编者按：20世纪人类科学的最大成就集中在物理学和微电子学领域，可以预见的是，21世纪的科学革命将发生在生物学领域。宣告这一必然性的就是HGP——人类基因组研究计划。该计划最新的日程表展示，到2003年，包括30亿个碱基对的人类基因组序列将全部被测定，生命的秘密将一朝大白于天下。它将为人类展开一幅震撼人心的世界图景：疾病将永久地消失；恐龙可能复活；生命可以在工厂里生产……然而，它也带来了前所未有的伦理和社会难题：我们可以改造基因使我们个子更高、皮肤更白、眼睛更大吗？我们应该歧视带有致病基因的人吗？我们可以去除人身上的“自私基因”而彻底地改良人类吗？……是上帝的福音降临，还是打开了潘多拉的盒子？让我们跟随记者的脚步走进HGP，思考HGP。
1999年的10月1日，正值中华人民共和国五十年大庆，全国人民都休息了一个空前长的国庆假期，而中国科学院遗传所人类基因组中心的成员们却在北京顺义空港工业区里忙得不可开交。这一天，人类基因组计划（HGP）测序中心的设备，正式开始运转。当雄壮的阅兵式在天安门广场进行的时候，他们却无暇看一眼电视转播。人类基因组中心的执行主任汪建说，他后来买了国庆大典的光盘，但一直到今天还没时间看。“不过，我相信我们的工作就是对祖国大庆的最好献礼”。
他们有理由为自己的工作骄傲，因为，他们代表中国加入了这项人类首次全面、系统地解读和研究人类遗传物质脱氧核糖核酸（DNA）的伟大计划。这项计划已经有美、英、日、德、法等国参加，中国是第6个参加国，承担的工作量是1％的测序工作，也就是说，我国将在2000年3月完成第3号染色体上的3千万碱基对的测序和初步组装，并在2003年完成全部组装及分析工作。
什么是“国际人类基因组计划（HGP）”？
简单地说，人类基因组是指决定人体的生老病死的所有遗传信息的总和。国际人类基因组计划就是要把人类基因组的全部排序都给弄清，绘出图来。到了这张图绘成的那一天，有关人类生命的核心秘密将大白于天下。
人类对基因的认识过程大约经历了一百多年的历程。在19世纪60年代，奥地利的一位名叫孟德尔的神父种了一些豌豆。他对不同特征的豌豆的杂交结果特别感兴趣，就把他的实验结果记录下来，得出了一些结论。他发现，豌豆的特征是由某些“因素”控制的，而且每一棵豌豆的每一个特征是由一对“因素”控制，从父本和母本中各传来一个“因素”，它们中如果一个发挥了作用，就会压制另一个，但是这被压制的“因素”并没有消失，它还会再传下去，在后代中再出现。孟德尔所说的“因素”，实际就是基因。
20世纪50年代，英国科学家克里克和美国科学家沃森划时代地设计出一个双螺旋的DNA模型（今天我们可以在北京中关村看到这个模型），使基因的研究跨入一个新的历史阶段。
今天我们如果在高倍显微镜下看我们的细胞，会看到在细胞分裂时有一对对像小棒棒似的东西，那就是“染色体”。染色体平常就藏在细胞核里。每个人的染色体有23对共46条，一半来自父亲，一半来自母亲。我们平常所说的“DNA”，是“脱氧核糖核酸”的英文缩写，实际一个染色体就是由一个DNA分子组成的。DNA的化学结构是两条平行的链，像麻花一样拧在一起，要是把它拉直了的话，它就像是一级级搭起的梯子，这梯子的每一级台阶，是由四种核苷酸A、G、T、C中的一种来构成，而这样一段台阶，如果具有功能，能决定遗传信息，就是所谓的“基因“。换句话说，基因是DNA的一段，它可能很长，也可能很短。科学家们推测，人的细胞中，有大约6～10万个基因，组成这些基因的台阶即核苷酸的数量，有30亿个。国际人类基因组计划（HGP）所要做的事，就是要弄清这6～10万个基因在30亿个核苷酸中的具体排列。
