DNA技術(shù)對人類的影響

DNA技術(shù)對人類的影響DNA技術(shù)，是二十世紀(jì)科學(xué)技術(shù)最具革命性的成就之一，開創(chuàng)了人類認(rèn)識自然、改造自然的新紀(jì)元。1996年諾貝爾獎獲得者、萊斯大學(xué)的化學(xué)家羅伯特?柯爾說：“本世紀(jì)是物理學(xué)和化學(xué)的世紀(jì)，但下個世紀(jì)顯然將是生物學(xué)的世紀(jì)?！彪S著“人類基因組計(jì)劃”的初步完成，及其DNA操作技術(shù)的不斷完善，人類在基因領(lǐng)域已經(jīng)取得了巨大的進(jìn)步，DNA技術(shù)技術(shù)正在以令人目不暇接的速度和不可思議的方式改變著這個世界，已經(jīng)或即將對人類社會產(chǎn)生重大影響。DNA技術(shù)在其產(chǎn)生的短短30多年時間，已經(jīng)發(fā)展到了相當(dāng)成熟的地步。其應(yīng)用范圍之廣、應(yīng)用領(lǐng)域之多，已滲入到社會生活的方方面面。1.DNA技術(shù)對醫(yī)療領(lǐng)域的影響隨著人類對基因研究的不斷深入，分子醫(yī)學(xué)的新時代已經(jīng)開始顯現(xiàn)。這個新時代的特點(diǎn)不是治療疾病的癥狀，而是尋找引起疾病的根本原因。醫(yī)學(xué)研究人員還將能夠根據(jù)新的藥物和免疫療法技術(shù)，設(shè)計(jì)新的治療機(jī)制、避開可能引發(fā)疾病的環(huán)境條件、通過基因療法更換出現(xiàn)缺損的基因。人類DNA研究取得的技術(shù)成果和資源已開始對生物醫(yī)學(xué)研究產(chǎn)生深刻的影響，并將給更廣泛的生物學(xué)研究和臨床醫(yī)學(xué)帶來革命。越來越詳細(xì)的基因組圖譜的繪制完成，有助于研究人員尋找諸如脆弱的X綜合征、1型和2型神經(jīng)纖維瘤、遺傳性結(jié)腸癌，阿耳茨海默氏癥和家族乳腺癌等幾十種與遺傳疾病有關(guān)的基因。目前，已發(fā)現(xiàn)的遺傳病有7746種，其中由單基因缺陷引起的就有約3000多種。因此，遺傳病是基因治療的主要對象?；蛟\斷是DNA技術(shù)技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的一項(xiàng)重要應(yīng)用。它是指用DNA的技術(shù)方法，將正常的基因轉(zhuǎn)入病患者的細(xì)胞中，以取代病變基因，從而表達(dá)所缺乏的產(chǎn)物，或者通過關(guān)閉或降低異常表達(dá)的基因等途徑，達(dá)到治療某些遺傳病的目的。第一例基因治療是美國在1990年進(jìn)行的。當(dāng)時，兩個4歲和9歲的小女孩由于體內(nèi)腺苷脫氨酶缺乏而患了嚴(yán)重的聯(lián)合免疫缺陷癥?？茖W(xué)家對她們進(jìn)行了基因治療并取得了成功。這一開創(chuàng)性的工作標(biāo)志著基因治療已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)研究過渡到臨床實(shí)驗(yàn)。1991年，我國首例Ｂ型血友病的基因治療臨床實(shí)驗(yàn)也獲得了成功。同時，DNA技術(shù)在藥物研究中的應(yīng)用，帶來了無與倫比的社會價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。