无论你是否作好了准备,世界必将进入遗传工程的时代。改变了的环境和人造生命将成为新千年的组成部分,植物将被改造成生产塑料、药品或香水等的微型工厂;携带人类基因的动物将为危急病人提供心脏等器官。

  既然科学家已经克隆出了动物,那么人类的克隆也就为期不远了。基因疗法的研究正在探索治疗囊性纤维变性脆性X染色体综合症等灾难性遗传病的方法;基因在微生物植物和动物之间的转移为改造生命形式、甚至创造新的生命形式创造了条件。

  许多人对遗传知识心存疑虑。他们担心自己的DNA被人破译,这样就会危及他们的个人隐私。他们也担心揭示遗传病敏感度的基因测试会使雇主对他们产生偏见。

  遗传工程无论是好是坏,都将我们时代的主要环境问题——人口过剩、污染、浸蚀以及生物 多样性的锐减等——产 生影响。我们必须对这一技术可能对地球生态系统产生的影响作出估计,这一点极为重要。

遗传学和可持续农业

  生物工艺学正在引起西方医疗保健、制造业和视频生产领域的一场革命,但需要采取措施来帮助第三世界参与这场革命,并分享其成果。遗传工程可能给贫穷国家带来好处的途径之一是帮助发展可持续农业。

  从传统上讲,担心环境毁坏的农民通过使用覆盖作物和其他抗侵蚀措施来保护土地,他们使用无污染的杀虫剂代替化学杀虫剂。一些农民已经改变了耕作习惯,以便节约燃料,帮助遏止石油资源的迅速枯竭。在今天,可持续农业的目标是保护土壤、水和能源。政府资助的研究项目和教育项目鼓励农民评估自己农场上的生态问题,寻找可行的解决办法。

  大多数美国的农民忽视可持续性问题,并且按照工业模式进行他们的农作。他们不保护土壤,广泛使用化学肥料、杀虫剂和矿物燃料。他们追求短期的利益,对环境的破坏漠不关心。随着遗传工程的发展,多种多样的产品将不但有益于开发者,而且有益于从事可持续农业的农民。如果遗传学家创造出无需每年种植的多年生作物,那么必将有助于阻止耕地的侵蚀,减少能源消耗。

  另一一方面,某些种类的转基因作物有可能导致环境破坏。例如,某化学公司开发了一种抗除草剂的棉花新品种。同时,该公司制造除草剂并希望农民对自己的作物施用更多的除草剂。

  可持续农业非常适合于第三世界国家的需要。进口农机、农药、化肥和拖拉机燃料的费用对于贫穷国家的农民来说是一项沉重的负担。可持续农业的目标是低投入生产,对如何以较少的投入而种好作物的问题具有充分认识的农民是任何可持续农业体系的中坚力量。向农民提供学习可持续企业所需之管理技能的机会势在必行。由美国农业专家和有经验的农民共同开发的教育项目也适用于美国以外的国家。对于未经充分培训的农民来说,低投入的生产体制至少能够保证获得可怜的低回报。

对环境和人类的危害

  这是一种可能成为噩梦的情形:来自转基因作物的基因可能随花粉逸出,并使作物的野生近亲——野草——受粉。这种杂交野草可能遗传转基因作物毒杀饥饿的昆虫,抵抗大剂量的除草剂等的能力。抗虫的、难以控制的杂交野草在21世纪的农业中是不受欢迎的。

  有时候,嵌入植物的转换基因可能不会像预期的那样起作用。前面提到的棉花变种能抵抗除草剂,但在喷洒了除草剂后,它却莫名其妙地掉棉铃。其结果是:棉花严重减产。

  与环境的情形一样,对人类的遗传损害也是一种潜在的危险。由于没有十分的把握,人类基因疗法的研究总是在小心翼翼地进行着。基因疗法的预期回报是巨大的:遏止、甚至杜绝遗传性疾病。目前,基因疗法正把目标瞄准人的体细胞——人体内不把基因传递给下一代的工作细胞。总有一天,基因疗法会把目标瞄准那些把遗传信息传给下一代的生殖细胞——精子和卵细胞及其前体。这样的疗法将剔除、更换或改变引起遗传性疾病的基因。然而,种系基因疗法中的差错也可能引起严重的缺陷和可怕的突变。这是一个必须十分小心从事的医学研究领域,容不得任何差错。

  当基因改造成为一个精确的过程之后,满怀希望的父母选择的可能性就多了。当然,他们会在自己后代的胚胎阶段就想证实,基因疗法到底是否纠正了因基因缺陷而引起的任何问题。父母们也会希望临床医生提高孩子的智力:增加孩子的身高或赋予孩子以超群的体育才能;卷曲的头发、蓝色的眼睛和最时髦的肤色等。基因改造的可能性非常大,但只适用于有钱的父母们。“设计婴儿”的费用对于普通美国人及世界各国的大多数人来说都是难以承受的。一个特殊的人群——一生下来就被视为超凡一族"的存在可能引起严重的社会问题。如果能够消除只有有钱人才能享受的优先治疗特权,那么基因疗法将进一步为公众所接受。