人类为什么一定要绘出这张30亿个核苷酸的序列图呢？
这是科学发展的必然结果。在20世纪70年代时，人类在研究疾病方面比以往任何时候花的钱都要多，美国就曾斥巨资搞了个肿瘤计划，但却收效不佳。后来人们发现，癌症以及其它所有人类疾病都与基因直接或间接有关。1986年，美国科学家杜伯克在美国《科学》杂志上撰文提出，现在面临两个选择：要么“零敲碎打”式的，大家各自研究自己感兴趣的基因；要么大家联合起来，从整体上把人类的基因组搞清。杜伯克号召大家选择后者。他说：“人类的DNA是人类的真谛。这个世界上发生的一切事情，都与这一序列息息相关。”后来，杜伯克的这篇文章被人们公认为人类基因组计划（HGP）的“标书”。
这是一个空前艰巨的计划。因为人类细胞的DNA，是世界上最复杂的DNA。仅仅是小小的线虫，它的DNA中就含有2800万碱基对，工作量大得惊人，而人类的DNA，这个数量达到30亿的天文数字。杜伯克当时就说：“这样的工作是任何一个实验室难以承担的，它应该成为国家级的项目，并且使它成为国际性的项目。”1990年，经过5年的辩论以后，美国国会终于批准这一计划，当时他们的规划是：用15年的时间，投资30亿美元，搞清人类30亿个核苷酸的全部序列。据说，今天在美国，就是一个普通出租车司机也能知道这个“30亿美元搞掂30亿个核苷酸”的HGP计划。
HGP现在已经被世界各国接受。英、法、德和日本先后加入了HGP计划，各自承担了一定份额的基因排序任务。中科院遗传所是今年7月向国际人类基因组（HGSI）注册，并申请承担1％的测序工作的。9月，在伦敦召开的第5届国际人类基因组战略会正式确认了我国的参与，以及工作量和工作区域。美、英、日、德、法等国际人类基因组计划参与国认为，中国的参与使这项计划更具有全人类的代表性。很可能，不会再有更多的国家参与进来了，因为HGP的进展非常快，原订是2005年完成，由于技术的进步，完成日期已经提前到2003年。在国际互联网上每周都在报告工作的进展。12月1日，英、美、日等国科学家组成的研究小组宣布，他们已经完成了人体第22对染色体基因序列的测定，确定出该对染色体上所有蛋白质编码基因所含的约3400万个碱基对位置。（人为在基因组测序工作中的最新进展被美《科学》杂志评为去年世界十大科学成果）这是第一对完整的人体染色体的遗传密码被破译。
每每看到这些不断刷新着的数字，都会给人带来一种发自内心的振奋与激动。全人类的科学家们同心协力，绘制生命奥秘的伟大蓝图，探索人类自身及生命的内在之谜，这在人类历史上还未曾有过。当年杜伯克曾写道：“这一计划的意义，可以与征服宇宙的计划媲美，我们也应以征服宇宙的气魄来进行这一计划。”有人把这项计划比做“曼哈顿原子弹计划”和“阿波罗登月计划”，但是HGP的意义要更加深远：它不仅是各国科学家联手进行，而且它的成果也不属于任何一个国家或仅仅是几个参与国，全部HGP的数据成果，都会在网上向全世界公布，供全人类共享。
这张人类基因组全序列图会带给我们什么？──它可能会带来的变化，用“翻天覆地”来形容，一点不为过。