利用DNA技術(shù)技術(shù)生產(chǎn)臨床治療中非常有價(jià)值的活性多肽，不僅解決了來源困難的問題，降低了生產(chǎn)成本，而且可以利用在體外操作基因的優(yōu)點(diǎn)，制造出更有效、副作用更少的藥品。除此之外，基因疫苗也是醫(yī)學(xué)界又一重大突破。傳統(tǒng)的免疫方法一般是用去毒或低毒的病源微生物的抗原免疫人體，使人體產(chǎn)生抗體以抵抗疾病。但是，這種傳統(tǒng)的免疫方法可能因?yàn)槠淇乖鞍椎亩拘远鴮θ梭w有害?，F(xiàn)階段發(fā)展起來的DNA疫苗則突破了這一缺陷，它是將能表達(dá)外源抗原蛋白的質(zhì)粒DNA或其它形式的DNA注入機(jī)體后，產(chǎn)生對人體無危害或危害極低的抗原蛋白，令機(jī)體產(chǎn)生細(xì)胞免疫或體液免疫，抵抗外源微生物的侵害。而且DNA疫苗相對較穩(wěn)定，成本低，使用方便，作用時間也長，所以，DNA疫苗已廣泛在臨床上使用。目前正在研制的DNA疫苗有甲肝、乙肝疫苗、以及抗艾滋病病毒的疫苗等。除DNA藥物和疫苗之外，人們還正設(shè)法通過DNA技術(shù)技術(shù)來改造一些動物（如豬）的器官，使其不被人體排斥，以便用于移植。目前，許多需要進(jìn)行器官移植的病人在排隊(duì)等待器官時喪失了生命，而且費(fèi)用昂貴，DNA器官若能成功的話，將給這些患者帶來福音。現(xiàn)在科學(xué)家們的研究已經(jīng)取得令人欣喜的成績。所以，這些技術(shù)在醫(yī)學(xué)的應(yīng)用將在很大程度上改善人類健康狀況，對增強(qiáng)人類體質(zhì)，延長壽命起到重大作用。2.DNA對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的影響基因的研究成果為綠色革命奠定了理論基礎(chǔ)，DNA技術(shù)由此進(jìn)入一個嶄新的時代。許多科學(xué)家認(rèn)為，DNA技術(shù)能夠把發(fā)展中國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率提高25%，并且?guī)椭乐棺魑锸崭詈笤馐軗p失?，F(xiàn)代生物技術(shù)最偉大的成果之一就是轉(zhuǎn)基因食品的迅速發(fā)展，其中最重要原因是它為解決全球性的糧食危機(jī)問題提供了有效的辦法。這是世界各國經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。DNA為打破物種界限、定向改良作物提供了有力的工具。轉(zhuǎn)基因作物的應(yīng)用、推廣，為解決人類面臨的糧食問題提供了希望，并可望為人類提供更多、更好、更理想的農(nóng)產(chǎn)品。據(jù)預(yù)測，到2020年，世界人口將從現(xiàn)在的60億增加到80億，對糧食的需求量至少增加40%。現(xiàn)有耕地的生產(chǎn)力很難滿足人口激增的需求。只有通過農(nóng)業(yè)的生物技術(shù)革命才是解決全球糧食問題的最佳方法。轉(zhuǎn)基因作物通過增加作物的抗蟲能力、耐高寒、抗高溫、耐鹽堿、抗倒伏、抗除草劑的能力等，來提高單位面積的產(chǎn)量，從而解決日益膨脹的地球人的吃飯問題。同時，轉(zhuǎn)基因作物還可以增加食物的種類，改進(jìn)食品的營養(yǎng)、味道和外觀，延長貨架期等等。因此，通過轉(zhuǎn)基因所生產(chǎn)的作物，能極大地滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需要，豐富了生物品種的多樣性，從而會創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。