【編者按】
在整個20世紀,有三項顛覆性的科學概念和技術(shù)應(yīng)用把人類社會引領(lǐng)到新的歷史階段:“原子”的發(fā)現(xiàn)帶來物理學的革命,“字節(jié)”的發(fā)現(xiàn)帶來互聯(lián)網(wǎng)的革命,“基因”的發(fā)現(xiàn)帶來生物學的革命。
基因既是遺傳物質(zhì)的基本單位,也是一切生物信息的基礎(chǔ),破解了基因的運行機制,也就破解了生命的奧秘,人類的病理、行為、性格、疾病、種族、身份、命運也就有了更新的答案。如今,基因測序、基因克隆等基因技術(shù)迅速發(fā)展,人類基因組計劃也完成了全部人類基因的比對與測序工作,隨著人類深入介入基因時代的到來,種種倫理和道德焦慮也隨之而來,而研究界對此的爭論早在二十世紀七十年代的阿西洛馬會議上就已經(jīng)上演。本文摘自《基因傳》。
意大利小鎮(zhèn)埃里切位于西西里島的西海岸,在海拔2000英尺高的峭壁上矗立著一座建于12世紀的諾曼人堡壘。整座堡壘從遠處望去似渾然天成,其陡峭的石墻仿佛由巖石蛻變而來。埃里切城堡(亦稱維納斯城堡)建于一座古羅馬神廟的遺址上。原來的古建筑已經(jīng)被保護性拆除,現(xiàn)在的城墻、炮臺與塔樓是后人按照城堡原樣復建的。神廟中的神殿在很久前就已消失,據(jù)傳它是為維納斯所建。作為羅馬的生育、性與欲望之神,維納斯并非經(jīng)過自然孕育降生,而是由凱盧斯(Caelus)掉入海中的生殖器濺起的泡沫形成的。
1972年夏季,就在保羅·伯格于斯坦福大學成功制備第一個DNA嵌合體后幾個月,他來到埃里切參加學術(shù)研討會。當伯格到達巴勒莫的時候已經(jīng)是深夜,隨后他乘坐出租車花了兩個小時才來到海邊。此時的夜色越來越濃,他向一位陌生人問路,這名男子只是隨意向夜空中指了一下,而伯格似乎看到2000英尺的高空中有微光在閃爍。
這場會議在第二天上午召開?,F(xiàn)場聽眾包括大約80位來自歐洲的青年學者,其中大部分是在讀的生物學研究生,當然參會者中也包括個別幾位教授。伯格做了一次非正式演講,并且將此稱為“懇談會”。他向參會者介紹了基因嵌合體、重組DNA與病毒—細菌雜合體制備的研究情況。
在場的學生們無不感到歡欣鼓舞。正如伯格預(yù)期的那樣,他被撲面而來的提問淹沒,可是人們關(guān)注的焦點卻令他感到震驚。1971年, 當珍妮特·默茨在冷泉港做報告時,人們最為關(guān)注的是實驗安全性問題:伯格或默茨如何才能保證他們構(gòu)建的基因嵌合體不會引起人類生物學混亂?與之相反的是,在西西里島談?wù)摰膬?nèi)容很快就轉(zhuǎn)向政治、文化與倫理領(lǐng)域。伯格回憶道:“人類基因工程里潛在的幽靈是什么?難道是行為控制嗎?”但是學生們則問道:“如果我們可以治愈遺傳病呢?”“(或者)可以改變?nèi)祟惖难劬︻伾?、智力以及身高嗎?……而這對于人類與人類社會的意義是什么呢?”