自从国际基因组计划（HGP）开始运作以后，有关基因的新发现层出不穷。特别是最近，几乎是每月甚至每周都有关于某种“新基因”被发现。比如，风流成性的“流氓”究竟是后天的道德不检点还是“天生”的？美国埃默里大学神经学家利用老鼠做实验，将性格合群、倾向单一的仓鼠基因移植到雄性老鼠身上，结果那些原本凶狠好斗、喜欢滥交异性的雄鼠的行为顿时出现改变，不仅对伴侣忠诚，对其它雄鼠也不像以前那么凶了。再比如，贪吃嘴馋只是一种个人喜好吗？澳大利亚科学家最近发现一种与食欲有关的基因，能产生一种被称为“指向标”的蛋白质，使人产生进食的欲望。这对超级胖子或糖尿病患者是个好消息，因为他们不必痛苦地克制自己的食欲了，只要改变他们的基因，以后根本就不那么想吃了。最近还有消息说美国科学家发现了一种能减缓伤口愈合速度的基因，如果抑制这种基因的作用，就有可能加速伤口愈合。还有消息说科学家们分析了一种亚型的转基因老鼠的特点后得出结论：通过基因增强智力是可行的……
这只是有关基因的发现的开始。当人们逐渐将基因的排列一点点搞清之后，就会逐渐得知这些碱基排列都意味着什么基因，这些基因又都控制着什么功能。随着这些生命密码一点点地被破译，神秘的生命之谜将不再有秘密可言。我们都知道，人类的第一张人体解剖图奠定了现代医学的基础；而这张人类基因组序列图可以说是一张分子水平的人体解剖图，它的意义却更深远：人体解剖图只是让人更了解人类生命，而人类基因组序列图却可以让人控制生命、改造生命，甚至制造生命。
基因治疗
科学家已经为我们描绘出了这样一幅图景：将来我们去医院看病，除了要带病历，还要带一张光盘，那上面有你的“基因图”。医生先把你的基因与正常的基因图做一个比较，就能看出病来，这比现在的听诊问诊医疗仪器检查都要来得快捷而准确多了。而且基因图还可以发预告：你将会长多高？你会不会发胖？你将来会不会秃顶，在什么时候秃顶？你最终会不会死于糖尿病或癌症……从基因图中可以预知自己的未来，听起来有点先知的味道？──算命先生、预言大师的话可以不信，但是基因图说的却是真的，科学就有这个力量。
当人们发现了某种致病基因后，再治这种病就变得非常简易：可以在发病前就设法预防它的发作，也可以设法修饰或改变这个基因的表达，比如癌症、糖尿病、哮喘、高血压等现代医学无法根治的病，都可采用基因治疗。基因研究的突破将使医学发生根本性的革命。
从前人们对于中医的治病机理总也说不清，中医所说的“内邪”是什么东西？已经有科学家提出，应该从基因组学来切入中医的研究：“内邪”与“基因致病”有着相似之处，而所谓“扶正祛邪”，也就是人们说的用“抵抗力”来抵抗疾病，也与西医的“基因治疗”──即改变、调整相关的基因──相像。也就是说，中医药真的有效，就一定是在某种程度上是改变了某个、某些基因的表达。
基因“改造”
知道了基因可以有这么大的功能，很自然地，人们就会产生一个念头：我们能不能“改造”我们的基因，使我们变得个子更高、眼睛更大、皮肤更白？是不是能用好基因来改造自己原有基因的方法使我们更强壮更聪明更漂亮？
为了搞清人类基因组计划对我们会有什么影响，我走访了中国社会科学院的伦理学专家邱仁宗教授和首都医科大学的翟晓梅博士。
邱教授反问我：什么是“好基因”？你这个好坏的标准是怎么来的？有一些基因，比如造成人变成先天愚型的，那是致病基因，我们可以同意它是“不好的”；但是有些基因，只能是“不合意的”。你觉得皮肤白才是美，但非洲人认为越黑才越美；或者你认为瘦才美，但有些地方就以胖为美，中国的唐朝时候不就是这样吗？你真的敢为了一时的风尚改变自己一生的基因？况且基因的作用是非常复杂的。即使是致病基因，也不一定都是“不好”的。最著名的是一种造成“地中海贫血病”（又称“镰形细胞症”）的致病基因，带这种基因的人患有贫血病。但是人们又发现，带有这种基因的人原先都居住在热带地区，那正是疟疾的高发地区，而他们却比不带此基因的健康人更能抵御恶性疟疾。你说这是“好”基因呢，还是“坏”基因？
