本伦理原则,克隆人的行动能不能在伦理学上得到辩护?

2.2.3 克隆人的概念问题

所谓“克隆人”是什么意思?或者首先需要问:“人”是指什么?如果说“人”只是指特定的基因组,或者指“生物学的人”,那么可以说“克隆人”与他们的父本或母本是完全相同的。但“人”不仅是在系统发育谱上属于脊椎动物门、哺乳动物纲、灵长类、人科、人属的人,而且是心理、社会的人(person,人格)。初生儿的神经系统是没有发育完全的,只有在产生后与他人交往中、在社会环境中逐渐发育成熟,形成具有特殊心理、行为、社会特征的人。因此,人是生物、心理、社会的集合体,具有在特定环境下形成的特定人格。这个集合体,这个具有特殊心理、行为、社会特征的人,这个特定的人格,是不能复制的、克隆不出来的。所以,克隆出来的只是与他或她的父本或母本相同的基因组,而不是与父本或母本一样的人。在这个意义上,即使是“多莉”,由于她生长的环境与供体羊有区别,虽然她与供体羊具有相同的基因组,但很可能会有与供体羊不同的特点。

2.2.4 有什么理由可在伦理上为克隆人辩护?

对克隆人提出的理由,不管这些理由已经有人提出,还是假设性的,可能有以下一些:

克隆人是要孩子的唯一偏好的选择。设有一对夫妇,他们患有不育症,虽然现在不育症可以用人工授精(男方不育)、体外受精(女方不育)或代理母亲(女方不能怀孕)解决,但夫妻双方不愿意,也不愿领养别人的孩子。这个理由本身在原则上可以成立,但在现实上,即根据目前技术水平,会带来不可估量的消极后果。前面已经介绍,“多莉”的成功率是434:1。如果在人身上做,成功率可能更低,而且很可能会产生出许多畸形的、具有严重缺陷的克隆人。这样,会造成对他们的伤害。更不要说,为研究克隆人,需要大量的经费,这对目前世界上以及每一个国家中都存在许多处于极度贫困状态的人来说,这是很不公正的。

克隆人是要避免产生出一个患有严重遗传病的孩子。例如有一对夫妇,其中一个患有严重的显性基因病,另一个是健康的,他们要自己的孩子,不愿意用供体卵或供体精子,也不愿意领养别人的孩子。这一理由的地位与前一理由相同:即理由本身在原则上可以成立,但在实际上会引起严重消极后果。

克隆人是为了进行研究。这里存在着的伦理问题是,克隆人也是人,我们应该尊重他们,就不能为了研究的目的而将他们产生出来。克隆人也是人,我们不能将他们仅仅当作为他人的目的服务的手段对待他们,因为他们本身也是目的,至于有些人愿意当作为他人的目的服务的手段,那是他们自己的选择。再者,那些将他们产生出来是为了进行研究的克隆人,长大后不愿意被当作受试者对待,那么我们怎么办?难道我们能够强迫他们成为受试者?因此,这个理由本身是不合伦理的。

克隆人是为了提供器官,将来用作移植。因为器官移植存在排异问题,只有同卵双生不存在排异,而同卵双生比率特别小。克隆人的器官移植后绝不会发生排异。但是我们不能这样做。理由与前面所说相同。克隆人是人,我们要尊重他们,不能将他们仅仅当作手段、工具。他们长大后不愿意提供器官,难道我们能够强迫他们?因此,这个理由本身也不合伦理。

克隆人是为了“优生”。这里存在严重的伦理问题。这种“优生”克隆规划由谁来实施?如果由国家来实施,那么国家就要建立一个委员会来将国民加以分类:值得克隆的优良国民,与不值得克隆的劣等国民。这样做,那就离纳粹的“优生”不远了,或者说那是在完成希特勒未完成的事业。〔邱仁宗1997〕如果由家庭或夫妇来决定克隆家庭那个成员或那个孩子,这也存在类似的问题:将家庭成员或自己的孩子分成值得克隆的优良者与不值得克隆的劣等者。或者有人会说,克隆出一个爱因斯坦岂不更好?首先,按照前面的分析,克隆出来的也许具有与爱因斯坦相同的基因组,但由于他生长、发育的社会文化环境与爱因斯坦绝然不同,因此不可能获得爱因斯坦的复制品。正如我在1987年所说的那样:“他们也许都可以姓爱因斯坦,但他们不是那个阿尔伯特·爱因斯坦。”〔邱仁宗1987,第66页〕另外,我们为什么需要另一个爱因斯坦?相对论以及其他发现已经作出,有什么东西需要克隆爱因斯坦来做?在克隆谁的问题上,社会非常可能陷于严重的分裂。有人可能认为应该克隆爱因斯坦,其他人可能认为应该克隆希特勒。那么,意识形态的、宗教的、民族的争斗将加剧,世界也就更加得不到安宁了。