誰能保證基因技術(shù)不被強取豪奪或遭到濫用(就像曾經(jīng)在歐洲大陸發(fā)生過的那些悲劇一樣)?顯然伯格的演講激起了人們對歷史的爭論?;虿僮髟诿绹那熬皢栴}主要涉及未來生物危險;而在意大利一個距離前納粹集中營不足幾百英里的地方,潛藏在對話中的不僅是基因的生物危害,更有遺傳學的道德危害。
那天晚上,一位德國研究生與同伴組織了一個臨時小組繼續(xù)進行討論。他們爬上維納斯城堡的城墻,凝望著遠處幽深的海岸線,而下面就是閃爍著微光的市區(qū)。伯格與這些莘莘學子連夜又開始了第二場懇談會。他們喝著啤酒,談?wù)撝匀慌c非自然的概念。“這是一個新紀元的開始……研討內(nèi)容則涉及基因工程潛在的危害與前景?!?/p>
1973年1月,此時距伯格的埃里切之旅已經(jīng)過去了幾個月,他決定在加利福尼亞組織一次小型會議來解決人們對基因操作技術(shù)與日俱增的擔憂。本次會議在阿西洛馬(Asilomar)的帕西菲克格羅夫會議中心舉行,這些建筑群沿著蒙特利灣迎風而建,距離斯坦福大學只有大約80英里。參加本次會議的人員包括病毒學家、遺傳學家、生物化學家以及微生物學家等來自多個領(lǐng)域的學者。伯格后來將其稱為“第一次阿西洛馬會議”(Asilomar I),雖然本次會議讓與會者興致盎然,但是卻沒有任何實質(zhì)性的建議。會議內(nèi)容主要與生物安全有關(guān),此外SV40與其他人類病毒的應(yīng)用也得到了熱議。伯格說:“我們那時候還在用嘴充當移液器來加注病毒與化學藥品。”伯格的助理瑪麗安娜·迪克曼(Marianne Dieckmann)想起一位學生曾意外地將某些溶液灑到燃燒的香煙上(這種現(xiàn)象在實驗室里很常見:半燃的香煙在煙灰缸里悶燒,而空氣中彌漫著煙霧)。當含有病毒的液滴在煙灰中消失時,這位學生只是聳聳肩然后繼續(xù)抽煙。
本次阿西洛馬會議的重要成果之一是促成了《生物學研究中的生物危害》(Biohazards in Biological Reserch)這部著作的問世,但是其主要結(jié)論卻對基因操作技術(shù)做出了負面評價。正如伯格自己描述的那樣:“坦率地說,這讓我明白人們的認知多么有局限性?!?/p>
1973年夏季,博耶與科恩在另一場會議中展示了他們關(guān)于細菌基因雜合體的實驗,而這也進一步加劇了人們對于基因克隆技術(shù)的擔憂。與此同時,伯格在斯坦福大學收到了大量索要基因重組試劑的信件。來自芝加哥的一位研究人員曾經(jīng)提出,要將高致病性人類皰疹病毒基因插入細菌細胞,然后創(chuàng)建出攜帶致死性毒素基因的人類腸道細菌菌株,而該研究表面上看起來是為了研究皰疹病毒基因的毒性(伯格對此婉言相拒)。通常情況下,抗生素抗性基因可以在細菌之間進行互換。如今基因居然可以在不同生物的種屬之間自由穿梭,仿佛在瞬間就跨越了過去百萬年才能完成的生物進化過程。美國國家科學院注意到了此類研究與日俱增的不確定性,于是要求伯格牽頭成立研究基因重組技術(shù)的專項小組。
該小組由八位科學家組成,其中就包括伯格、沃森、戴維·巴爾的摩與諾頓·津德(Norton Zinder)等知名學者。1973年4月某個春寒料峭的下午,專項小組成員在波士頓的麻省理工學院召開了碰頭會。隨后這些科學家就進入了工作狀態(tài),他們通過頭腦風暴來搜尋任何可能用于基因克隆調(diào)控的方法。巴爾的摩建議研發(fā)“‘安全’病毒、質(zhì)粒與細菌,其毒性可以被人為削減”從而喪失致病能力。但是即便采取此類安全措施也難以做到萬無一失,誰又敢保證“減毒”病毒永久保持這種狀態(tài)呢?總之,病毒與細菌并非被動與懶惰的物體。哪怕在實驗室環(huán)境下,它們也是具有生命、進化與移動特征的對象。只要發(fā)生突變,那么曾經(jīng)無毒的細菌可能會再次恢復毒性。
