技术和伦理思考

·傅继梁·　克隆人的科学、技术和伦理思考⁽⁴⁾

1996年7月5日下午5点，在英国苏格兰离爱丁堡市17公里山区的罗斯林研究所，伊恩·维尔穆特和凯斯·坎贝尔精心培育的全世界第一只克隆羊“多莉”终于顺利诞生了。1997年2月27日《自然》杂志发表了维尔穆特等人的文章《源自胎儿和成年哺乳动物细胞的可存活的后代》。从此，由“多莉”引发的关于克隆人的问题一直是自然科学家、伦理学家和法学家争论的焦点。这种争论影响到政治家和政治集团，并引起了公众热切和持久的关注。

克隆“多莉”的缘由和经过

克隆“多莉”羊的罗斯林研究所的前身是罗斯林动物繁殖研究站，它的一件突出的工作是利用转基因动物来生产有药用价值的蛋白质。能大量表达高品质药用蛋白质的转基因动物的应用具有非常高的经济效益。然而，怎样维持转基因动物的遗传稳定性，避免因常规的有性生殖繁衍育种而丢失极宝贵的生产性状呢？何况转基因本身的成功率也是极低的。罗斯林研究所的科学家开始尝试用无性的克隆技术来维持转基因动物品系，“多莉”羊就是这一系列尝试中的最成功的一次。罗斯林研究所所属的PPL公司立刻认识到真正赢利可能来自克隆的转基因动物。

在罗斯林研究所工作的维尔穆特和坎贝尔要做的事情是将一个发育完全、各种性状充分展现的成年动物的体细胞核移植到一个事先去除了细胞核只含细胞质的卵壳内，并创造条件使这个接受了体细胞核的卵启动类似精子进入成熟卵细胞后的胚胎发育过程。他们先用发育早期和中期的绵羊胚胎细胞的细胞核做核移植试验，获得了由胚胎细胞克隆的羔羊。然后用取自一只6岁的成年母羊的乳腺上皮细胞的细胞核作了核移植试验。这样的核移植试验一共进行了277次，终于有一只来自成年绵羊体细胞并看来健康的、体重为6.6公斤的羔羊降生了，维尔穆特高兴地用他喜爱的乡村歌手多莉·帕顿（Do11y Parton）的名字命名这只小绵羊。当“多莉”出生半年之后，维尔穆特和坎贝尔在最权威的《自然》杂志上发表了他们具有划时代意义的论文。这里应该强调的是克隆动物的思想，特别是克隆哺乳动物的思想的形成是与动物基因组的有目的的改造，或者叫工程化的操作密切相关的，体细胞核移植是一种人为的无性繁殖方式，避免了有性生殖过程中遗传物质的分离和重组，保持了遗传工程动物的遗传稳定性。

源于成年母羊乳腺上皮高度分化的细胞的“多莉”羊的出生，雄辩地证明：一个成熟的哺乳动物的高度分化的体细胞仍然保持发育成为完整个体的潜在能力。正如维尔穆特和坎贝尔在论文中所述：源于一个成年动物细胞的羔羊的存活证实，这些细胞的分化并没有涉及到对发育来说不可逆的遗传物质修饰。哺乳动物细胞的分化是通过基因表达水平的一系列有序的变化和细胞核和细胞质环境的相互作用来实现的。这是人类认识生命，认识自我的一次重要飞跃。美国普林斯顿大学的分子生物学家西尔弗（Lee Si1ver）把“多莉”的出现视为一个历史性时刻，他说：“对我来说，现在可以把时间划分为前‘多莉’（Pre-Do11y）和后‘多莉’（Post-Do11y）时期了。”