克隆同性恋者,发展同性社区。同性恋者在许多国家仍然受到歧视,同性恋者又无法延续后代,也许克隆出一些同性恋者,形成稳定的同性恋社区,可以改善同性恋者受到歧视、排斥的不利地位。但同性恋者遭到歧视、排斥是个观念和社会问题,要通过教育、改变观念、作出一些必要的规定来解决,不能靠克隆来解决。从世界范围内调查来看,实际上同性恋者在总人口的比例是相当稳定的,不同的只是公开程度的差异。虽然说,同性恋取向可能与基因有关,但尚需进一步研究。因此,用同性恋者的体细胞克隆出来的不一定是个同性恋者。

克隆人进行星际航行。星际航行可能要达到许多许多光年距离的星球,人的一生短促,如果在航行期间一面航行,一面克隆,这样就可以有人来接班,继续星际航行,到达目的地。这个理由似乎有理,但仍然是将克隆人当作工具或手段,如果克隆人不愿意作星际航行,而要回到地球去,怎么办呢?

2.2.5 对克隆人的反论证

可以根据不同的理由来反对克隆人,有些理由是不能成立的,有些理由不是根本性的。例如:

有人从宗教理由反对克隆人,认为生儿育女由上帝安排,人类不应加以干预。但同样理由也曾用来反对避孕、人工流产、计划生育、生殖技术。

有人认为生命的奥秘是神圣的,人类不应干预。这个理由可以用来反对一切生物学和医学的研究和技术。

有人提出克隆人会导致人类基因库的单一性,多样性的丧失对人类的前途不利。这可以成为一个反对克隆人的理由。但这个理由不能在根本上反对克隆人。因为只要克隆少数人,就不会使人类基因库丧失其必要的多样性。

有人提出克隆人会破坏家庭结构的完整性。这也可以成为一个反对克隆人的理由。但与上一个理由一样,不能在根本上反对克隆人。克隆少数人就不会破坏社会的家庭结构。

也还有人提出,克隆人的法律地位难以确定。克隆人与他或她的供体人是什么关系?是亲子关系,还是兄弟、姐妹关系?这可以由立法机构来确定,或甚至通过全民公决来确定。

我想,从上面分析克隆人的理由能否在伦理学上站得住的过程中,我们就可以得到能够站得住的对克隆人的根本性的反论证:

(1)克隆人也是人,不能仅当作别人利用的手段或工具,他们应该得到尊重和公平的对待,不应该受到伤害。

(2)克隆技术可能造成严重的负面后果。由于人体体细胞是否正常难以鉴别,体细胞需要放在培养基中加以培养,而培养基的理化环境可能对体细胞有负面影响,因此可以预计到会出现相当多的畸形、缺陷甚至怪异的克隆人。他们一旦产生,人们该怎么办?即使正常的克隆人,长大发育成人后,可能不愿意做我们原来要他们做的事,人们该怎么办?

(3)一个克隆人与供体人并存,其可能的负面作用大于其正面作用。正如美国一家杂志所说的,辛普森会说,他前妻及其男友的被杀,不是我干的,是克隆辛普森干的。

(4)滑坡论证。即使克隆人的一些理由本身可以成立(例如解决不育、防止显性遗传病),一旦迈出克隆人的第一步,后面就很难阻挡。因此,必须在开始就刹车。

3 结论

克隆人的问题再一次说明,在技术上有可能做的不一定就是在伦理学上应该做的。虽然克隆人在技术上有可能做,但在伦理学上不应该做。没有充分的理由来为克隆人的行为在伦理学上进行辩护。因而,发展克隆技术,不要克隆人的方针是正确的。

注释:

[1]有些文献报告他们用克隆技术成功地发育出成体蟾蜍,但Stewart(1997)的文章指出,从未有人用体细胞克隆技术发育出成体蛙。

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