必须保持遗传多样性

  大自然永远不会闲着。通过随机突变,大自然不断地测试新的有机体遗传模式。大多数时候,突变不是有益的,它导致有机体灭亡。如果环境改变了,那么适应生存所需的基因新模式将取代标准模式。美国爱达华州的小麦育种专家W · 波普(Warren Pope)指出,在新的小麦植株被测试的过程中,“大自然承担了大部分工作”。如果研究中的一个植株显示强大的生命力,尽管天气条件恶劣,附近的地里有严重的病虫害侵扰,那么波普就可能有成功的机会。他说抗病品种可能在头几年里表现良好,然后又可能成为新型病毒的牺牲品。

  当农民种植抗病小麦的时候,引起疾病的有机体面临的挑战就是适应新的环境。其结果是产生能够攻克小麦抗病能力的新的致病菌。

  植物育种者认识到作物基因库减少的危险。他们希望保持遗传的多样性,植物可能需要它来对付将来的不利条件。例如,在1970年,一种新的玉米枯萎病席卷美国的玉米地。由于杂交玉米育种者为了方便而牺牲了遗传多样性,因此几乎所有的杂交玉米品种都是近亲,结果差不多全部玉米对这种新病害敏感。如果各杂交玉米品种在遗传上有更多的不同,那么玉米枯萎病的侵扰就可能不会达到蔓延的程度。如果基因库有限的转基因作物被广泛种植,那么它就有可能招致极为严重的作物歉收。

  在未耕作的荒芜地区,多种多样的生命形式以复杂的方式互相作用,形成一个健康的生态系统。人和其他生态危险均可能破坏天然的生物多样性。虽然地球上有数以百万计的物种,但许多物种却在消亡。大自然的生物品种数量每时每刻都在减少。例如,热带雨林是地球上大约半数生物物种的栖息地,而这一栖息地却以惊人的速度在消失。

  科学家们在不大可能有生命的地方发现了有价值的遗传物质。在美国黄石国家公园温泉发现的一种罕见水生栖热菌( Thermus aquatica)在研制人工合成DNA的方法中担任了极其重要的角色。这种细菌能够在86℃条件下存活,而其他细菌在这一温度则一命呜呼。一种由该细菌产生的抗热酶使一项重要的遗传工程技术——聚合酶连锁反应技术成为可能。

  遗传多样性产生新的物种并为现有的物种提供生机和食物。如果人类不能解决削弱生态系统的种种问题,那么许多有机体就会濒临危险。《保护与生物多样性》一书的作者A · 多布登(Andrew Dobdon)说:世界上大多数政治、经济和保健问题都与我们如何管理世界上叹为观止的生命多样性和自然资源多样性的方式密切相关。保护大量地球上尚存的生物多样性还为时不晚,但时间已越来越少。’保护世界各地的遗传多样性是我们的利益所在。

  毕竟,来自远方的遗传物质可能有一天为挽救我们自身或家人的生命提供疗法。只保护某一特定的物种是无济于事的:物种存在于生态系统中,它们的生存有赖于生态系统的保护。

促进遗传多样性

  在21世纪,世界上生物物种的数量将继续减少。人们通过造成侵蚀、污染和其他环境破坏,已经为悲惨的结局打下了基础。恐龙等已灭绝的物种都是它们无法适应的环境变化的牺牲品,接下去很可能就要轮到我们人类了。

  一些评论家预计,遗传工程将帮助未来的几代人逃避环境恶化的劫难。有人指出,我们甚至将不得不冒人类种系疗法的危险,以使相当部分人口能够逃避此类灾难。环境恶化到人们将靠改变基因以逃避劫难的程度,这样的前景令人不寒而栗。

  我们现在就应该行动起来防止未来的环境灾难,而不应该仅仅依赖遗传工程。

  环境保护行动必须包括众多在根本问题上相联系的公共利益团体。通过合作,不同观点的人们能够分检不同的遗传工程问题——及其对生态的关注——并协调他们的努力来影响政府决策。在《遗传工程的梦想与恶梦》一书的前言中,作者向我们描述了这项任务:

  科学本身无好坏可言,引起伦理道德问题的是科学被付之实施的种种应用。遗传工程只是一项技术而已,我们必须对是否要应用遗传工程,什么时候和如何应用它作出决定。这些决定应该是所有人的责任。

  [ The Futurist20003~4月号]