第6章 神奇的醫學,是福還是禍
- 科學未解之謎大全集(優秀青少年最想知道)
- 方洲
- 5346字
- 2014-12-04 21:00:15
頗具爭議的克隆技術
1997年,體細胞克隆羊“多莉”出世,克隆技術迅速成為世人關注的焦點。人們不禁會產生疑問:人類會不會跟在“克隆羊”后面“克隆人”?
克隆是英語單詞clone的音譯,指利用生物技術由無性生殖產生與原個體有完全相同基因組的后代的過程。克隆也可以理解為復制、拷貝,就是從原型中產生出同樣的復制品,并使它的外表及遺傳基因與原型完全相同。
1997年2月22日,英國生物遺傳學家維爾穆特成功地克隆出一只綿羊,并給它取名為“多莉”。這是世界上第一個用乳腺上皮細胞(體細胞)作為供體細胞進行細胞核移植克隆成功的動物。
“多莉”的誕生震驚了世界。它的出現意味著人類可以利用哺乳動物的一個細胞大量生產出完全相同的生命體,完全打破了亙古不變的自然規律。這是生物工程技術發展史上的一個里程碑,也是人類歷史上的一項重大科學突破。
克隆技術對人類來說是一把“雙刃劍”。一方面,它能給人類帶來許多益處;另一方面,它將對生物的多樣性提出挑戰,而生物多樣性是自然進化的結果,也是進化的動力。
更讓人不寒而栗的是,克隆技術一旦被濫用于克隆人類自身,將使人類世界不可避免地失去控制,帶來空前的生態混亂,并會引發一系列嚴重的倫理道德沖突。
2003年2月14日,克隆羊“多莉”因患嚴重肺病而接受了“安樂死”?!岸嗬颉钡脑缲矡o疑是在向人類發出警告:應用克隆技術需格外慎重,克隆人類更應該慎行!
神奇的器官移植
器官移植是指當代償受者相應器官因致命性疾病而喪失功能時,將健康的器官移植到人體內使之迅速恢復功能的手術。若獻出器官的供者和接受器官的受者是同一個人,則這種移植稱自體移植;供者與受者雖非同一人,但供受者(即同卵雙生子)有著完全相同的遺傳素質,這種移植叫做同質移植。人與人之間的移植稱為同種(異體)移植;不同種的動物間的移植(如將黑猩猩的心或狒狒的肝移植給人),屬于異種移植。
據介紹,一個病人的死亡原因常常只是某個臟器損壞而非所有臟器都有問題。基于這一點考慮,器官移植手術的想法產生,通過做器官移植手術就可以使很多患者的生命延續下去。經過幾代人的努力,1989年12月3日,美國的一位科學家實現了人類的這個夢想,世界首例肝心腎移植成功。
這一天,美國匹茲堡大學的一位器官移植專家,經過21個多小時的努力,成功地為一名患者進行了世界首例心臟、肝臟和腎臟多器官移植手術。這位名叫辛迪·馬丁的婦女當時26歲,已經是第二次接受移植手術治療。三年前她曾做過心臟移植手術,但她體內對移入的心臟產生了排斥反應,并患了肝炎和腎功能障礙。馬丁第二次手術后情況正常。
迄今為止,全世界僅心、肝、腎人體三大器官的移植已經達到50萬例。我國器官移植從20世紀60年代開始,雖然開展的時間比國外晚,但進展卻很快。目前,器官移植面臨的最大問題就是供體器官奇缺。
那么,到目前為止,哪些器官可以接受器官移植呢?
