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倫理難道不重要?基因編輯的爭議性在哪?——《上帝的手術刀》(中)

PanSci_96
・2019/04/09 ・3152字 ・閱讀時間約 6 分鐘

自古以來,主流價值總是滯於科學發現

到了今天,相信不會再有任何有理性思維的人還會仇視屍體解剖,或否定屍體解剖在醫學研究和臨床教育中的作用。與之類似,許多我們現在耳熟能詳、習以為常的事物,在誕生之初也經受過倫理層面的非議,從扼殺生命的保險套到製造生命的試管嬰兒,從洗澡導致的鼠疫到只有下等人才吃的牛肉,從割斷龍脈的火車到攝取靈魂的相機……滴水穿石、繩鋸木斷,我們在歷史中看到的是人類社會的進步,緩慢而毫不猶豫地挑戰、摧毀或重塑固有的倫理判斷。而科學進步在其中發揮了重要作用。

圖/publicdomainpictures

那麼,今天的我們是不是應該樂觀地相信,現今圍繞著基因編輯的倫理衝突,未來的某一天也會進入人類的日常生活,甚至變成人類主流價值觀的一部分呢?

不得不說,倫理觀總是滯後於科學發現,甚至也滯後於社會變化本身。原因其實並不奇怪,所謂倫理,大致上代表的是對事物「對」「錯」的判斷,這種判斷必然源自於某時、某地、某個群體中主流的生活方式和價值觀。而主流人群的生活方式和價值觀的變化總是緩慢的,滯後於科學發現的。

比如說,在中世紀歐洲鼠疫肆虐的陰影下,驚慌失措的歐洲市民將鼠疫傳播歸咎於洗澡以及疾病會從皮膚滲入,從而形成了洗澡的禁忌,其背後的心理和社會基礎大可以理解。而這一社會倫理觀念的變化,則要等到歐洲人對鼠疫發病機轉逐漸有所瞭解以後。如果試圖用一把「放之四海而皆準」的倫理尺去衡量,在太陽王路易十四一輩子只洗 7 次澡的時代,宣稱洗澡無害有益,甚至公開鼓動洗澡大概就是觸犯「倫理紅線」、值得天下共討之的叛逆舉動吧?

吾一生只洗七次澡。圖/wikipedia

也就是說,如果科學和人類價值觀出現衝突的時候,請別忙著扣帽子或者亂棍追打,我們可以給科學一點耐心和寬容。如果證明科學有益無害,最後一定會成為人類價值觀的一部分。

那是不是說科學最大,科學面前我們完全不需要顧忌倫理呢?也不是。

倫理存在的必要性與其灰色地帶

雖然說科學進步在歷史上確實經常挑戰和重塑人類價值觀,但在某時某地的某個具體場合,倫理不是可以「任人打扮的小女孩」。有些價值觀範疇的「紅線」,確實是包括科學研究在內的人類活動所需要遵循的。舉例來說,有一條底線我想讀者們應該不會反對:

科學研究的底線,是不傷害其他人類個體。

但是單就基因編輯和基因治療的問題上,如何界定「其他人類個體」,又如何定義「不傷害」,並沒有那麼容易!
先說「其他人類個體」的定義吧。不分國界、性別和種族,你們應該都認同彼此是其他人類個體。然而這個概念只要稍微往外延伸,就馬上會碰到倫理和法律的灰色地帶。

墮胎合法化的訴求。圖/flickr

在 1973 年羅訴韋德案的判決中(Roe vs. Wade),美國最高法院認定孕婦流產權受到憲法第十四修正案「人的自由」條款的保護,這等於認定胎兒並不受到同為第十四修正案中關於「人的生命」的相關條款的保護。依照這個精神,「胎兒」並不等同於「人類個體」。而與此同時,最高法院判決中又照孕期長度將胎兒分為三類,孕期最後三個月的胎兒即使離開母體也有很高的存活可能率,因此最高法院允許美國各州自行決定此期間是否需要禁止墮胎(見下圖)。綜上所述,一個人類胎兒是否被當成「人類個體」事實上就存在極其複雜的判斷標準,不僅取決於他/她有多大,還取決於他/她的母親身處哪個年代,又居住在哪個國家哪個州!