“多莉”克隆成功引出的科学问题

“多莉”羊的克隆成功，确实是一次具有划时代意义的技术突破，然而这并不意味着我们掌握了与哺乳动物体细胞核移植技术相关的一系列科学知识，更没有形成对实践有指导意义的科学理论。正因为科学知识和理论的滞后，目前用核移植技术来克隆哺乳动物仍然处于摸索阶段，一次成功往往伴随着几十次、几百次甚至上千次的失败。维尔穆特2002年10月《自然》杂志发表的评论文章总结了哺乳动物体细胞核移植方面的技术现状，文章说迄今公开报道经核移植克隆到成活的哺乳动物已有牛、绵羊、兔、猪、猴、鼠和山羊等7种。这一系列实例证实，当成年动物体细胞核置入卵细胞质后，控制分化的遗传物质结构修饰有可能被逆转，通过基因组的重新编程使细胞核内的基因组有可能像受精卵那样来调节和控制胚胎发育。然而，文章也指出体细胞核移植的效率极低，至少有1/3被证实怀上克隆胚胎的牛和绵羊最终都流产了，其中多数是胎盘发育异常导致的早期流产。在出生24小时内，又有大量的克隆动物死于呼吸异常、出生时体重超常、心血管系统缺陷、器官增大等（如山东曹县克隆的第二头牛，刚生下一天就夭折了）。即使在渡过胚胎期和围产期而存活下来的动物中，还频频出现免疫系统、脑组织结构和消化系统的缺陷或异常。所以用成年动物的体细胞克隆的哺乳动物成功率是很低很低的。大量的实验资料表明，用体细胞核移植技术克隆动物的成败，在很大程度上取决于细胞核进入卵细胞后，整个基因组表达程序能不能重新编制，并足以启动类似有性生殖中两性配子的细胞核融合后启动的胚胎发育进程。

我们还很不清楚哪些因素会影响重新编程过程。但至少应该包括：（1）核移植时体细胞所处的是细胞分裂期还是静止期；（2）体细胞取自何种组织，其特化程度怎样；（3）待克隆的动物处于什么发育阶段，是胚胎期，还是出生后的幼年或成年，抑或是老年；（4）接受核移植的卵细胞所处的状态；（5）体细胞和卵细胞质融合及启动发育的实验条件；（6）克隆的胚胎处于什么样的孕育环境。最近，美国麻省理工学院卢道夫·杰克逊实验室对体外受精发育的小鼠胚胎和经核移植克隆的小鼠胚胎作了10000个基因表达的对比分析，发现克隆小鼠胚胎约有4%的基因表达异常，其中表达下调的占3.3%，上调的占0.7%，以此推算克隆小鼠胚胎整个基因组中有上千个基因表达异常。医学遗传学研究表明，即使单个基因的结构变化或表达异常也有可能引起严重的疾病。可以想见成百上千个基因表达异常将会导致克隆动物胚胎致死、出生后死亡、围产期死亡和成年动物的多系统疾病。如出生时看来是正常的“多莉”，小小年纪就患上了关节炎。随着克隆动物种类和数量的增加、存活期限的延长，在克隆动物身上发现的病理性变化还会不斯增加。我们不妨从科学和技术层面来思考一下克隆人的问题。

第一个问题：由6岁的成年绵羊的乳腺上皮细胞的细胞核DNA克隆获得的“多莉”，它出生时的生物学年龄是0岁还是6岁？6年的生长、发育与分化，是否在体细胞的基因组中留下了由年龄引起的结构修饰？如果这种年龄修饰的确存在的话，会不会引起克隆动物的早衰和老年性疾病？

第二个问题：人类细胞与其他哺乳类动物（如小鼠）细胞的一个重要区别是染色体的端粒会随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短，最后使细胞丧失继续增殖的能力，这是因为人类的端粒酶活性受到抑制的缘故。一旦端粒酶活性增高，细胞的增殖就可能失控，甚至导致恶性肿瘤。所以，如果由成年体细胞衍生而来的克隆人的染色体端粒酶活性依然受抑，则可能会影响细胞，乃至整个机体的正常寿命。反之，如果细胞中端粒酶活性增高，则细胞有可能发生恶变。

第三个问题：人的基因组中有相当一部分基因，甚至染色体片段，在精子或卵细胞形成过程中，会因某种结构修饰而不能表达，称为基因印迹（genetic imprinting），分为起源于精子的父源基因印迹和起源于卵细胞的母源基因印迹两种。这种在生物进化中形成的、有规律而又受控的基因失活是机体中基因表达调节的一种重要方式。调控基因表达的这类修饰会经体细胞分裂而传至下一代细胞。源于生殖细胞的基因印迹只有在个体性成熟后的生殖细胞的形成过程中才会消除或重新改变印迹方式。基因印迹的异常往往会导致多种遗传性疾病，所以，在克隆人中如何防止基因印迹造成的发育异常或重要基因功能的缺陷，必将是一个严重的挑战。