心臟。當病人出現心臟衰竭時,心臟移植是唯一的治療方法。
肝臟。處于良性肝病末期,無法用傳統內科手術治療時,可以考慮肝臟移植。
肺臟。終末期良性肺部疾病的患者,經過傳統內科治療無法治愈時,可以考慮肺臟移植手術來改善身體狀況。
腎臟。尿毒癥患者可考慮腎臟移植。
胰臟。胰臟移植多數是與腎臟移植同時進行的,主要用于治療晚期糖尿病、I型糖尿病和胰切除后糖尿病。
除了上述器官,尚有患有脾臟、小腸等也可以通過接受移植手術獲得治愈。
器官移植并不是一個萬無一失的手術,它也是有風險的。其成敗的一個重要因素就是供、受雙方的基因型是否“相配”?!盎蛳嗯洹北壤谛值芙忝谩⒏改缸优g最高,因而移植成功率最高。另外,共同生活20年以上的夫妻,腎移植成功率也非常高。如果“相配”,器官移植將會很成功。反之,則失敗。
心臟移植能改變性格嗎
美國科學家通過研究發現,人類的心臟也許有“思考和記憶功能”。這正有可能是很多接受了心臟移植手術的患者性格大變或是經歷奇怪夢境的原因。據統計,自從第一例心臟移植手術成功以來,每10例接受移植手術的病人中,就有1人會出現性格改變的現象。
心臟原主人的品性、喜好會同心臟一同移植嗎?科學家對此看法爭論不休,難下定論。
19歲的薩拉是一名素食主義者,喜歡自由戀愛,總是在更換男友。薩拉在一場車禍中失去了年輕的生命,但她的心臟卻挽救了一名29歲的女子,并改變了這名大齡女子的生活。
接受了薩拉心臟的女子蘇西患有心內膜炎,接受心臟移植手術后,薩拉的經歷成了她的噩夢。幾乎每天晚上,她都感覺到自己的胸部被撞擊著,但醫生告訴她一切正常。她的另一個變化就是,曾經很愛吃肉的她現在看到肉甚至感到惡心。她說:“我曾是麥當勞的常客,但現在我連肉的味道都不能聞。”
蘇西還曾是一名同性戀者。但是手術之后,她對同性完全失去了興趣,她開始對男人著迷。她說:“我對女性沒有任何感覺了,我就像是做了一次性別手術?!彼母绺缫裁枋隽颂K西不可思議的變化,他說:“她扔掉了所有關于同性戀文化的書籍,并且不再談論與這有關的話題。”
美國底特律“西奈”醫院的生理學家波爾·皮爾索爾曾經對這種病人因植入別人的器官而性情變化的現象進行了長期的研究。在他的《心臟代碼》一書中曾寫道:“在我給一個41歲的男子移植了被火車軋死的19歲姑娘的心臟之后,他好像換了個人似的。他從小就是個慢性子、性格憂郁的人,可自從換了心臟之后,就像是注入了激情,萌生了對生活的強烈興趣?!逼査鳡栒J為,心臟里貯存有我們大腦受其支配的信息。心臟一旦植入別人的身體,便開始指揮新的主子,改變他的性格和習慣。并且,他進一步提出,我們的“性情”或者說性格,不是像過去認為的那樣儲存在大腦中,而是藏身心臟里。正是在這里設計一個人的個性,所以說是心臟在思考、感覺,并同整個集體協同動作。這種“記憶細胞”或者說是性情,便在心臟移植過程中轉移到另外一個人身上。
但是,對于心臟的“記憶”功能,科學家卻予以否認。一直以來,人們都知道記憶是在大腦里面完成的,用心來想只是很久以前的一種說法。除哲學和古代有這種說法外,心臟具有“思考和記憶功能”的這種說法還是第一次聽說。許多心臟移植手術后的病人性格大變的例子也只是個例,只能算是一種推測,沒有科學根據,可能是一種心理問題。
另外,有學者認為,在器官移植時或之后接受的藥物治療,手術對心理的沖擊,移植之后獲得新生的感覺,自我心理暗示等等,都有可能使患者的某些行為發生改變。特別是自我心理暗示的威力更加強大,而自己又無法覺察出來,就使問題變得更加難以解釋。