自從20世紀(jì)80年代第一個轉(zhuǎn)基因植物實(shí)驗(yàn)成功以來，在短短20年的時間里，轉(zhuǎn)基因技術(shù)在植物品種改良的研究方面取得了重要進(jìn)展。例如，普通西紅柿在收獲和運(yùn)輸過程中很容易發(fā)生軟化而腐爛，研究發(fā)現(xiàn)這種軟化過程受一種酶控制?？茖W(xué)家按照該酶的基因序列設(shè)計(jì)出它的反義RNA基因，并轉(zhuǎn)入西紅柿，從而抑制了這種酶的軟化作用，使西紅柿的成熟過程延緩，有利于運(yùn)輸和保存。DNA西紅柿也是第一個批準(zhǔn)商業(yè)化的DNA農(nóng)作物。

再如，農(nóng)業(yè)上的一種著名的微生物殺蟲劑，叫蘇云金桿菌，簡稱BT，在世界上推廣應(yīng)用了半個多世紀(jì)。這種細(xì)菌之所以能殺滅害蟲，是因?yàn)樗墚a(chǎn)生一種叫“伴孢晶體”的大分子蛋白。當(dāng)某些昆蟲吃了噴灑有BT菌粉的作物葉片，伴孢晶體進(jìn)入昆蟲腸道，在腸道堿性條件和酶的作用下降解成毒蛋白片段。毒蛋白片段干擾蟲體的正常代謝，使細(xì)胞自溶，并引起敗血癥，最終死亡。應(yīng)用這一原理，科學(xué)家用毒蛋白片段的編碼基因?qū)霟煵?、棉花、玉米、馬鈴薯、西紅柿、水稻等作物，所形成的轉(zhuǎn)基因作物都能產(chǎn)生BT毒蛋白，使植株本身能夠自動殺滅害蟲，而用不著再噴灑農(nóng)藥。除此之外，科學(xué)家還培育出多種具有特殊功能的DNA作物，如抗除草劑的大豆、玉米、油菜；抗某些病毒的馬鈴薯、油菜、大豆、木瓜和西葫蘆。這些轉(zhuǎn)基因作物在美國都已通過審批成為商品。至今，美國FDA公布的被批準(zhǔn)的轉(zhuǎn)基因作物品種有近50種。轉(zhuǎn)基因動物是世界各國研究的另一熱點(diǎn)領(lǐng)域。自1983年美國學(xué)者把大鼠生長激素基因?qū)胄∈螽a(chǎn)生重大突破之后，各國科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出的體大瘦肉型、產(chǎn)奶產(chǎn)卵多的家畜、家禽屢見不鮮。但由于人們心理和意識方面的原因，轉(zhuǎn)基因動物的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程滯后于其研究水平，至今還沒有商品化的轉(zhuǎn)基因動物養(yǎng)殖品種。轉(zhuǎn)基因肉類食品最有希望取得突破的動物是繁殖力較高、胚胎可以在體外發(fā)育的魚類。目前，生長速率快、抗病力強(qiáng)、肉質(zhì)好的轉(zhuǎn)基因養(yǎng)殖畜禽相繼在實(shí)驗(yàn)室獲得成功。利用DNA，可以為人類提供質(zhì)量更高、數(shù)量更多的食品。但目前，對轉(zhuǎn)基因生產(chǎn)出的食品的安全性問題還存在一些不同的看法，這需要繼續(xù)對轉(zhuǎn)基因食品的研究，以求早日解決這類問題。但可以堅(jiān)信，轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)入21世紀(jì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的趨勢是無法逆轉(zhuǎn)的。