美國各州墮胎法律的區別(2013 年資料) 圖中深紅色標識的州禁止在孕期最後三個月中墮胎,除了孕婦生命和健康受威脅的情形以外。圖/大寫出版

而現代生物醫學技術的發展又進一步把問題複雜化了。

舉例來說,雖然各國對胎兒地位的法律界定有所差別,但通常來說都允許基於醫學原因的流產。舉例來說,如孕期唐氏症篩檢呈陽性,母親是可以選擇流產的。那麼是不是說發現有遺傳病風險的胎兒和未發現遺傳病的胎兒可以被區分為「人」和「非人」?這種區分的法律和倫理基礎是什麼?我們還可以繼續循著這條線索提出疑問,未受精的人類生殖細胞(精子和卵子)是不是「人類個體」?體外受精的受精卵算不算「人類個體」?在體外發育到哪個階段的受精卵算是「人類個體」?如果它們可以被認為是「人類個體」,那麼在體外進行包括人工受精和篩選在內的操作合乎倫理嗎?如果它們不是「人類個體」,那麼「人類個體」在科學意義上到底是否具有可操作性的判斷標準(例如,發育到哪一天哪一秒,或者幾個細胞狀態的胚胎具有「人類個體」的地位)?

未受精的人類生殖細胞(精子和卵子)是不是「人類個體」?圖/wikimedia

可以想見,把「人類個體」的紅線劃在其中任何一個地方都會引發巨大爭議,而且身處不同時代、不同國家、不同文化中的人們對這條「紅線」位置的容忍度也會有巨大差別。非要用某時某地的標準強行套在他時他地的科學研究中,則可能有刻舟求劍的嫌疑。

所謂的「不傷害」,又該如何定義?

我們再來說「不傷害」。如果一種行為對其他人類個體帶來了單純的負面影響,當然可以認為是違反了「不傷害」紅線。但是人類行為本身是高度複雜的,如果一種行為既有傷害性又有益處該如何界定呢?比如說拔牙。在現實社會中,解決方案相對簡單──當事人的知情同意是很關鍵的衡量因素。但是我們一旦把討論範疇擴大到生物醫學前端,法律實踐就立刻顯得毫無用武之地。

圖/pixabay

很顯然,不管是體外受精、胎兒唐氏症篩檢,還是利用 CRISPR/cas9 技術編輯人類生殖細胞或人類胚胎,當事「人」都不可能表達意見。我們甚至可以虛構出這個情景來:依我們目前對 CRISPR/cas9 技術的掌握,很難 100%避免修改致病基因的同時,又對基因體其他無關位點進行非特異性的修飾(脫靶效應)。換句話說,CRISPR/cas9 技術在做治療遺傳病的「好事」時,確實也存在亂改基因體(做「壞事」)的可能。那麼這樣的治療方案有沒有違反「不傷害」的「紅線」?

我們也同樣可以反過來發問:

如果我們有在胚胎階段修改致病基因的能力而沒有這樣做,患病嬰兒出生後,是否可以反過來譴責我們的不作為違反了「不傷害」的底線呢?

將「不傷害」的原則再延伸一下會更加複雜。我們已經討論過治療、預防和改善的區別。治療一種疾病是做「好事」,這一點相信大多數人都會認同。

圖/pixabay

但是,如果可以預防疾病而不預防(比如我們討論過的,透過修改 CCR5 基因預防愛滋病),算不算是在「傷害」懵懂無知的胎兒,尤其是如果他/她將在愛滋病高危的環境裡出生?更有甚者,如果有一天人類社會真的普遍接受了修改人類胚胎,孩子們變得更聰明、更強壯,也更漂亮了,那麼堅信「人類不應該隨意修改自身」的父母們會不會是在「傷害」自己的孩子呢?

 

 

 

 

 

本文摘自《上帝的手術刀》,2019 年 1 月,大寫出版

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恐龍稱霸地球的秘訣,竟是牙齒自帶避震器?——《追光之旅:你所不知道的同步輻射》

天下文化_96
・2021/09/12 ・1747字 ・閱讀時間約 3 分鐘

《侏羅紀公園》系列電影掀起大家對恐龍的好奇,但其實科學家早就在研究遠古時代的各種生物。以恐龍為例,平均每星期會發現一種新種恐龍,每年大約會發現五十種新種恐龍。而在探討物種起源及鑑定遠古生物領域,同步輻射分析技術也展現了它的獨特價值。

