姓名：王帅

学号：222009326022037

摘要：本文首先通过对人类基因组计划产生的背景及其主要内容进行介绍，在对人类基因组计划了解的基础之上，进一步阐明人类基因组计划对人类生活所产生各种影响，使人们对其有更深入的理解。最后，通过对该计划进行深入的思考，指出其所引发的社会问题，主要是对人类伦理观念的冲击，在人类伦理学的基础上对其进行理解、剖析。

关键词：基因组计划    伦理     法律与道德

一，人类基因组计划产生背景

最早提出人类基因组计划这一设想的是美国生物学家,诺贝尔奖得主杜比柯。他在1986年3月7日出版的《Science》杂志上发表了一篇题为“肿瘤研究的一个转折点:人类基因组的全序列分析”的短文,提出包括癌症在内的人类疾病的发生都与基因直接或间接有关,呼吁科学家们联合起来,从整体上研究和分析人类的基因组序列。1988年这一呼吁得到了美国一些著名科学家组成的专家委员会的一致支持。1990年美国国会批准了这一项目,并决定由美国国立卫生研究院和能源部组织实施。计划耗资30亿美元,历时15年(1990-2005)完成整个研究计划,得到基因组全序列的“完全图”。该项研究无论就研究规模、所费财力和社会影响,都可与曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划相提并论而且成为包括中国在内的多国合作项目。

二，人类基因组计划

人类基因组计划主要任务是绘制人类基因组的遗传图、物理图、序列图和基因图。

1，遗传图谱

又称遗传连锁图谱，是指人类基因组内基因以及专一的多态性DNA标记相对位置的图谱。构建遗传图谱的原理是真核生物遗传过程中会发生减数，此过程中染色体要进行重组和交换，重组和交换的概率会随染色体上任意两点间相对距离的远近而发生相对的变化。据此,人们推断同一染色体上相对距离的远近和位置关系。该图谱仅显示标记之间的相对距离,即遗传距离,用cM表示。1cM大约相当于两位点间平均发生0. 01次交换而产生的距离。遗传图谱分经典的基因连锁图谱和现代的DNA标记连锁图谱。经典遗传图谱主要用来确定多样性基因的相互关系以及这些基因所构成的连锁群以及连锁群中多样性基因的线性关系,但经典的遗传图谱不能告诉人们某个基因的具体位置，更不能克隆这一基因。

现代遗传图谱采用标记的形式，在过去的若干年里，现代遗传图谱的标记经历了几个里程碑。第一代标记是由Rotsterin提出的性片段长度多态性RFLP) ,这类标记在整个基因组中确定的位点数目可达105以上。工作原理是用性内切酶特异性切割DNA链,由于DNA的一“点”上的变异所造成的“能切”与“不能切”的两种情况,可产生不同长度的片段(即等位片段) ,再以凝胶电泳来显示这一长度的多态性,并从片段长度多态性的信息与疾病表型间的关系进行连锁分析,找到治病基因。

第二代标记是大量可变数量串联重复。包括1985年发现和建立的小卫星其重复长度为6 - 12个核甘酸,以及19年发现和建立的另一类称作微卫星MS) 。又称简短串联重复( STR)的标记,重复单位是2 - 6个核甘酸,其优点是高度多态性,并且由于CA等简短重复不受进化上的选择,以至于数目变化很大,在群体中形成多达几十种的等位片段(多态性) ,信息量极大。STR的出现不但使遗传图的精度得到了进一步提高,同时也成为物理图上的标志,促进遗传图和物理图的整合。

第三代标记是单核甘酸多态性(SNP) ,对每一个核苷酸来说,它的突发率为10 - 9左右,由这种方式产生的单碱基变异形成许多双等位型标记。这种标记在人类基因组中可达到300万个,平均每1kb有一个。与RFLP和STR等DNA相比, SNP不再以"长度"差异作为检测手段,而直接以序列变异作为标记;有可能在核苷酸水平,把“遗传图”、“物理图”、“序列图”最终有机地整和、统一起来。这种标记可以出现在编码顺序,也可以出现在非编码性的内含子和基因间隔顺序中,数目多,覆盖密度大,在谱系、种系及种群的筛选中有较大的应用价值。遗传图谱的构建是人类基因组研究必不可少的一步,它对于搞清楚基因的功能、定位及分离克隆新基因,排列DNA片段、研究染色体上基因的排列顺序等起到不可估量的作用。