3.DNA對其它領(lǐng)域的影響在社會分工越來越細(xì)，各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)相互滲透、相互聯(lián)系越來越緊密的今天，基因技術(shù)對其它領(lǐng)域科技的發(fā)展具有巨大的影響。正如DNA的先驅(qū)者之一辛斯海默所說，這是一項(xiàng)與原子裂變具有同等意義的成就。這一成就已經(jīng)開始在其它領(lǐng)域應(yīng)用。例如，在對基因問題的研究過程中，每進(jìn)一步，對超級計(jì)算能力的依賴也會隨之愈加強(qiáng)烈；而這反過來也推動了超級計(jì)算自身的性能更進(jìn)一步。基因計(jì)算，成為和平時期超級計(jì)算機(jī)廝殺的新戰(zhàn)場。目前的芯片制造工藝已經(jīng)達(dá)到0.1微米，當(dāng)線寬到達(dá)50個硅原子這一理論極限時，我們就會發(fā)現(xiàn)IT業(yè)的視野終會受到量子力學(xué)的左右，這將同蛋白質(zhì)（幾個基因共同作用所引發(fā)的天文數(shù)字般的組合功效）計(jì)算所要考慮的問題驚人的相似。所以，也有人設(shè)想，在我們通過超級計(jì)算機(jī)把蛋白質(zhì)分子的相互作用和折疊方式搞清楚以后，說不準(zhǔn)會研制出一種真正基于蛋白質(zhì)的超級計(jì)算機(jī)。果真如此，也許今天的基因研究將是一個質(zhì)變的起點(diǎn)。4.DNA對社會科學(xué)發(fā)展的影響DNA與通常的研究計(jì)劃不同，后者似乎僅在應(yīng)用時才發(fā)現(xiàn)與價(jià)值問題有關(guān)，而DNA本身就與許多價(jià)值問題糾纏在一起。因此，人類基因組計(jì)劃包含著一個子計(jì)劃，稱為人類基因組計(jì)劃的倫理、法律和社會影響（ELSI）。DNA為社會科學(xué)發(fā)展提出新課題。DNA的發(fā)展使得原有的倫理道德規(guī)范受到?jīng)_擊，DNA的生命倫理、生態(tài)倫理、DNA中人的權(quán)利問題成為倫理學(xué)研究的新領(lǐng)域。DNA可能帶來的問題DNA技術(shù)的廣泛應(yīng)用，讓人們看到了無限廣闊的發(fā)展前景。然而，歷史和現(xiàn)實(shí)表明，任何科學(xué)技術(shù)都是一把“雙刃劍”，在對社會或人類帶來財(cái)富和幸福的同時，也會給社會、人類帶來或多或少的危害。DNA也不例外。1.對人的權(quán)利的挑戰(zhàn)基因研究的這一重大突破對個人的基因隱私權(quán)帶來挑戰(zhàn)。隱私權(quán)是人類基本權(quán)利之一，一個人的隱私被公諸于世，可能對本人造成不可估量的傷害和損失，甚至?xí)绊懏?dāng)事人的正常生活，對社會的穩(wěn)定和發(fā)展一也會帶來諸多問題。由于要獲得個人的全套基因組非常容易，只需檢測一滴血，甚至一根毛發(fā)就可以。也就是說，如果有人想要全盤或部分了解你個人版權(quán)的基因組內(nèi)容，簡直易如反掌。人們擔(dān)憂，一旦個人遺傳密碼被破解和記錄在案，那些有基因缺陷的人很有可能遭到歧視?；诶娴目紤]，未來的企業(yè)老板或保險(xiǎn)公司根據(jù)基因檢測結(jié)果而對員工或客戶做出差別性待遇，對于在基因上易患癌癥、心臟病和其它基因缺陷的人，極有可能在就業(yè)、提升、人壽保險(xiǎn)和其他選擇上遭到拒絕；在愛情、婚姻和社交方面也必然會遇到無法克服的障礙。而且這種基因歧視將使我們的周圍出現(xiàn)新的弱勢群體，它將使本來就不公平的社會更加缺乏人道。遺傳密碼的被濫用還會導(dǎo)致社會和政治事件的發(fā)生。