中国克隆猴技术的科学价值与伦理意义

2018-05-03 11:00 环球网

  导语:2018年2月8日,中科院神经科学研究所克隆的猴姐妹“中中”和“华华”登上国际权威学术期刊《细胞》的封面,标志着中国科学家成功突破了现有技术无法以体细胞克隆灵长类动物的世界难题。成功克隆在基因上与人类最为接近的动物,这个重大创新性成果着实令人兴奋,但与此同时,涉及克隆的道德问题在伦理学领域再次引发诸多争论。针对各界一系列的疑问甚至忧虑,太和智库特地走访了中科院神经科学研究所,与所长蒲慕明院士、非人灵长类研究平台孙强主任进行了深入交流与探讨,现将相关观点整理刊发。本文共分为四个部分,分别介绍克隆猴技术的科学价值、克隆猴技术的伦理意义、克隆猴技术与克隆人的关系及中国科学家在前沿科学领域的伦理话语权问题,旨在让公众对克隆猴技术的科学价值及伦理意义有更为全面的了解和全新的思考。

  

(图片来源于Cell官方网站)

  一、克隆猴技术将推动人类脑疾病的研究和治疗

  自克隆羊“多利”诞生后,哺乳类动物克隆领域相继取得多项重要成果,但灵长类动物克隆研究的进程一直比较缓慢,难题主要有两个:一是灵长类动物克隆过程需要将受体卵细胞核取出,注入异体体细胞核,而灵长类动物细胞核较之其他动物更加精细,更容易受到损伤;二是灵长类动物卵细胞在重新“注核”后,更难启动细胞的重编程程序。这是灵长类动物在克隆过程中的另一大难关。据中科院神经科学研究所所长蒲慕明院士介绍,此次克隆猴成功,正是凭借中国科研人员对细胞“去核”“注核”技术不懈完善,以及对细胞重编程的有效控制。

  蒲慕明院士认为,克隆猴最重要的科学价值就在于能大大促进人类脑疾病的研究和治疗。灵长类动物有别于哺乳类动物如羊、牛等,它们的基因与人类较为接近,因而灵长类动物克隆对人类疾病治疗有直接帮助。此前,克隆猪的成功推动了异体器官移植(如将猪的心脏移植到人身上)的探索和研究,但脑疾病的机理研究和药物研发,极需要有一种模拟人类疾病的非人灵长类动物模型。在现代药物分析中,药物在临床实验之前都会通过动物模型检测药物的代谢和效果。虽然动物模型最常用的是小鼠,但美国食品药品监督管理局(FDA)认为小鼠和人差异较大,所以研究机构多用猕猴作为最接近人的动物模型来进行药物筛选。每年约有7—8万只猕猴被用于药物检测,这不仅费用昂贵,又在伦理上备受争议,因此现在很多医药公司选择用狗、猪等动物代替猕猴,这种方法只对某些疾病研究有效,对脑疾病,如阿尔茨海默病(老年性痴呆)的研究则没有太大的帮助。20多年来,针对人类脑疾病的药物,不是效果不明显就是副作用很大。现在,有了克隆猴技术,就能产生一批基因背景趋同的“疾病模型猴”,最大限度控制个体差异等变量,使得药物试验能使用少量动物得到更精确的结论,这将极大推动相关疾病治疗技术的发展进步。

(从左至右依次为蒲慕明院士,孙强研究员,刘真博士)

  此外,从长远看,克隆猴技术对脑连接图谱绘制工程有着巨大的科学意义。蒲慕明院士介绍,脑连接图谱(即大脑结构里所有连接的结构)绘制是一个备受世界瞩目的工程。在二十世纪末的十年计划中,人类基因组希望把人类DNA中的顺序全部描绘出来。由于每个人的基因都存在变异、差异,所以在测序时都需要使用两男两女的白细胞,使所得基因序列结果可以统一。除了上述的“疾病模型猴”需要统一的猴品系外,脑连接图谱绘制时还需要有基因背景一样的“工具克隆猴”,它能实现标记某一类神经细胞,追踪其神经连接,也能最大程度排除基因差异造成的大脑结构性状不一,提高图谱绘制实验的精确度。相信在克隆猴技术的助推下,全脑介观神经连接图谱的全貌能早日揭开。

  二、克隆猴技术在科学伦理领域作出中国贡献

  目前世界广为接受的“动物福利”基本要素包括“五大自由”:不受饥渴的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害和疾病折磨的自由、无恐惧感和悲伤感的自由及表达天性的自由。然而在实验动物身上,人类很难同时兑现“五大自由”,其“福利”的损害在研究中往往难以避免。在动物痛苦与科研需求之间,目前广获认同的平衡点是“3R原则”,即减少(Reduction)、优化(Refinement)、替代(Replacement)。“减少”就是尽可能地减少实验中所用动物的数量,提高实验动物的利用率和实验的精确度;“优化”就是减少动物的精神紧张和痛苦,比如采用麻醉或其他适当的实验方法;“替代”就是不再利用活体动物进行实验,而是以单细胞生物、微生物或细胞、组织、器官甚至电脑模拟来替代。“3R原则”已被包括中国在内的世界各国普遍采用,并被许多国家列入了保护动物的法律及修正案中。