在津德提出一項看似折中的方案之前,這場辯論已經(jīng)持續(xù)了數(shù)個小時:“好吧,如果我們還有一點擔當?shù)脑?,那么就直接告訴人們不要進行這些實驗?!痹摻ㄗh隨即在與會者之中引起了一陣輕微的騷動。這根本不是什么理想的解決方案,假借科學之名去限制學科發(fā)展本身就充滿了虛偽,但是它至少可以作為暫緩執(zhí)行的權(quán)宜之計。伯格回憶道:“盡管該方案令人不悅,但是我們認為它可以平息事端?!睂m椥〗M起草了一封正式信函,懇請“暫?!蹦承┨囟ǚN類的重組DNA研究。信中權(quán)衡了基因重組技術(shù)的利弊,建議在安全性問題得到解決之前,暫緩特定類型的實驗。伯格指出,“那些醞釀中的實驗并非都具有危險性”,但是“某些實驗確實比其他研究更具有危險性”。伯格提議對于以下三類涉及重組DNA的操作要嚴加控制:“不要將致毒性基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌,不要將耐藥基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌,不要將致癌基因轉(zhuǎn)入大腸桿菌?!辈衽c同事們認為,隨著相關(guān)研究的暫停,科學家們可以有更多時間來思考自身科研工作的意義。他們提議在1975年召開第二次會議,并且讓更多的科學家參與到討論中來。
1974年,“伯格信函”在《自然》《科學》與《美國科學院院刊》上刊登,隨即吸引了全世界的注意。英國專門成立了一個委員會來處理重組DNA與基因克隆的“潛在獲益與危害”。法國則將針對信函的回應(yīng)刊登在了《世界報》上。同年冬季,弗朗索瓦·雅各布(基因調(diào)控領(lǐng)域的著名科學家)在應(yīng)邀參與評審某項科研經(jīng)費申請時,竟然發(fā)現(xiàn)該項目計劃將人類肌肉基因插入到病毒中。雅各布的態(tài)度與伯格相同,他強烈要求在國家規(guī)范重組DNA研究之前一律擱置此類提案。1974年,在德國舉辦的一場會議上,許多遺傳學家都重申了類似警告。在風險評估與正式建議出臺以前,有必要嚴格限制重組DNA研究。
但是與此同時,重組DNA研究卻呈現(xiàn)出排山倒海之勢,徹底摧毀了傳統(tǒng)生物學與進化論的抵抗,后兩者在風起云涌的基因技術(shù)面前根本不堪一擊。在斯坦福大學,博耶、科恩與他們的學生將某種青霉素抗性基因進行了細菌間移植,并且成功構(gòu)建出耐藥型大腸桿菌菌株。從理論上講,任何基因都可以在不同的生物體之間進行轉(zhuǎn)移。博耶與 科恩對此進行了大膽預(yù)測:“如果將人類代謝或合成功能相關(guān)基因引入其他物種(例如植物與動物中),那么這種設(shè)想或許真的具有可行性……”博耶開玩笑地表示,物種“只不過徒有其表罷了”。
1974年元旦,來自斯坦福大學科恩實驗室的一位研究人員報告,他已經(jīng)成功地將某個青蛙基因插入了細菌細胞。這個事實再次突破了進化論的底線,并且跨越了不同物種的邊界。我們在此借用奧斯卡·王爾德的表述來反映生物學的實質(zhì):“自然”不過是“虛張聲勢的偽裝”。
1975年2月,第二次阿西洛馬會議由伯格、巴爾的摩以及其他三位科學家組織召開,而這也是科學史上最與眾不同的會議之一。遺傳學家再次齊聚到那個清風拂面的加州海灘,他們繼續(xù)在這里討論基因、重組以及未來的框架。在這個美麗動人的季節(jié),紅色、橙色與黑色的帝王蝶正沿著海岸忙于遷徙,它們每年都會飛往廣袤的加拿大草原,并且經(jīng)常在不經(jīng)意間就將紅杉與威忌州松淹沒在蝴蝶花海中。