由遺傳基因引起的種族仇視、性別歧視和年齡歧視也必然會成為更嚴(yán)重的全球性問題。政治野心家、戰(zhàn)爭狂人、宗教極端分子、恐怖集團(tuán)和精神變態(tài)者，都有可能把遺傳密碼作為實(shí)現(xiàn)其邪惡目的的手段，這種殺人不見血的勾當(dāng)完全能夠在不露聲色中進(jìn)行，其恐怖景象令人不寒而栗。目前科技發(fā)展正成為人類文明的核心，因此，我們對科技成果影響人類文明的方式必須予以高度關(guān)注，對其偏離正確方向的可能性必須時刻保持警惕。2.長生不老會貶損生命的價(jià)值和意義生與死的問題是生命倫理探討的重要問題。DNA中一個基本應(yīng)用范圍就是分析人的老化機(jī)理，并提出解決辦法。隨著人類基因組學(xué)的深入研究和DNA的發(fā)展，延長人的壽命也不是沒有可能，但所引發(fā)的倫理問題也是不能回避的?？茖W(xué)家預(yù)言，憑借破譯全盤基因密碼，人類將可活上1200歲。人類社會結(jié)構(gòu)中平均年齡的增加，將對整個社會架構(gòu)將帶來嚴(yán)重沖擊。通過DNA技術(shù)延長壽命制造出一批長生不老族，這當(dāng)然是好事。但是，人類壽命的延長將給本已人滿為患的地球帶來巨大壓力，而且壽命延長也會影響到人類自身的繁衍。在未來社會，如果人的壽命是很長很長，甚至可能到了長生不死的地步，那么人類是否還需要繁衍后代，就成了一個不得不考慮的問題。人已經(jīng)可以自由的生存了，還需要后代做什么？假若仍然需要繁衍后代，新生代與老一代爭奪生存空間的斗爭就不會停止，甚至可能達(dá)到你死我活的地步。這樣，人類或許將在“是讓自己活得更長還是繁衍后代”問題上做出抉擇。生命的延長或長生不老，同時會導(dǎo)致生命價(jià)值的泯滅。生命有限，人生苦短，爭分奪秒，不虛度光陰，這種因?yàn)樯亩虝憾鴮?dǎo)致對生命崇高價(jià)值的追求，成為人類積極進(jìn)取的內(nèi)在源泉。但是，如果利用DNA技術(shù)可將生命無限延長，人類還會不會珍愛生命、惜時如金呢？“今日復(fù)明日，明日何其多”，反正有的是時間。人之所以對生命崇高價(jià)值予以孜孜不倦的追求，在艱難困苦中仍對未來充滿信心，就在于生命的短暫，就在于人只有一次生命，如果連這樣的一個內(nèi)在源泉都不存在了，人生單調(diào)，目標(biāo)喪失和生活缺乏意義的狀況就會出現(xiàn)。因此，利用DNA技術(shù)延長壽命，“長命千歲”甚至是長生不老，對人類來說未必是好事。3.轉(zhuǎn)基因生物對環(huán)境的危害“基因污染”有可能成為人們在21世紀(jì)新的憂患。自然界中生物通過有性繁殖使染色體重組而產(chǎn)生基因交換，同樣DNA作物也通過有性繁殖的過程將基因擴(kuò)散到其他同類作物上，即遺傳學(xué)上的“基因漂散”。這種人工組合的基因，通過轉(zhuǎn)基因生物擴(kuò)散到其他栽培生物或自然界野生物種上，并成為后者基因的一部分，這就是“基因污染”。許多研究資料表明，大量種植經(jīng)遺傳改良的植物會導(dǎo)致編碼有利性狀的轉(zhuǎn)基因轉(zhuǎn)移到這些植物的野生種和近緣種中。令人擔(dān)憂的是自然界生物被基因污染后將會產(chǎn)生什么樣的后果，迄今人類對此還知之甚少?；蚱⒌慕Y(jié)果可能使某些野生物種從轉(zhuǎn)基因中獲得新的性狀，如耐寒、抗病、速長等，具有更強(qiáng)的生命力并打破自然界的生態(tài)平衡。同樣，基因漂散也可能產(chǎn)生新的耐抗生素細(xì)菌或新的超級病毒或病害，對生物甚至非生物目標(biāo)造成傷害，對自然界的生物多樣性形成嚴(yán)重威脅。