例如,南非威特沃特斯蘭德大學(University of the Witwatersrand)領導的國際科學家團隊,針對一些世界上最古老的恐龍蛋胚胎頭骨,進行 3D 複製重建,發現牠們的頭骨生長順序與當今的鱷魚、雞、烏龜和蜥蜴相同,研究成果發表在《科學報導》(Scientific Reports)上。

美國自然歷史博物館收藏的恐龍蛋化石,內部留有胚胎構造。圖/WIKIPEDIA

在台灣,由加拿大多倫多大學教授賴茲(Robert Reisz)與台灣學者組成國際團隊,花費兩年時間,運用超高解析二維紅外光譜顯微術,在活躍於一億九千五百萬年前的雲南祿豐龍胚胎股骨化石中,發現殘留有機物,找到古化石內保存複雜有機物的最古老紀錄。這個破天荒的發現在 2013 年登上了《自然》(Nature)雜誌封面。

此外,在祿豐龍肋骨化石的微血管通道中,國輻中心研究員李耀昌也發現全球最古老且保存完整的膠原蛋白與赤鐵礦微粒聚晶。

「即使經過億萬年時空轉換,恐龍的軟組織經血液中鐵的氧化及碳酸鈣化包覆作用後,還是有機會被保存下來,」李耀昌表示,這將有助科學家進一步了解恐龍的生理機能與遺傳密碼。

李耀昌團隊將成果發表於《自然通訊》(Nature Communications)期刊,並獲選為《發現》(Discover)雜誌「 2017 年全球百大發現」第十二名,是近年來台灣學者主導的研究成果首度登上《發現》雜誌全球百大發現。

英國 Dinosaurland 化石博物館的鐮刀龍巢與蛋化石。圖/WIKIPEDIA

發現牙齒裡的避震器

恐龍胚胎裡有膠原蛋白,恐龍的嘴巴裡則是自帶「避震器」。

國輻中心團隊與台灣博物館、台灣石尚博物館、中國大陸北京自然博物館、加拿大安大略皇家博物館,以及中國大陸地質科學院地質研究所合作,蒐集十五種肉食性與植食性恐龍牙齒,利用同步輻射穿透式 X 光顯微術與現代的眼鏡凱門鱷牙齒進行研究比對,首度發現肉食恐龍牙齒具有避震結構。

在肉食性恐龍牙齒的琺瑯質與象牙質中間,存在一層相對柔軟且布滿微細孔洞的被覆牙本質層,可以保護牙齒,避免因撕裂骨肉造成牙齒瞬間斷裂。這項研究結果修正了過去對於原始爬蟲類牙齒結構的認知,因此登上國際知名期刊《科學報導》(Scientific Reports)與各大媒體。為了蒐集恐龍牙齒進行研究比對,國輻中心研究員王俊杰透露了一段小故事。

「當時我到桃園興仁花園夜市拜訪鱷魚攤,沒想到使用斜口鉗幫鱷魚拔牙時,斜口鉗當場應聲斷裂,只好再買一把硬度更高的老虎鉗,費了好大一番功夫才順利拔下鱷魚牙齒。」

透過同步輻射 X 光顯微鏡發現暴龍牙齒藏有「避震器」,保護牙齒不致斷裂。1:X光下的暴龍牙齒構造。2:暴龍牙齒外觀。 3:無避震結構的牙齒內部應力分布。4:有避震結構的牙齒內部應力分布。圖/王俊杰提供

牙齒的特殊結構,使得肉食恐龍成為頂尖獵食者,稱霸地表一億六千五百萬年。相較於人類咬合力約為 40 公斤、眼鏡凱門鱷咬合力約 1,000 公斤,以及咬合力可達 2,000 公斤、目前世上咬合力最大的動物—— 灣鱷,「暴龍的咬合力約 6,000 公斤,且拖行的獵物體重可能超過 1 公噸,但靠著微小的避震結構設計,便不致因巨大應力而造成牙齒斷裂,」王俊杰說。

遠古生物的活動型態一直是科學家亟欲解開的謎題,透過同步光源高解析度檢測技術,可以幫助我們了解古生物化石組織結構的細微差異,提供了一種嶄新的古生物分類與古生態研究檢測方法,而藉由恐龍胚胎化石中探測到的有機質殘留物,未來將可逐步解開更多遠古生物的奧祕。

——本文摘自《追光之旅:你所不知道的同步輻射》,2021 年 8 月,天下文化

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。
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