所有參會人員于2月24日到達,但是他們并非都是來自生物學領(lǐng)域的專家。伯格與巴爾的摩還特意邀請了律師、記者與作家共同參會。 如果要討論基因操作技術(shù)的未來,那么他們不僅需要尊重科學家的意見,還要傾聽社會上廣大民眾的呼聲。會議中心周邊的小路鋪著木板,那些生物學家可以邊走邊相互交流關(guān)于重組、克隆和基因操作的想法。中央大廳是一個類似教堂的石質(zhì)建筑,明媚的加州陽光并沒有改變周邊陰冷的氛圍,作為本次會議的中心,這里即將爆發(fā)有關(guān)基因克隆領(lǐng)域最為激烈的論戰(zhàn)。
伯格在會議上首先發(fā)言。他歸納總結(jié)了各項研究數(shù)據(jù)并概括了目前存在的主要問題。在研究通過化學手段改造DNA的過程中,生物化學家在最近幾年發(fā)現(xiàn)了一種相對便捷的技術(shù),而它可以將不同生物體的遺傳信息進行混合與匹配。伯格指出該技術(shù)“極其簡單”,即便是業(yè)余生物學家也能用它在實驗室里構(gòu)建出嵌合基因。這些雜交DNA分子(重組DNA)可以在細菌中進行傳代與擴增(也就是克隆),并且產(chǎn)生數(shù)以百萬計的相同拷貝。部分上述分子能夠被導入哺乳動物細胞內(nèi)。專項小組認識到此類頗具潛力的技術(shù)還存在巨大風險,此前預(yù)備會議已提議暫時停止開展此類實驗。而召開第二次阿西洛馬會議是為了仔細研討下一步的發(fā)展問題。由于第二次會議最終產(chǎn)生的影響與范圍遠遠超過第一次會議,因此被簡稱為阿西洛馬會議或直接叫“阿西洛馬 ”。
第一天上午的會議迅速彌漫出火藥味。主要問題仍然是圍繞自愿暫停:科學家開展重組DNA實驗是否應(yīng)該受到嚴格限制?沃森對此持反對態(tài)度。他希望能夠?qū)崿F(xiàn)完全自由,并且極力主張讓科學家在研究領(lǐng)域不受約束。巴爾的摩與布倫納重申,他們可以構(gòu)建“減毒”基因載體以確保安全。與此同時其他學者也產(chǎn)生了巨大分歧。他們認為當前生命科學勢頭正盛,暫停研究可能會阻礙學科的發(fā)展。某位微生物學家被這種嚴格的限制激怒,他對會議組委會厲聲指責道:“你們這種行為玷污了質(zhì)粒研究?!辈裾J為沃森沒有充分意識到重組DNA技術(shù)的風險,因此曾經(jīng)一度威脅要起訴他。在某場涉及基因克隆風險這個尤為敏感的內(nèi)容的會議上,布倫納在發(fā)言之前甚至要求《華盛頓郵報》的一位記者先關(guān)掉他的錄音機。隨后他說道“對于所有心智成熟的科學家來說,私下場合有些異想天開的舉動我認為不足為奇。”然而他隨即被指控為“法西斯主義者”。
作為組織委員會的五位成員,伯格、巴爾的摩、布倫納、理查德·羅布林(Richard Roblin)與生物化學家瑪克辛·辛格(Maxine Singer)在焦慮中巡視著會場,他們緊張地評估著不斷升溫的勢態(tài)。一位記者這樣寫道:“整個會議爭論持續(xù)不斷,有些人開始厭煩這一切,他們干脆來到海邊吸食大麻提神?!辈窕鹈叭傻刈诜块g里,他擔心會議最后會一無所獲。