俄羅斯莫斯科器官移植和人造器官研究所所長瓦列里·舒馬科夫也認為:“病人接受移植心臟后,變得和死去的心臟提供者的性格一樣是不可能的,至少在我們研究所沒發現過這種情況。”
是巧合,還是未解的科學之謎?對于人體中的奇異現象,人們了解的還遠遠不夠。
備受爭議的異種移植
目前,器官移植面臨的最大問題就是供體器官奇缺,很多人在等待中死去。在這種情況下,動物器官移植成為科學家的探索方向。
異種器官移植,是用手術的方法將某一種屬個體的器官或組織移植到另一種屬個體的某一部位。這些器官覆蓋在人類干細胞培育環境中,發育的新器官可被人類身體所接受,不引起悲慘性的免疫系統反應,這將形成事實上源源不斷的人體移植器官來源,從而有效地解決人體移植器官嚴重短缺的現狀。但這也是有條件的,只有新植入的異種器官被人體所接受,不引起悲慘型的免疫系統反應才行。同時,異種器官移植還涉及跨物種病毒感染的隱患等問題。
人類最早的嘗試是把羊的臟器移植到人體內,但由于當時對免疫學方面的經驗缺乏,這個器官很快就被排斥掉了。1905年,法國的Princeteau進行了世界第一例異種器官移植手術。將兔腎植入腎功能衰竭的兒童體內,手術很成功,但16天后由于排異反應,兒童死于肺部感染。
世界上第一個把動物器官移植到人體內的是位中國人——美籍華裔馮宙麟博士,他成功地把狒狒的肝移植到人體上,雖然那人只存活了兩個月,但這至少是種新嘗試。
那天,在美國匹茲堡大學的實驗室里,美籍華裔馮宙麟博士把狒狒的肝移植給一名35歲的男子,手術后當天,狒狒肝臟就開始發揮功能,但兩個月后這名男子還是死去了。
之后,世界上很多科學家都分別做過嘗試,把狗、豬、猴子的臟器試圖移植到人體內,但這些嘗試最終都沒有成功。
器官移植的最大難題在于排斥反應。人和人之間的器官移植還要發生排斥,那么動物和人之間移植后肯定也會發生排斥。因為人類經過億萬年時間生存下來之后,有一套自己健全的生態系統,絕不允許外來種族進行干擾。所以當異種器官移植進入后,人體自身就會產生大量抗體、補體,這些東西被激活后就把所有血管堵塞,此時這個臟器就會立即變黑壞死。
此外,采取異種移植,還有動物病毒的隱患沒有解決。讓人類談之色變的幾大病毒都是從動物體內開始傳染給人的。比如,艾滋病病毒最初就是非洲猩猩傳染給人的。禽流感、豬流感等病毒一旦傳染給我們人類,那后果會相當嚴重。
為了避免傳染動物的病毒,現在英、美等國家已經在法律上開始限制這方面的研究。瑞士在2001年7月頒布新規定嚴禁向人體移植靈長類動物器官,因為靈長類動物與人類種群過于接近,他們擔心移植后感染動物病毒的風險性比較大。因此,要想異種移植真正成熟地應用于臨床還需進行更深的實驗研究。
試管嬰兒能否越過倫理道德這一關
有的育齡夫婦雖然很想要孩子,但是由于身體的原因一直不能如愿。隨著生物科學和醫學研究的發展,試管嬰兒技術終于圓了他們的夢——他們能夠生育小寶寶了。
試管嬰兒又名體外授精后胚胎移植。對于患有輸卵管堵塞等疾病的妻子,可以通過手術直接從卵巢內取出成熟的卵細胞,然后在試管里將丈夫的精子混合,讓他們在體外結合成受精卵。對于精子少或精子活動能力弱的丈夫,則可通過一支極其微細的玻璃吸管,從他的精液中選出健壯的精子直接注入卵細胞中,形成受精卵。受精卵最先要在體外培養70小時左右,使卵受精并發育形成胚胎,然后再借助于內窺鏡將之送到未來母親的子宮內,使之逐步發育成胎兒。