第四个问题：前面曾提到在自然条件下，精子进入成熟的卵细胞后，精卵融合形成的受精卵基因组会启动有严格的时空顺序的基因表达程序。它既与受精前卵细胞质的生理生化环境有关，又受刚刚形成的合子基因组上基因表达元件的调控。有理由认为，各种不同的体细胞虽然有同样的基因组，但取自不同组织或器官的体细胞的细胞核所携带的基因组表达的指令信息是不完全一样的，与刚刚发生精卵细胞核融合的合子基因组的表达指令也必然是不一样的。显而易见，将成年个体的体细胞的细胞核移入去核卵细胞的克隆操作，必须立即启动一种与受精过程触发的自然程序相同的早期发育过程，这在生物学上称为重新编程（reprogramming）。目前，与哺乳动物核移植相关的重新编程技术还很不完善。例如，“多莉”就是277次同样的核移植中仅存的一个“幸运儿”。对于人的克隆来讲，面临的一个最直接也是最严峻的技术难关也许就是核移植后的重新编程。

第五个问题：在人类的群体中，通过有性过程形成的每一个个体都有一个独特的基因组，这种独特性是构成人的尊严和人权的生物学基石。除了由一个受精卵发育而来的双生子以外，每一种基因组在人类群体的基因组库（genome pool）中都只占有一份。这是在自然选择条件下，生物由无性生殖进化到有性生殖后获得的最重要的群体生物学性质。有性生殖中基因重组的随机性是群体多样性的基础，也是种群保持进化潜能的重要前提。生物体从无性繁殖到有性繁殖，付出的代价是丧失了任何一个个体都能独自繁衍数量几乎不受限制的后代的可能性，换来的是种群基因组的几乎不受限制的多样性。如果群体中任何一个个体的基因组被复制，克隆出仍有无性繁殖可能的克隆人，则会增加这个特定基因组在群体基因组库中的频度，造成种群基因组多样性程度的下降。这不仅是一个理论问题，而且可能会产生不可预言的灾难性后果。顺着这样的思路，我们还可以设想若干在生物学层面尚未解决的科学和技术问题。

为了提高动物克隆的效率，必须在哺乳动物体细胞核移植技术相关的理论问题上取得突破，尤其是涉及体细胞核置人卵细胞质后的基因组重新编程的一系列生物学反应过程。理论的突破必将提高技术操作的成功率，降低克隆动物夭折机会。理所当然，在这些问题没有得到解决并使克隆技术有十分把握的情况下，贸然将克隆作为人类繁衍的一种方式，让有缺陷的克隆人出现于我们的社会，是绝对不能允许的。

关于治疗性克隆

除了利用核移植克隆动物这样的所谓生殖性克隆外，核移植还引出了一个不以繁殖为目的的治疗性克隆的新技术。即将一个成体细胞的细胞核移植入另一个个体的去核卵细胞中，在实验室培养出有发育全能的胚胎干细胞，进而获得某种细胞、组织甚至器官用于治疗性移植。这里不存在胚胎的子宫植入、妊娠与分娩，所以不是一项生殖技术，而是一种获得与供体细胞核的个体在基因上吻合而不会产生免疫学上排异反应的细胞、组织或器官。相关的动物试验已经在多个实验室开展。为了避免与生殖性克隆相混淆，大多数科学家和医生建议将这种技术称为“医用体细胞核移植术”或治疗性克隆。它与生殖性克隆根本的区别是，治疗性克隆没有改变治疗对象的基因组结构，也没有改变治疗对象的有性生殖方式，它是一种全新的疾病治疗手段。为了规范人类胚胎干细胞的研究，国家人类基因组研究南方中心的伦理学研究部还制订了《人类胚胎干细胞研究的伦理指导大纲》。在一定规范或准则指导下应用克隆技术重建人体受损部位的结构和功能，也许是医药领域正在出现的一场革命，也可能促成干细胞相关产业的形成。

关于克隆人的伦理学思考

克隆人的技术问题或迟或早总是会得到解决的。真的到了技术层面的问题不复存在时，是否就可以克隆人了呢？技术层面的思考必然要转入伦理学的思考或思辨。

在进行克隆人的伦理思考或思辨时，最容易想到的是有关人类辅助生育技术应用初期的争论。其实，克隆人和辅助生育技术的应用是不能相提并论的，它们是本质上截然不同的两件事。辅助生育技术或是帮助精子或卵细胞成熟，或是帮助精子和卵细胞有效地结合，或是帮助受精卵在适宜的孕母体内正常发育。而克隆人是从已分化的体细胞基因组出发，经核移植这样的无性过程复制一个基因组结构与现存的或已去世的个体完全一样的个体。尽管由于基因组所处的生物内微环境和个体所处的自然和社会环境不同，具有相同基因组的个体可能会有不同的外貌和行为，甚至认知能力的差异，但从基因组水平来讲，具有相同基因型的个体在遗传上是等同的，对群体下一个世代基因组库的贡献也是等同的。所以，克隆人事实上已经侵犯了群体中携有不同基因组的个体，将其基因型以自然的、不受强制的人为因素影响的概率传至下一个世代的群体的平等权利。