當會議進行到最后一天的傍晚時,參會人員依然未能達成任何共識,現(xiàn)在該輪到法律專家出場了。五位律師要求對克隆技術(shù)的法律后果與潛在風險進行評估:他們認為,只要有任何一位實驗室工作人員被重組微生物感染,并且哪怕該感染導致的疾病臨床癥狀非常輕微,那么實驗室負責人、實驗室以及研究機構(gòu)都將要承擔法律責任。涉事學校與實驗室將被勒令關(guān)閉,它們的大門也會被激進分子包圍,并且由身穿防護服的危險品處理人員封鎖;NIH(美國國立衛(wèi)生研究院)會被一系列質(zhì)問淹沒,仿佛世界末日就要來臨。聯(lián)邦政府將對此采取嚴格的措施,而這種謹慎的態(tài)度不僅是針對重組DNA,亦針對廣義上的生物學研究。因此在這種背景下制訂的管理規(guī)范將比科學家的自律標準更加嚴格。
律師們在第二次阿西洛馬會議最后一天的出現(xiàn)成為整個事件的轉(zhuǎn)折點。伯格意識到,會議不應(yīng)該,也不能夠在缺乏共識的情形下結(jié)束。那天晚上,巴爾的摩、伯格、辛格、布倫納與羅布林在房間內(nèi)久久不能入睡,他們一邊吃著紙袋包裝的中餐外賣,一邊在黑板上寫寫畫畫, 最后終于為基因技術(shù)發(fā)展的未來起草了一份方案。第二天清晨5點半,他們手里攥著一份文件,衣冠不整且睡眼惺忪地從海灘小屋里走出來,渾身散發(fā)著咖啡與打字機墨水的味道。該文件從一開始就明確,克隆技術(shù)讓科學家在無意中發(fā)現(xiàn)了與傳統(tǒng)生物學平行的另類時空。“這項新技術(shù)可以讓不同生物體的遺傳信息結(jié)合在一起,并且讓我們置身于充滿未知的生物學競技場……由于我們被迫在知識匱乏的時候做出決定,因此以謹慎的態(tài)度來開展此類研究是明智之舉?!?/p>
為了降低可能存在的研究風險,該文件提出了針對轉(zhuǎn)基因生物潛在生物危害的分級方案(四級),同時為不同級別的實驗室提供了指導意見(例如致癌基因插入人類病毒應(yīng)該屬于最高級別限制,而將青蛙基因轉(zhuǎn)移至細菌細胞符合最低級別限制)。就像巴爾的摩和布倫納堅持的那樣,該文件提議研發(fā)攜帶缺陷基因的生物體與載體,從而進一步將風險控制于實驗室階段。文件在結(jié)尾處要求對基因重組與限制措施開展動態(tài)調(diào)控,也許這些限制措施在不久以后具有放寬或者收緊的可能。
當閉幕會議于最后一天早晨8點半開始時,這五位委員會專家非常擔心該提案將遭到否決。然而令人驚訝的是,幾乎所有與會者都表態(tài)支持這項決定。
在阿西洛馬會議結(jié)束后,有幾位科學史學家曾試圖尋找某個相似的歷史事件來進行類比,可是他們卻一無所獲。而我們也許可以從1939年8月阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)與利奧·齊拉特(Leo Szilard)寫給羅斯??偨y(tǒng)的信件中找到答案,他們在這封長達兩頁紙的信中告誡總統(tǒng),制造某種具有強大威力武器的可能性正在與日俱增。愛因斯坦寫道,目前科學界已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一種“重要的新型能源”,它“將釋放出……巨大的能量”?!斑@種全新的化學反應(yīng)可以用來研制炸彈,而且其后果應(yīng)該不難想象……人們將據(jù)此制造出某種具有極強威力的新式炸彈。如果船只攜帶一顆此類炸彈在港口引爆,那么其破壞力將完全摧毀整個港口的設(shè)施。”隨后,美國政府迅速對愛因斯坦與齊拉特的信件做出了回應(yīng)。羅斯??偨y(tǒng)感到危機迫在眉睫,于是他委派科學委員會進行調(diào)研。僅僅過了幾個月之后,該委員會即更名為鈾元素顧問委員會。到了1942年,上述委員會演變?yōu)槁D計劃,并且最終在世界上率先制造出了原子彈。