2、物理图谱

即以DNA片段(探针)或STS作路标，确定遗传标志之间的物理距离的图谱。其目的是将人类染色体分段克隆，利用重

叠的方法将这些克隆首尾重叠相连，就可以横跨和覆盖整条染色体。物理图的构建过程要把遗传图中的各种多态性标记整合到物理图中，使两者有机地结合起来。亦即每一个DNA标记都要在物理图谱中的某一克隆定位。

物理图包括二层意义：一是获得分布于整个基因组的3000个序列标签位点(STS) ，使每隔100kb距离就有一个标志，二是在此基础上构建覆盖每条染色体的大片段DNA和BAC的连续克隆系。STS是随机地从人类基因组上选择出来的长度在200 - 300bp左右的特异性单拷贝序列，如两个或两个以上的克隆包含有相同的STS，则它们存在重叠，所以STS存在于重叠区。据此，可将克隆片段连接起来。

STS可以把经典遗传学与细胞遗传学的位点信息转化为基因组的位点的物理信息，如某一区域1cM的遗传间距可以粗略地“折算”成某一区域1Mb的物理间距。而基于STS位点信息的“相邻片段群”又提供了研究区域的实验材料，以这些片段的材料便可以进行这一区域的基因组研究或在这一区域寻找基因。完整的物理图谱除了包括人类基因组的不同载体DNA克隆片段重叠群图、DNA片段(探针)或一段特异DNA序列( STS)的路标图外，还包括大片段性切酶切点图、以及基因组中广泛存在的特征性序列(如cDNA图谱、CpG序列、Alu重复序列, isochore等)的标志图，人类基因组的细胞遗传学图(即染色体的区、带、亚带。或以染色体长度的百分率定标记) 。

3、序列图谱

国际人类基因组计划最实质性的核心内容是DNA序列图的构建,即分析人类基因组的长达3000Mb的DNA分子的组成(核苷酸或碱基序列) 。体现人类基因组计划的全部价值，判定人类基因组计划的成功与失败,就在于是否能向全球递交这一序列图。人类基因组不能用于直接测序，必须采取分而合之的原则。目前广泛应用的有两种测序策略,全基因组散弹法和逐步克隆测定法。全基因组散弹法是1981年Venter博士提出的一个大胆设想，将人类基因组整体打断进行随机测序。但由于人类基因组中高比率重复序列的存在，会出现错拼以及因读序长度所限无法跨越Line而遗留间隙,给组装带来困难。这种方法无须事先制作精细的物理图谱，能避免亚克隆排序所需的大量繁琐工作，适用于基因组较小，重复序列较少的病毒、细菌、果蝇等基因组的测序。逐步克隆测定法是首先将人类基因组酶切打断,构建插入片段为100 - 200kb左右的BAC克隆库，每次对一个克隆进行测序，借助于一些生物技术软件包进行组装DNA的连续序列，然后再重新排列染色体上的全部序列。该方法须事先制作精细的物理图谱，但其因集中研究单个克隆，使因重复序列造成的错拼减少，有针对性的处理一些低质量区，避免克隆偏歧，同时因克隆来自于单倍体，避免了双倍体出现的多态性( SNP) 。另外,一些有用的信息在全部序列完成之前就已产生, 人类基因组计划所采用的就是这种方法。

4、基因图谱

基因组计划的目标不只是为了测序每一个碱基，更重要的是从基因组中获得信息。基因图谱就是鉴别出约全部基因的位置、结构与功能，其中包括决定各类RNA的基因，能获得对医学和生物制药产生关系最密切的信息。目前，构建基因图谱所涉及的方法甚多。大体包括：基因组扫描(连锁分析和关联分析) ；利用染色体畸变进行基因的定位与分离、基因的变异图谱；cDNA (EST)捕捉法；分泌蛋白反证法；计算机杂交法等。构建基因图谱的前提条件是获得大量基因转录本(mRNA)的序列，1990年，提出了人类基因组计划的大规模cDNA (与mRNA互补的DNA )测序研究战略，并建立了EST技术。EST（表达序列标签）从具有单一的cDNA文库中随机挑取克隆，用载体引物从5’ 到3’ 端进行一轮测序，去掉序列中含N高于3%的序列和长度短于100bp的序列，以及通过序列中筛选出的部分cDNA序列及其有关信息。人类基因组大约有3%为编码序列，这些编码序列分散在人的基因组序列中，通过大规模的EST测序并对其进行整和，形成可能的人类一致序列，即可拼出大约一半人类基因。

