基因工程的伦理与道德 (一):基改作物与昆虫 人类准备好了?

0

《山海经》记载女娲搏土造人,而《圣经》和各地神话也都有造物主以泥土捏人的描述…自古至今,人们视生命为上天所赐,并认为天赋资质难以预测或改变,只能靠后天的努力弥补。但随着近年基因工程技术愈来愈发达,人与神的界线正逐渐在模糊,因为人类正一步步取得修饰和创造生命的工具。

这些工具已经被广泛运用于许多毫无异议而备受推崇的革新,如利用大肠杆菌制造糖尿病患者所需之胰岛素,或修复骨髓干细胞以治疗遗传性疾病;但是这些工具也可能被运用在争议性相当高的研究,如复制人、订制人类胚胎基因、创造生物武器、或制作对环境影响不明的新种生命。现在,人类已站在生物科技的道德悬崖边,可以选择退后一步,或跃入未知。这一系列主题专文将介绍基因工程在发展和道德之间的拉锯战,并深入探讨新技术可能带来的益处和问题。

约莫 70 年前,人类在核能技术做了选择,而现在地球上的每个人都必须承担当时的决策所带来的好处和负担;基因工程也正面临类似的决策,因此相关议题值得广纳各界意见充分讨论,避免重蹈先人覆辙。

基改作物与昆虫:人类准备好了?

毛毛虫吃农作物、杂草窃取土地养分、蚊子四处传播登革热和疟疾等疾病……这些恼人的现象,原先只能仰赖人工除虫、除草、灭蚊等方式应对,得耗费大量时间与人力,成效却往往不佳。而上一世纪虽有各种除草剂和杀虫剂被发明,但是这些残留药物对环境和人体的影响堪忧。

不过拜基因工程的发展所赐,这十几年来已出现不怕病虫害或杂草的基改作物,以及可使病媒蚊族群无法繁衍下一代的基改蚊子。这些基改产品可节省时间和人力,又能减少农药和杀虫剂的使用,似乎能为人类带来充满希望与美好的未来。但现实情况真的是如此吗?

cornfield

延伸阅读:纵虎归山还是甜蜜陷阱 !? 基改蚊对抗兹卡病毒

基改作物简化种植程序并提高产量

根据 2014 年的统计资料,世界上已有一亿八千万公顷以上的土地 (相当于台湾面积的 50 倍) 种植了基改作物,其中以大豆、玉米、棉花、及油菜为主。基因改造内容则以抗虫与抗除草剂为大宗,其次则为抗病及抗旱。

抗虫作物最著名的莫过于植入土壤中名为“苏力菌” (Bacillus thuringiensis) 的基因,促使植物细胞制造出一种晶状蛋白质,宣称只对啃食作物的毛毛虫或甲虫有剧毒,却不影响其他物种。而抗除草剂作物则可忍受广效性除草剂,让农夫得以避免使用只针对特定杂草种类的高毒性药剂。这些改造目的让农作得以简化并能增加产量,对于解决近来全球人口爆炸所导致的粮食短缺问题确实有一定的帮助。

基改昆虫成为打击传染病的尖兵

每年平均有二亿人会感染的疟疾、台湾挥之不去的登革热、以及最近突袭中南美洲的兹卡病毒,都是以蚊子作为传播媒介。此外,会传染许多疾病的扁蝨,还有对农作物破坏性相当高的东方果蝇,也都列在人类希望灭之而后快的昆虫黑名单。

目前已研发出“不孕性昆虫技术”,即在实验室利用育种、放射线、或是基因剪辑技术降低昆虫生育能力,再将这些改造昆虫释放至目标区域与野生品种交配,借此减少后代诞生。这种技术已成功让日本冲绳县久米岛的瓜实蝇灭绝,近来更运用在巴西以减少传染兹卡病毒的病媒蚊数量。另一种最新技术则称为“基因偏向” (gene drive),是利用基因剪辑技术让蚊子分泌抗疟疾抗体,而且能将此能力遗传给下一代,进而达到控制疟疾散播的效果。

基改美好愿景也挟带一定的风险

基因改造作物与昆虫尽管立意良好,但尚未全面普及,其中最大的原因是目前尚无法预测这些基改产品长期对人类健康和生态环境可能造成的影响。以抗虫作物为例,谁能保证人类连续吃数十年都不会有问题?目前已经发现前述植入苏立菌基因的玉米会造成“非目标”生物的死亡,如蚜狮与大桦斑蝶幼虫,这也引起人们对基改食品的怀疑和恐惧。

另外,基因污染亦是不容忽视的问题,尽管科学家声称植入之外来基因在不同物种间传递的机会微乎其微,但也无法保证永远不会发生。尤其是最近广为使用的 CRISPR 基因剪辑技术,由于突破以往基因改造技术只适用特定物种的限制,因此难保不会产生一发不可收拾的意外反应。当然,这些技术如果落入不肖人士或恐怖份子手中,也可能带来毁灭性的浩劫。

gmobanana

运用基因改造技术的规范与建议

为了避免科技发展反成为毁灭人类的工具,相关规范和限制绝对是必要的。基改作物在美国已行之有年,但是基改作物在上市或大规模栽种之前,必须经过美国农业部、环保署、和食品药物管理局的评估。欧盟虽然规定各会员国不得禁止基改作物的种植或输入,但当地农民和消费者对基改作物多持观望或排斥的态度。而台湾至今未开放基因改造作物的栽培,仅允许进口外国基改产品,惟必须在包装上清楚载明所含成分。

基改昆虫的规范制定则比农作物慢上许多,而且各国的态度都非常保守,对于实验过程更订有严格的隔离措施 :包括避免容易诱发基因连锁反应的基改设计;防止不同种类的基改生物有接触机会;以及设置至少三道门或建立实验室内外温差,将实验环境进行物理隔离。这些措施都是为了在新技术获得充分验证之前先进行有效隔离,期能将任何失误的伤害降到最低。

不过现在落实规范的最大挑战在于生技学界和业界自主管理和约束的成分相当高,各国都缺乏强制稽核或介入的程序和机构。在真正准备好各种验证、查核、和追踪管理机制之前,对于基改作物的使用仍应小心衡量,毕竟任何失误所造成的影响可能会超越人类的想像,行事上确实马虎不得!

下篇预告:
基因修饰技术犹如两面刃,虽然当初科学家发明的初衷并非为了不正当的用途,但有了相关工具后,究竟会造福人群抑或酿成人祸,往往取决于使用者的心态。目前科学界有两种看法,支持者认为修饰基因能从根本治疗过去令众多医生束手无策的疾病,但反对者则担心在尚未暸解基因之间的互动机制便冒然修改,恐造成难以收拾的局面…到底,人们该何去何从呢? 敬请期待基因工程的伦理与道德(二):订制基因的技术发展与道德争议

延伸阅读:分子辅助育种 ─ 挥别基改食物的契机

©www.geneonline.news. All rights reserved. 基因线上版权所有 未经授权不得转载。合作请联系:service@geneonlineasia.com

参考文献:
1. 无基改农区的基因改造作物十二讲,与您分享基改作物的现况与冲击
http://gmo.agron.ntu.edu.tw/noGM/gm-talk/gmtalk01.htm
2. 抢先一步了解未来势必掀起物种革命的“基因偏向” (gene drive) 技术
https://www.sciencenews.org/article/gene-drives-spread-their-wings

Share.
error: 注意: 右键复制内容已停用!