我又问：现在不是提倡“优生优育”吗？我们是不是可以利用基因疗法来改造我们民族的素质？
翟晓梅博士说：你说的这个“优生”，如果只是把孩子养育得更健康，那是可以的，但如果是一种对人性乃至人种的甄别、筛选和改造，那是绝对不可以的。实际上第二次世界大战时期的德国法西斯，就是打着“优生”的旗号干着种族灭绝的勾当的。这是人类历史上非常惨痛的教训。第二次世界大战带给我们的一大进步，就是承认人人都是平等的，不管他是什么种族，什么样子的人。残疾的人与健康的人一样有他们生存的权利，如果漠视这一点，就有可能走到当年希特勒的“eugenics”（优生）论上去。所以我们可以发展用基因治病，但是有一条线绝对不能越过：这就是不能导致对人的特性的改变，不能导致一部分人歧视另一部分人。如果我们根本不允许残疾人出生，那么很多历史上的伟人都不可能存在了，比如患有肌萎缩性侧索硬化症的当代最伟大的物理学家之一霍金，他虽然现在肢体的绝大部分都不能动，甚至连话都说不清，但他对世界的影响和贡献却是无法计量的。还有梵高，他是一个天才画家，但他也是个精神病患者，这样的人也不准出生吗？
基因歧视
由上面的话题展开，更大的问题是，带有所谓“不好”基因的人，会不会因此受到歧视？首先是基因隐私的问题。说到隐私，那关于一个人的生、老、病、死的遗传信息更属于人的隐私范围了。但是，这种隐私却面临着社会的挑战：如果企业老板在用人时要求查验员工的基因图谱，或者保险公司在为保户上保险时对带有“不利基因”的人要提高收费档次，这是合理的吗？在某些情况下，有一些致病基因，会导致人在中年以后才发病，比如现在已经知道导致“享廷氏舞蹈病”的基因，会让人四十岁以后发病。那么怎么看待这些人呢？他们还没发病时算是“病人”吗？或者人们知道了里根带有老年痴呆症的基因，还会选他做总统吗？一个人的基因图可以在什么样的范围公开，又是谁可以掌握这种“生物学标准”呢？我们知道某某人的家族都带有某种遗传病基因，我们就可以歧视他吗？他成了一个“基因贱民”？──或者反过来，某某人杀了人，但他说他有带暴力倾向的基因，所以他不该为此负责──就像是精神病人不为自己的行为负责一样，这样说得通吗？
邱教授说，由于基因研究的进展，现在特别容易有一种错觉，认为基因决定一切。其实基因只是一个人的内在因素，后天环境对他的影响同样重要。就算是有了爱因斯坦的基因，也不能复制出爱因斯坦，因为你无法复制爱因斯坦的生活环境。
基因中的人类变迁史
可能有一些人会担心，人类对基因的研究将给种族主义者带来理论支持。事实却相反，人们在基因研究上的进展揭示出的是种族主义者们根本想不到的另一幅图景：人类与黑猩猩的基因有99％完全相同，按照这种方法计算，人和猿分道扬镳才500万年。现代的人类不管是黑人、白人还是黄种人，他们共同的母系祖先都来自非洲，而且从非洲走出的时间不过是15～25万年前。他们从非洲走出，走到了亚洲，走到了欧洲，形成了今天的人类种族。作为种族差异的明显标志的眼睛的颜色，实际上是对气候的一种适应，一个爱尔兰人或中国人或非洲的祖鲁人、纳瓦霍人，从遗传基因上并没有不同。据报道，欧洲人的基因中，有65％来自亚洲，35％来自非洲，又哪里有所谓的“纯白人”呢？美国时代周刊在报道这项发现时用了一句著名的话来评论：“人类种族的差异实际仅仅只有皮肤那么厚。”也就是说，到了皮肤以下，种族就不存在了。