然而阿西洛馬會議與曼哈頓計劃的意義并不相同:科學家在這里認真反思自己使用技術(shù)具有的危害性,并且積極尋求對自身工作進行規(guī)范與約束。從歷史角度看,科學家很少主動要求成為自律管理者。就像美國國家科學基金會負責人艾倫·沃特曼(Alan Waterman)于1962年所寫的那樣:“純粹的科學并不在意發(fā)現(xiàn)導致的結(jié)果……其信徒只對探索真理感興趣。”
但是當我們回到重組DNA這個話題上的時候,伯格卻堅持認為科學家再也不能只滿足于“探索真理”的現(xiàn)狀。真理的內(nèi)涵極其復雜且難以詮釋,人們在證實之前需要經(jīng)過縝密的評估。此外,面對重大技術(shù)創(chuàng)新時就更需要謹小慎微,而政治力量不能作為評估基因克隆危害與潛力的工具(歷史上的教訓告誡我們,政治力量介入遺傳技術(shù)的應(yīng)用將會適得其反,學生們曾經(jīng)在埃里切對伯格提出了尖銳的質(zhì)疑)。1973年,也就是阿西洛馬會議召開后不到兩年,尼克松總統(tǒng)就厭煩了那些科學顧問,于是毫不客氣地解散了科學和技術(shù)政策辦公室,而這種行為也引發(fā)了科學界的極大憂慮。雖然當時的科學發(fā)展氛圍已經(jīng)漸入佳境,但是如果政府采取這種武斷、獨裁與質(zhì)疑的態(tài)度,那么總統(tǒng)很可能會隨時干預(yù)科學家的自主權(quán)。
現(xiàn)在科學界處于進行重大抉擇的時刻:要么將基因克隆的控制權(quán)交給他人監(jiān)管,然后發(fā)現(xiàn)工作陷入被隨意干涉的僵局;要么科學家自己成為科學研究的監(jiān)管者??茖W家應(yīng)該如何面對重組DNA的風險與不確定性呢?當然還是通過他們最熟悉的研究方法:其中就包括數(shù)據(jù)收集、證據(jù)篩選、風險評估、謹慎決策與集思廣益。伯格說:“阿西洛馬會議所取得的重要成果之一就是證明科學家具有自治能力?!倍郧澳切┝晳T于“追求自由研究”的科學家必須學會自我約束。
阿西洛馬會議的亮點之二在于促成了科學與公眾交流的機制。當年愛因斯坦與齊拉特的信件曾經(jīng)作為秘密被刻意隱藏起來;與之相反的是,阿西洛馬會議則嘗試在主流媒體上公開有關(guān)基因克隆的擔憂。正如伯格所描述的那樣:“由于超過10%的與會者來自新聞媒體,因此公眾的信任感無可置疑地得到了提升。它們可以自由報道、評論以及抨擊實驗結(jié)果與研究結(jié)論……同時與會記者還記錄下協(xié)商、爭吵、指責、猶豫以及共識的過程?!?/p>
阿西洛馬會議的最后一個亮點(會議日程并未涉及相關(guān)內(nèi)容)其實更值得商榷。雖然人們在會議中廣泛討論了基因克隆的生物學風險, 但是實際上并未涉及該問題的倫理與道德層面。那么操縱人類細胞中的基因會產(chǎn)生何種后果呢?如果將新的信息“寫入”人類基因(尤其是基因組)會產(chǎn)生何種結(jié)果呢?令人感到意外的是,整個會議只字未提伯格在西西里擔心的那些問題。
隨后,伯格對于這種紕漏做出了回應(yīng):“難道說阿西洛馬會議的組織者與參與者是在故意掩飾這些問題嗎?……由于本次會議回避了重組DNA技術(shù)的潛在誤用與倫理困境(基因篩選與基因治療),因此還有其他專家也對該會議持批判態(tài)度。但是我們不應(yīng)忘記這些可能性也許就會在不遠的未來出現(xiàn)……總之,這場歷時三天的會議主要關(guān)注的是(生物危害)風險評估。如果在此領(lǐng)域出現(xiàn)其他危機,那么我們會立即采取措施應(yīng)對?!?/p>
《基因傳》,[美]悉達多·穆克吉著,馬向濤譯,中信出版集團2018年1月。