如DNA玉米的抗除草劑基因已漂散到附近野生的玉蜀黍植物上，DNA油菜的抗除草劑基因漂散到附近野生的蕪菁植物上，其后果是造成了“超級雜草”的出現(xiàn)。又如DNABT殺蟲植物持續(xù)而不可控制地產(chǎn)生大劑量的BT毒蛋白，能大規(guī)模地消滅害蟲，但同時也傷害了這些害蟲的天敵，因?yàn)锽T毒蛋白同樣能影響益蟲的繁殖。而且BT毒蛋白可以從植物根部或隨葉子進(jìn)入土壤，其對土壤和水中的無脊椎動物的毒性至少可保持7個月。此外，某些昆蟲已經(jīng)對BT毒蛋白產(chǎn)生抗性。與其它的環(huán)境污染相比，基因污染是唯一一種可以不斷增殖和擴(kuò)散的污染，而且極難消除，因此是一種非常特殊又非常危險(xiǎn)的污染。目前，培育無繁殖能力，不會與野生種類或相互之間雜交的品種，是解決基因漂散的有效途徑。DNA的另一應(yīng)用成果—轉(zhuǎn)基因動植物，可以有效地緩解全球糧食不足的壓力。但在生態(tài)倫理方面，對環(huán)境保護(hù)帶來的負(fù)面影響也是不可能回避的。自然界是一個包含著諸多對立面的動態(tài)平衡系統(tǒng)，有著自身的生物鏈?！耙晃锝狄晃铩保巧镦湹恼鎸?shí)寫照。但轉(zhuǎn)基因動植物的出現(xiàn)，由于沒有天敵的制約，就會破壞原有物種之間的競爭協(xié)作關(guān)系，擾亂原本和諧有序的生態(tài)環(huán)境，甚至?xí)股鷳B(tài)系統(tǒng)受到毀滅性打擊。4.轉(zhuǎn)基因食品的安全性問題人類對自身DNA和基因的了解還十分有限，有97%的人類基因由于不知道它們的功能，目前還被認(rèn)為是“廢品”。因此，轉(zhuǎn)基因技術(shù)本身還有待發(fā)展。食品直接關(guān)系到人類的健康，發(fā)展基因食品，不僅要解決好技術(shù)問題，還必須能被社會接受?；蚴称穼θ梭w必須無毒無副作用?；蚴称啡狈^長時間的安全性試驗(yàn)，已有資料表明，轉(zhuǎn)基因食品可能誘發(fā)癌癥并傳遞給下一代以及導(dǎo)致失調(diào)，可能需要30年或更長的時間。由于可能產(chǎn)生的生物突變，會在基因食品中產(chǎn)生新的毒素?；蚴称愤€有可能使人體產(chǎn)生過敏反應(yīng)，其原因是：至今所有基因食品都含有傳統(tǒng)食物所沒有的新蛋白，如BT毒蛋白，分解除草劑的酶蛋白，抑制西紅柿軟化的酶蛋白等。人類從未食用過這些蛋白其對人類的近期和遠(yuǎn)期效應(yīng)還有很多未知數(shù)。近年來，有部分研究者已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些基因食品對人體或動物有明顯的過敏反應(yīng)。人類有一些人群本來就特別容易對部分食物產(chǎn)生過敏，如歐洲歷來有10%的病人對進(jìn)食大豆會引起不適，在最近幾年卻增加到15%，有可能是由于轉(zhuǎn)基因大豆添加到各種食品中的緣故。此外，科學(xué)家對獲準(zhǔn)在西班牙和美國商業(yè)化種植的轉(zhuǎn)基因玉米和棉花的研究指出，轉(zhuǎn)基因作物可能引起腦膜炎和其他新病種。轉(zhuǎn)基因食品的安全性已經(jīng)成為一個社會問題，已從單純的生物遺傳學(xué)擴(kuò)大為涉及生態(tài)環(huán)境、社會倫理甚至政治和國際貿(mào)易的焦點(diǎn)問題。DNA引發(fā)的倫理道德和社會問題，并不是DNA技術(shù)本身所能夠解決的，如何引導(dǎo)基因技術(shù)朝著有利于人類的方向發(fā)展，而