遗传学家们还为我们提供了其它有意思的发现：比如，一般人会觉得澳洲的土著人与非洲南部的黑人在遗传上应该是比较接近的，因为他们都是黑人，体型也接近，但是他们在遗传上却相距最远，澳洲土著人实际上与他们的东南亚邻居才是最接近的。在美洲的三种主要土著人中，他们之间在遗传上差别也较大，可以判断出，他们在历史上是分别三次离开亚洲渡过白令海峡到达美洲的……从这里，我们可以看出人类迁徙历程，可以了解现代人类的起源与繁衍，可以了解我们自己是从哪里来的。
每一次科学进步都会给人类带来新的困惑，但是大概还没有哪一次，人们在开始列研究项目之初，就把它可能带来的社会伦理问题考虑进去。HGP带来的伦理问题太大太复杂，所以从一开始，社会伦理方面的研究就成为HGP的一个子项目。在采访中，我曾问过科学家们一个可以算是“终极问题”的问题：人类拥有了基因技术后，是不是可以造人了？科学家们的反应都是一致的：这绝不可以。首先，现在离“造人”还差得比较远，人类现在大概可以合成出一些蛋白质，简单的细胞，但是从技术上说，这条路是能走下去的，不存在技术上的障碍。真正能阻止这件事的，是人类自己。自从500万年前人类从猿中分离出来以后，人就成为这个世界上唯一的具有理性的生物。这种人类理性，使人类终于成为这个世界上的佼佼者，也正是这种人类理性，将使人类避免走上毁灭自己毁灭世界的疯狂之路。
在离北京市区40公里的顺义空港工业区，中科院遗传所人类基因组的测序中心日夜灯火通明，自从1999年10月1日中心正式启动运转后，他们24小时三班倒，夜以继日地将测序工作向前推进着。中心执行主任汪建和博士生张猛接待了我的来访。
我问的一个问题是：“你们有把握在2003年前全部完成吗？”
“没问题。现在除了我们，还有国家人类基因组北方研究中心和南方研究中心要加入进来一起做。”
“你们测的基因是从谁的身上取的？你们知道吗？”
张猛说：“不知道具体是谁的，但是知道是从一个美国白人身上取的。全世界测的样本，都来自4个美国白人，他们是自愿提供样本。但是最终测得的序列，将是全人类的共同样本，就像是医学院里的解剖图一样。”
“那你们将来会测中国人的样本吗？”
“肯定会。中国是世界上人口最多的国家，肯定也是得病人数最多的国家。研究中国人的基因，不但对于治疗中国人的疾病而且对于全世界人民的健康都有着重大的意义。在2003年国际人类基因组计划完成以后，我们会转而研究中国人的基因，特别是研究那些致病的基因。”
汪建说，我们加入国际人类基因组计划，从表面上看来这样大的计划中也有了中国人的参与，是给中国人争了光，其实更根本的意义在于它将带动我们整个学科的发展，进而推动整个产业的发展。他举一个例子：中国人口中有十分之一的人是乙肝病毒携带者。而别的民族就没有这么高的比例。这是为什么？恐怕得从基因上找原因。如果把它搞清了，意义不知会有多么大。十分之一的人口，这就是1亿多的人，如果发了病，现在最好的治疗办法是用干扰素治疗，要花6万元，那么1亿人的医疗费要花6万亿元啊！想一想，这仅仅是基因研究的一个例子，它对我们国家人民的幸福，对我们的医疗事业将有多大的意义！
如果我们讨论科学技术对人类的影响，把20世纪称为“电子的世纪”，那么21世纪将是基因的世纪。基因革命给人类带来的影响将像电子技术在20世纪给人类带来的影响一样巨大。现在各国都在基因研究的领域展开了赛跑，特别是西方的一些大的制药公司，不惜巨额投资来抢占基因的资源。关于基因专利的商业化问题现在是西方国家的一个争论焦点。而主张成果为全世界共享的国际人类基因组计划（HGP）的工作步伐一再加快。汪建特别强调说，参与和不参与是大不一样的，自己搞出来和拿别人的现成成果是大不一样的。我可以告诉大家，我们现在的起点是世界一流水平的。我们不能再错过这个历史机会了！
（本文图片除署名外均由黄艾禾提供）
 |