三，人类基因组计划的现况

2000年6月26日,6国和科学家分别宣布人类基因组的工作草图绘制成功。此工作草图已经能够覆盖人类基因组序列的97%,已测序列的总长度超过180亿核苷酸,差不多已把整个人类基因组测定了六次。组装好的没有“空洞”(由于技术原因尚未测序的DNA段落)的连续片断的平均长度为2万核苷酸左右,工作草图的50%以上序列已接近最终的“完成图”的质量要求,20%的顺序已达成到“完成图”的标准。尽管工作草图已可满足生物、医学大多数研究的需要,但要全面地分析、彻底解读人类基因组还需完美无缺、高度准确并经得起时间考验的“完成图”。现在，人类基因组计划的重点已转入“完成图”的最终完成。下一段的另一任务是尽快鉴定人类DNA序列的差异,为人类疾病与人类历史的研究提供有力工具。人类基因组计划完成后的后基因组计划的内容归纳如下:基因克隆计划、基因组多样性计划、DNA计划、蛋白质计划、细胞计划等。

四，人类基因组计划的积极意义

人类基因组计划是一项旨在造福全人类的公益性计划, 是人类第一次系统地解读和认识自我的科学创举。人类基因组计划将揭示人类生命奥秘, 最终达到防病治病, 提高人类健康水平的目的。在人类基因组计划进展过程中建立起来的基因组学、生物信息学技术, 将对生物相关学科和产业起到巨大的推动作用。因此，从此方面来说人类基因组计划具有：

 第一, 对疾病机理的认识深入到分子水平。长期以来, 我们始终被人体为什么会患病, 疾病发生的机理到底是什么, 这样一个难题所困扰。很多科学家都在不懈努力, 试图解决这一难题。以前我们往往只能从组织器官水平, 或者细胞水平来认识疾病, 没有涉及疾病的本质。事实上, 除了一些外伤和极度营养缺乏等症状, 绝大多数人类疾病都是遗传因子和环境因素共同作用所引起。其中遗传因子是内因, 环境因素是外因。在某些人类疾病中, 遗传因子的作用非常强, 仅由某个基因的DNA 序列中某个碱基对发生改变就能造成严重的疾病, 并把这种改变传递给后代。例如镰刀型贫血病, 就是由于编码血红蛋白的DNA中一个碱基对发生改变, 从而改变了密码子, 由原来的谷氨酸变为缬氨酸, 而使血红蛋白的性质发生改变, 在缺氧的情况下, 红细胞脆性增加, 而易破裂发生溶血。还有很多疾病的发生涉及到多个基因的变异和环境的影响, 称为多基因疾病。所以, 只有了解了人类基因组的全图,才能知道人体疾病到底是由于哪些错误造成的, 也才能从分子水平上来本质地认识疾病发生、发展的原因。这是人类根治癌症、糖尿病、心脏病以及其他无数疑难病症的重要前提。可以预见, 有关基因与疾病相互关系的研究, 将由于人类基因组织结构和功能的阐明而大大加快。

 第二, 对疾病实现早期的准确诊断。通过人类基因组全图与患者基因图谱的对照比较, 我们就能识别疾病的致病或与致病相关的基因。而通过现在发展起来的基因芯片技术, 就能在疾病早期实现快捷、准确的致病基因识别。若对未出生的胎儿进行遗传检测, 就能实现准确的产前诊断, 以确定胎儿是否带有基因缺陷。这为人类提供了一项强有力的疾病诊断工具,必将具有广阔的应用意义。

第三, 对疾病的预防和治疗提供了方法。通过对人类基因组图谱的研究, 人类可了解自身体质的弱点和对某种疾病的易感性和抵抗性, 这样就能有针对性地进行疾病预防。很多传统的治疗方法, 往往是治表不治本。而如果利用基因图谱技术,就可以对已诊断出患了基因缺陷的未出生胎儿和患者进行有针对性的基因治疗, 根除疾病, 为其解决痛苦。另外, 通过胚胎干细胞技术也可修正某些基因缺陷和提供正常基因产物。当然, 利用基因图谱技术进行基因治疗疾病, 获得良好的临床疗效, 还需要做很多工作和需要一段相当长的时间, 不管在方法学方面和技术操作方面都还有待于进一步探讨、提高。

