32.htm

自牛顿以来的科学家

     <table width="100%" border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" cols=3>
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</td></tr></table>        <!-- 表格3结束 -->

      <!-- 表格4，网页主体内容开始 -->
<table cellpadding=0 cellspacing=0 border=0 width=780 cols=3>

            <!-- 表格4第1列，正文左边的白边 -->
<tr><td width=40 bgcolor=white rowspan=2><br></td>

            <!-- 表格4第2列，正文 -->
<td width=550 align=left class=p1>

<font class=p2>

<center><font color=chocolate><b>第四篇　不同时期的科学家</b><br><br></font>

<font color=green><font class=p3>第32章 人类基因组计划与全球科学家</font><br><br>
</font></center><br>
<font color=steelblue>

　　太空观测和基因组计划都是科学上出色的计划。每一个都是科学上迈出的一大步。但是两者之间存在着一个刺眼的差别：开支方面有四十倍的差别。开支的差别是至关重要的，因为这意味着可持续性。当一个计划足够便宜到成为一条可以无限向未来延伸的系列的第一个时，它是可持续的。而当一个计划太昂贵，以至不经过重大的政治斗争就无法重复时，它就是不可持续的。可持续计划带来新计划的开始，不可持续计划则标志着老时代的结束。　　——戴森《太阳、基因组与互联网》<br><br></font>

　　人类基因组计划(简称HGP)是科学史上规模可以和曼哈顿原子弹计划、阿波罗登月计划媲美的第三大科学计划，但其意义更加巨大。曼哈顿计划、阿波罗计划只是个别政府用于军事和政治的产物，政府实施计划的目的首先是为了维护本国的利益：或为了与德国纳粹分子和日本军国主义抗衡；或为了与苏联进行冷战后的国防对抗。而人类基因组计划则是在科技全球化背景下产生的、一开始就声明这是一项全世界各国科学家都有义务和权力参与的大型科学研究项目，呈现大学、企业和政府以及其他非营利组织齐头并进的局面。 <br><br>

<br><center><b>1、科学进入全球化时代<br><br></center></b>

　　科技全球化从人类科技活动的初期就开始萌芽，在20世纪得到较快发展。尤其是80年代以来，随着信息技术、网络技术和运输技术的发展和冷战的结束，导致了科技全球化步伐的加快，科技全球化更像是一股不可抗拒的潮流迅猛发展席卷全球。无论是在研究者层次、企业层次还是在国家层次上，科技全球化导致的科技合作日趋活跃。<br><br>

　　科技全球化包括如下的基本特征：<br><br>

　　①科技资源的配置在全球规模下进行，即科技人员的全球化流动、科技设备和信息的全球化共享等；不同国家科技工作者进行的科学研究方面的合作迅速增加，越来越多的研究成果、发明、论文由不同国家的科学家合作完成。<br><br>

　　②科技成果的评价和应用在全球范围内进行，既对科学创新的评价标准、对专利技术的评价标准等具有国际化的特点；市场经济作用下的技术转移的某些规则适用于更多的国家。<br><br>

　　③工业开发研究的合作与联盟迅速增加，跨国公司已经把研究院建立到了业务涉及的国家和地区。跨国公司已经在大力推进Ｒ＆Ｄ全球化的进程,在许多高科技领域中，各国公司在全球范围内设立不同的Ｒ＆Ｄ机构。<br><br>

　　④国际科技合作与交流迅速增加，不同意识形态的国家之间也根据自己的利益要求进行实质性的合作；各国政府之间以双边或多边形式进行的科技合作也日益增强，如国际空间站计划、欧洲核子中心等政府间的科学计划都是典型例子。<br><br>

　　⑤许多紧迫的科学挑战需要全球合作。科技全球化也包括科技成果的负面影响也跨越了国界，成为需要各国科学家们共同克服的难题。例如，如计算机千年虫的问题、农药对人体危害、艾滋病的蔓延、互联网不健康内容对青少年影响的问题等等。<br><br>

　　⑥科学家共同遵守促进全球科技发展的国际法规。例如，知识产权保护法规及公约，要求参与全球化科技活动的个人、机构和国家能够共同遵守。<br><br>

　　与美国的曼哈顿工程的一国科学家的协作、阿波罗计划的欧洲范围内科学家的协作等相比，人类基因组计划已经表现出了科学全球化的基本特征，其发展速度、波及范围、影响程度在科学史上都是绝无仅有的。<br><br>