在关于克隆人的伦理思考或思辨中，常常会想到因意外事故痛失爱子或爱女的双亲，要求由来自爱子或爱女的体细胞克隆出一个完全一样的孩子这样的例子，也曾经认为基于这种理由的克隆人是人道的。然而，一旦我们可以为所有痛失爱子或爱女的双亲复制他们失去的孩子时，谁还会把这个孩子看成是他们情感生活中不可替代、在家庭生活中不可或缺的最爱呢？那么现在还活着的男孩或女孩还会是每个家庭各自的最爱或唯一吗？再进一步想，我们现在活着的男男女女不也会陷于类似的境地吗？对于这样一种会把我们带入一种怪异的“情感黑洞”的情景，相信大家一定会不寒而栗的。

与克隆“多莉”羊的初衷一样，有关克隆人的想法也隐含着对人的基因组进行有目的的修饰，来设计或所谓的“优化”人的遗传结构的情结。如果有人想把孩子设计得个子更加高、五官更端正、脑子更灵活、体魄更健壮，并经遗传操作实施了这种设计，那么一旦真的得到了一个，甚至一群符合“订单”要求的孩子时，我们永远失去的将是作为人的尊严，父亲的、母亲的、孩子的，乃至整个人类的尊严。遗传学研究还表明，我们每个人的基因组中都携带了若干个对生长和发育有负面影响的突变基因。在这一点上，人决没有优劣之分，不论一个人带有怎样的基因，都应享有同样的尊严。斯蒂芬·霍金虽因基因突变而罹患严重的肌萎缩性侧索硬化症，却仍然是我们时代最伟大的物理学家之一。况且，遗传变异的存在是人类群体遗传多样性的体现，也是群体演化的重要基础。

关于克隆人想法中隐含的另一个情结是想借此获得个人的“永生”，在一个人寿终正寝之时，克隆出一个一模一样的人。这种想法也是不现实的，因为一个人的个性或人格不单单取决于基因组的结构，还在很大的程度上取决于生活环境和社会关系。所以遗传学上的克隆只解决了发育与成长的生物学潜能，并不能决定因教育与教养等社会因素对人的个性和人格形成的影响，这种影响有时是决定性的。不然就会陷入“贼的儿子是贼”一样的荒谬的境地。

人类只享有一个共同的基因组，决定了全人类在遗传上的高度共性，而基因组纷繁复杂的多样性决定了每个人基因组的极端个性，人类基因组就是这种高度共性和极端个性的统一体。我们关于克隆人的思考或思辨，无论是技术层面的，还是伦理层面的，都必须通过尊重每一个携有独特基因组的社会成员，来维护人类基因组的完整性和多样性，以及在多变且变得越来越不可预测的环境中保持某种进化的潜在能力，并由此来确定我们行为的伦理准则。

“多莉羊之父”凯斯·坎贝尔博士2002年10月来上海讲演时说：“我坚决反对克隆人。坚决反对！提高人类生活质量才是我研究克隆的目的。”无论如何不能因为科学研究而使人类的体质、精神或是人格受到任何的损害。科学研究的自由必须受制于科学家应有的社会责任感。至于有人宣称已有克隆人诞生，我认为一要质疑其真实性；二要继续坚持反对；三要抓紧制订有关的国际法规，决不能使克隆人一出现就沦为某些人或某些集团的工具和实验对象。

我思考的结论是：必须禁止利用克隆技术来繁殖人类，同时可以有条件地开展治疗性克隆的相关研究。毫无疑问，我们应重视哺乳动物克隆技术的潜在科学和经济价值，在繁育良种、拯救濒危珍稀动物、建立药用蛋白生物反应器以及构建复杂疾病动物模型等研究中积极有效地应用该技术。

天之道，损有余而补不足；

人之道则不然，损不足以奉有余。

——老子