 第四, 对指导新药设计和筛选, 实现个人化治疗提供了指导意义。人类基因组的研究成果, 除了可以应用于医学方面, 在药学方面也将有重要的应用意义。一方面可以针对某些缺陷基因, 设计和筛选新药, 用以修正某些基因缺陷或阻止致病基因的发展。另外, 将来能够根据基因图谱, 针对某个群体或个人的特殊性, 研究特殊药物,实现了个人化治疗, 将有利于提高治疗的有效性和降低不良反应。

 第五, 延长人类寿命。人类寿命的最大障碍就是疾病。当我们利用基因图谱技术有效地对抗疾病后, 人类的寿命势必将得到延长。基因学家还认为, 到2030 年, 人类就可以掌握控制衰老的基因, 延长人类的平均寿命,实现长命百岁的愿望。

五，人类基因组计划带来的伦理道德问题

人类基因组计划虽然给人类带来了积极的影响，但是其同时还涉及到伦理、道德、法律等一系列社会问题。

（一）出现“基因殖民主义”的扩张

  基因资源是一个国家的重要战略资源，目前发达国家的一些公司试图通过各种手段掠夺发展中国家的基因资源，从而实现“基因殖民主义”的扩张。例如，一个肥胖病基因的转让费高达1.4亿美元，参与免疫调节的生长激素的基因价值10亿美元，在巨大经济利益的驱动下，世界范围内的基因争夺战狼烟四起。因此，从这一方面来说，基因组计划是不利的。应该严格各种非法的掠夺，加强基因资源的保护。

（二）基因隐私和基因歧视

  人类基因组计划的一个直接结果就是每个人都可以利用自己的一滴血或一根头发方便的得到自己的“基因图”。对每个人类来说，基因图是最主要、最基本的隐私。因为，从一个基因图就可以知道对应的每个人健康状况及其可能的发展趋势，换言之，如果掌握了一个人的遗传信息，将对此人的就业、投保、升学、婚配等产生无法估量的后果。因此，从个利来说，人类的基因作为一种资源必须得到国家的充分保护，受国家的管辖。在某些特殊情况下，可以考虑公开部分数据。例如当医学上确认出现严重的、不可避免的疾病史，可解除保密。但根据生命伦理学的自主和有力原则，公民对个人基因所拥有的基因隐私权必须得到严格保护。

与基因隐私密切相关的问题就是基因歧视。个体、民族、种族等层面都有可能发生所谓“好基因”歧视“坏基因”、“聪明”基因歧视“愚笨”基因等情况。人类只有一个基因组,每个人的基因有9919 %是相同的,说明人类大家庭所有成员的统一性,是人之为人的根据;另有011 %是不同的,说明每个成员的差异性,是人与人又有不一样的依据。但是,这种差异并非表明基因有优劣之分,所有的基因都是平等的,各有各的用处,即便是有缺损的基因,也有其特殊功能。少数白种人在一个基因中,有31个核苷酸的缺陷,但它能抵抗艾滋病病毒的感染。因此,依据人类基因的统一性,应该人人平等,不应有基因歧视;依据人类基因的差异性,应该尊重个利,享有基因隐私权。每个人都可能带有几种“致病基因”,应该一视同仁,不被歧视。特别是那些导致癌症、糖尿病、艾滋病、帕金森氏病的基因,对个人十分重要,常常不愿泄露给别人,也要求保护基因隐私权,不受侵犯。带有所谓“不好”基因的人,会不会受到歧视? 这首先是基因隐私的问题。一个人的生、老、病、死的遗传信息属于个人的隐私范围。在某些情况下,有些致病基因,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。他们还没发病时算“病人”吗? 人们知道了里根带有老年痴呆症的基因,还会选他当总统吗? 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带有某种遗传病基因,我们就可以歧视他吗?他就成了一个“基因贱民”?