試管嬰兒是伴隨體外授精技術的發展而來的,最初由英國產科醫生帕特里克·斯特普托和生理學家羅伯特·愛德華茲合作研究成功的。這在當時引起了世界科學界的轟動。1944年,美國人洛克和門金首次進行這方面的嘗試。世界上第一個試管嬰兒布朗·路易絲于1978年7月25日23時47分在英國的奧爾德姆市醫院誕生,此后該項研究發展極為迅速,到1981年已擴展到十多個國家。1988年3月10日,中國大陸首例試管嬰兒在北京醫科大學第三醫院成功進行接生手術。
試管嬰兒技術的發展經歷了三代:第一代試管嬰兒技術,解決的是因女性因素引致的不孕;第二代試管嬰兒技術,解決因男性因素引致的不育問題;第三代試管嬰兒技術所取得的突破是革命性的,從生物遺傳學的角度,它幫助人類選擇生育最健康的后代,為有遺傳病的未來父母提供生育健康孩子的機會。
當然,生物科學技術在造福人類的同時,也會給人類帶來一些道德和倫理方面的難題。如果妻子的子宮有疾病,還可將早期胚胎移入自愿做代孕母親的女性子宮內,這樣生出的小寶寶就有了兩個母親,一位是給了他遺傳基因的母親,一位是給了他血肉之軀的母親??墒侨绻齻兙c孩子難舍難分,那么誰該是孩子的真正母親呢?恐怕再高的醫學技術也是解決不了的。這應當引起大家乃至全社會的廣泛關注。
人工合成病毒的問世是福還是禍
2002年,美國科學家在《科學》雜志公布了小兒麻痹癥病毒的合成過程,這種做法引起了科學界激烈爭議。美國哈佛公共衛生學院院長巴里·布盧姆評價說:“紅色警報真的拉響了!這篇論文意味著更為復雜的病毒可以被合成出來,甚至自然界根本不存在的病毒也可以被合成出來?!?
2002年,美國紐約州立大學石溪分校生化專家??丝ǖ隆ね柲淌谘芯啃〗M從基因排序公司購買到小兒麻痹癥病毒基因序列的碎片。目前,只有小段DNA序列能夠向基因公司訂購。因此該小組被迫自己排列出完整的序列。完整的病毒序列由7500個堿基對構成,這意味著要縫合若干個由約70個堿基對構成的序列碎片?;蚪M拷貝通過簡便的反應產生核糖核酸(RNA)。把RNA放進近似人體細胞的細胞培養液中即可得到目標病菌。
合成的小兒麻痹癥病毒只是病毒家族中最簡單的一種。任何掌握病毒基因序列的人,稍加科學訓練,用幾個普通工具就可制造病毒。真正令人擔心的是恐怖分子可利用這一方法制造埃博拉、天花等病毒。專家指出,這些病毒制造起來難度遠超過小兒麻痹病毒。盡管這項技術很難,但是恐怖分子最終會掌握這種技術的,屆時將會對人類構成更大的威脅。
2003年11月13日,美國知名科學家文特爾宣布,他和同事用短短14天就合成出一種在自然界中并不存在的噬菌體。噬菌體是一類寄生于細菌的病毒,結構比細菌和真菌等要簡單得多,它會感染并殺死細菌,但對人體無害。新合成的噬菌體名為“Phi—X”,是利用可通過商業渠道獲得的人造單股DNA原料合成的。這可能是向合成用于能源生產和環保的完整人造微生物邁出的重要一步。
美國能源部長亞伯拉罕認為,借助文特爾等人的研究成果,在不遠的將來也許可以設計出特殊的微生物,讓它們生活在燃煤發電廠的污染控制系統中,以清除二氧化碳和其他污染物,或者用它們來大幅降低水污染或處理有害的放射性廢料。
綜上所述,人工合成病毒也是一把雙刃劍。