  由于克隆猴技术能够帮助建立可有效模拟人类疾病的动物模型,人们担心随着克隆猴需求量的不断加大,在操作过程中会引发一些伦理问题。针对公众的担忧和议论,中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台孙强主任结合其团队对克隆猴的培育过程,提出了自己的看法。首先,不同于实验小鼠经过20代以上的近亲繁殖,能实现较小的基因差异,之前用以实验的野生猕猴遗传背景不同,无法通过近亲繁殖来减少个体基因差异,必须有大量样本才能得到有意义的数据。所以如果使用克隆猴做实验,不仅可以最大程度避免其他基因背景造成的误差,更能大量减少猕猴使用的数量,这完全符合“3R原则”要求,也是克隆猴技术重要的伦理意义所在。其次,就克隆猴项目本身而言,这项研究已经通过了由中科院神经科学研究所内、外部专家和社会人士组成的生命科学伦理委员会的审查。再次,在动物管理上,克隆猴研究团队严格遵循国际实验动物评估和认可委员会(国际实验动物饲养评估认证协会)认证(AAALAC)的要求。例如,由于动物取卵手术需要符合月经周期,如果为方便观察猴的月经,把猴子饲养在空间狭窄的单笼里是最好的选择,但这不符合“动物福利”,会造成实验猴精神的压抑,身体健康状况也会下降。所以在建设研究平台时,就将猴子以10-12只为群组饲养在22—28平米的房间内,房间南向有落地窗,既注重室内采光,又注意防止实验猴遭受暴晒。由于猴子比较灵活,一开始在配合兽医进行月经周期检查和注射给药方面比较困难,但经过训练后,猴子和兽医逐渐建立较为亲密的关系,会主动配合处置。此外,在实验手术中一般采取创面较小的腹腔镜手术,麻醉、手术后动物恢复较快。虽然以上措施给科研人员带来成倍的工作量,但中国克隆猴研究团队在对待实验动物时恪守人道主义精神,运用了多种方式来实现实验伦理,所有的举措都满足科学伦理的要求。正是由于研究团队对科研的严谨细致,对生命的热爱尊重,才使得克隆猴体现的伦理意义能够进一步推动克隆猴的技术进步,并为世界相关领域研究作出表率。

(图片来源于新华网)

  三、克隆猴技术与克隆人并无直接关联

  自我国克隆猴研究成果公布后,很多报道都提到克隆猴作为人类近亲的科研意义,更有网友直呼“克隆人时代已经来临”。针对网络上盛传“克隆猴、克隆动物是克隆人的‘垫脚石’”的观点,蒲慕明院士和孙强主任均提出了自己的见解。

  蒲慕明院士表示,体细胞克隆猴的成功说明灵长类动物克隆在技术上已经打通,人类虽然也属于灵长类动物的一种,但科研团队并不会考虑进行克隆人领域的研究,相关的伦理规范也不会允许克隆人计划。针对公众对克隆人研究的高度关切,蒲慕明院士一再强调,克隆猴研究的初衷是掌握体细胞克隆猴技术,使用体细胞在动物体外进行基因编辑,产生基因型完全相同的大批胚胎,研制大批遗传背景相同的“疾病模型猴”来进行医疗手段的研发。所以克隆猴的目的归根结底是为人类健康服务,而不是为克隆人计划作铺垫。

  针对网友的相关言论,孙强主任表示公众的忧虑可以理解,但实际上克隆猴与克隆人并没有直接联系。主要有以下原因:第一,克隆猴的目的是提升实验动物的质量和有效性,最终希望用它们做模型解决人类疾病问题。公众的误解可能来自于猴与人在进化上的紧密联系,但是相近的概念并不是等同。第二,从科学角度讲,两者在生物学上是不同的物种,克隆猴跟克隆人技术是完全不同的研究领域和方向。第三,科学家都会遵循伦理的约束。科学和伦理相辅相成,科学会加深人们对伦理概念的认识,伦理也能促进科学的健康发展,两者平衡发展、相得益彰、相互促进,使人类世界在科学和伦理的共同帮助下,变得更加美好。

  四、中国应在世界科学伦理领域主动争取更多话语权

  多年来,生物科学研究领域的伦理话语权一直被西方国家主导,我国学者对生物伦理的研究大都以西方国家的研究为基础,如今我国在体细胞克隆猴技术上取得重大创新,将对提升中国在克隆领域的伦理话语权产生有利影响。

  孙强主任表示,当前中国活跃在实验动物领域的一线科学家们在科学伦理方面发声较少,导致中国在国际科学伦理领域话语权有所缺失。作为中国科研人员,在做好科研工作的同时,理应积极主动地参与国际科学伦理的讨论,向外界发出中国科学伦理的声音。而且,中国也需要有一定声望的科学家或有影响力的协会组织牵头,搭建与其他国家交流的国际平台。同时,中国科学家也应该通过媒体等渠道,主动与公众进行对话交流,使我国的最新研究成果得到公众的理解和支持,从而为科学研究创造更好的舆论环境。

(图片来源于新华网)

  蒲慕明院士强调,动物保护的伦理标准,全世界科学家是有共识的,神经所是完全遵守的。但是前沿科学领域研究所涉及的伦理问题,全世界科学家并未形成共识,中国科学家应更加主动参与前沿科学领域国际伦理规则的制定,积极探索在不同国家社会文化背景下寻求新的伦理标准共识。比如在人工智能伦理标准的制定上,对于“Privacy”和“Identity”的理解和定义,发展中国家和发达国家有着较大的差异。此外,西方国家把自己的伦理标准强加给其他国家的现象并不鲜见。全国政协原副主席、中国科协名誉主席韩启德院士曾指出,科学精神的精髓包含“求真、唯实、奉献”,在这一点上,中外科学界是一致的。未来,围绕世界共同的价值追求,中国科学家应当在前沿科学的伦理领域、在凝聚人类的共同价值上为世界作出更多的贡献。

责编:黎晓珊
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