（三）基因设计

“人类基因组计划”的目的,就是要测定人类基因组的全部DNA 序列,最终破译人体的遗传密码,揭示人类生命的奥秘。一旦完全掌握了人体遗传密码,就意味着人类同时获得了重新设计自己的能力。由此将引发“伦理”:人要代替上帝创造人吗? 基因也会如同零件一样而被任意组装成“品牌婴儿”吗? 人不是上帝,也没有上帝,只能靠自己掌握自己进化的方向。虽然人类处于自然进化的顶层,但并非尽善至美,而且自然的进化十分缓慢。在人科动物从猿猴中分离出来后的500 万年里,人类DNA 的发展变化还不到2 %。人类种群比众多其他种群更单一,人类展示的差异比黑猩猩还少。现在,世界各地男性精子含量急剧下降,性功能障碍者日益增多,使不育成为严重问题,却又被世界人口大幅度增长所掩盖。同时,人工智能促进机器智能逼近人类智能,生物工程加速其他物种的人工进化。如果人类不改变自己,特别是不加速智力的人工进化,在不远的将来,就会遭遇人造新物种和机器智能的双重挑战。人类要想立于不败之地,就得将基因技术与智能技术结合起来,形成新的智力技术,对人进行基因设计,特别是脑的设计,展现人的价值,尤其是高智能的价值。这种高智能价值,正是伦理选择的判据。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基素,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。我们应当坚持决定论与非决定论的统一。基因统一论认为,人的基因决定人之为人,不是物。然而,人是生物的人,又是社会的人,既由基因决定,又与环境相关。基因是内因,决定生物人;环境是外因,外因通过内因起作用,决定社会人。“人类智力受遗传影响的程度约在70～80 %左右,某些具体的智力行为(如语言能力、数学能力等) 可能特别依赖于遗传素质”。因此,通过基因设计实现智力的人工进化,不是臆想。印度弗吉尼亚大学宗教研究教授拉奥说:“取得的知识,应该用在对全人类有益的方面。如果漂亮的外表,强壮体格和聪明才智可以设计出来,那就应该让愈来愈多的人都能拥有。”

（四）基因改造

有一些基因,比如造成人变成先天愚型的,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;你认为瘦才美,但有些地方就以胖为美,中国的唐朝不就是这样吗? 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”的致病基因,带这种基因的人患有贫血病。但带有这种基因的人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,还是“坏”基因。现在我们提倡“优生优育”。是不是可以利用基因疗法来改造我们民族的素质? 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筛选、改造,那是绝对不可以的。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。应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“优生论”上去。可能有人会担心,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影:人类与黑猩猩的基因有99 %完全相同。

（五）基因犯罪

基因犯罪，就其本质而言，是一种伦理的行为，且侵犯的客体是人的生命健康权、人格尊严、人体和人种的完整性以及遗传物质的不可改变性。例如，在人体细胞基因治疗过程中，行为人利用手术为病人植入异常基因；将基因技术用于战争、种族灭绝的“生物恐怖主义”等；尽管人类只有一个基因组，而且人与人之间的变异不到千分之一。但是已发现的基因中，确实存在着人种间的差异，而且这种差异与人对疾病的易感性或免疫性有关。如果研制出并掌握了生物武器，对人类实施攻击，将对人类是一场劫难。例如，联合国武器检查专家大卫—克里曾在巴黎宣称：秘密研究的“骆驼痘”病毒将导致某些人残废或死亡，因为这些人免疫力遭到破坏。因此，在1997年联合国教科文组织颁布了《世界人类基因组与人类宣言》，目的在于解决许多共同的伦理问题。

总结：科学技术是一把“双刃剑”，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难。爱因斯坦说过：科学是一种强有力的工具，怎样用它，究竟给人类带来幸福还是灾难，全取决于人类自己。人类基因组计划的实施，为探索生命的奥秘，查明疾病的病因，增进健康等具有重大的意义。但是如此重大的科研项目一旦误入歧途，后果不堪设想。美国总统生命伦理顾问委员会在一份报告中写道：巨大地力量意味着巨大地责任。现代科学如此发达，力量如此强大，其负面的效应也越来越明显和突出，随着科学技术的发展，伦理学的某些观点和原则会发生改变，但是如保密、不伤害、公正、尊重等基本的原则是不会改变的。科学技术的发展需要伦理的规范和引导。

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