<br><center><b>2、人类基因组计划的提出 <br><br></center></b>

　　1984午12月9日至13日，受美国能源部的委托，犹他大学的雷蒙·怀特(Rnymond White)在美国犹他州的阿尔塔组织召开了一个小型学术会议。参加会议的有美国能源部的科学家史密斯(David Smith)以及DNA分析方面的学者共计19人，会议研讨了DNA重组技术的发展以及测定人类整个基因组DNA序列的意义。1985年6月，美国能源部提出了“人类基因组计划”草案。1986年6月，在美国新墨西哥州又进一步讨论了这个计划的可行性。分析人类基因组的全序列的确是一个大胆的设想。随后美国能源部宣布实施这一草案。在冷泉港讨论会上，当史密斯作为美国能源部人类基因组计划的负责人，在冷泉港会议上宣布这项计划时，会场上一片哗然。尽管有包括3位诺贝尔奖获得者吉尔伯特（Walter Gilbert），伯格（Paul Berg）、沃森在内的资深生物学家坚决支持这项计划，但仍遭到许多生物学家特别是年轻的生物学家的反对。1987年初，美国能源部和国立卫生研究院联合为“人类基因组计划”下拨了启动经费约550万美元。1989年美国成立“国家人类基因组研究中心”，沃森担任第一任主任。经过美国能源部、美国科学院、美国国会和美国国立卫生研究院分别组成的专家小组的反复调查论证和辩论，1990年10月经美国国会批准，人类基因组计划正式启动。<br><br>

　　人类基因组计划的最初目标是，通过国际合作，用15年时间(1990—2005)至少投入30万元，构建详细的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA的全部核苷酸序列，定位约10万基因，并对其他生物进行类似研究。其终极目标是：阐明人类基因组全部DNA序列；识别基因；建立储存这些信息的数据库；开发数据分析工具；研究HGP实施所带来的伦理、法律和社会问题。<br><br>

　　此后，德国、日本、英国、法国、中国等国家的科学家也先后正式加入了这一计划。 <br><br>

<br><center><b>3、当初一些科学家反对的理由<br><br></center></b>

　　一些生物学家反对的原因不仅涉及计划的内容本身，而且涉及该计划可能对现行生物学研究的影响以及计划的管理方式等。<br><br>

　　就这项计划本身的原因来说，反对者认为，当时的作图和测序技术能力与计划目标之间存在着显著的差别，因此对该计划的可行性表示怀疑；另外，若没有与其它较易进行实验操作的模式生物的基因信息的比较研究，人类基因组全序列所含的信息的绝大多数将是无解的，因此，将计划仅限制在人的基因组是不够的。<br><br>

　　就对生物学的影响来说，一些反对者担心，国家拨出30亿美元作为人类基因组计划一个课题的资助，势必会削弱对生物科学、医学和其他基础性研究的资助，这样会使大批依靠自由选题、单独申请研究基金的科学家得不到足够的经费，从而失去了或减少了在各个学科领域里竞争、拼搏、一展身手的机会，将影响个人的研究，影响生物科学和医学的全面发展。  <br><br>

　　就管理方式来说，反对者认为，能源部很少资助有关重组DNA的研究项目，缺少全面了解遗传学发展动态的资深科学家和管理人员；并且能源部的领导人一直是物理学家，因而由DOE来组织和管理这项计划必然使生物学家从属于物理学家。<br><br>

　　另外，该计划涉及的许多伦理的、法律的和社会的问题也令一些科学家忧心忡忡。 <br><br>

<br><center><b>4、人类基因组研究计划的价值 <br><br></center></b>

　　人类基因组研究具有重大的科学价值，人类基因组的破译和解读将导致新的医学革命和生物学革命，并对人类社会产生积极的影响。 <br><br>

　　人类基因组计划的重要作用首先体现在与人类生命息息相关的医学领域，它的伟大意义不仅仅是引导医学的一次重大革命，将人类感知生命的里程提高到分子水平阶段，更为重要的是它将给人类的生存能力和生命、生活质量带来突飞猛进的提高。人类基因组图谱的确定将大大加速人们对疾病基因的鉴定。HGP的最初提出时的一个主要目的就是要解决包括肿瘤在内的人类疾病的分子遗传学问题。 <br><br>

　　人类基因组研究将促进生物学的发展。该计划的实施将极大地促进生命科学领域一系列基础研究的发展，阐明基因的结构与功能关系，细胞的发育、生长、分化的分子机理，疾病发生的机理等。人类基因组的研究将使人们发现许多新的人类基因和蛋白质。迄今为止，人们只知道很少人类的正常基因和疾病基因。人类基因组的作图和测序的成功，将会确定出大量新的基因及其编码的蛋白质。人类基因组的研究特有利于对生物是如何进化的理解。如果我们知道了人类和其他生物基因的全序列，就可以追溯出人类多数基因的起源。<br><br>

　　人类基因组的研究将促进生命科学与信息科学相结合，刺激相关学科的发展。生物信息学和计算生物学就是在HGP带动下产生的新兴学科。例如，生物芯片是涉及计算机、微电子、化学等多学科的交叉技术，具有高通量、微型化和自动化等特点，主要应用于基因表达测序、疾病诊断、药物筛选、基因突变及多态性分析等领域。生物芯片的发展一方面依赖于人类基因图谱的破解，另一方面也将促进该计划的实施。 　　<br><br>

　　除了科学价值外，人类基因组研究还具有重大的技术经济价值，医药、保健、农业和食品制造等产业将率先发生革命性变革。随着基因组序列的解读和疾病基因的发现，科学家可以依据已知的基因序列和功能找出控制某种疾病的基因，并针对相应的靶位进行药物筛选，有望找到治疗心脑血管疾病、糖尿病、癌症等目前人类主要疾病的基因药物。基因研究会对我们现有的医疗模式产生重大影响。医生可根据各人不同的基因序列特征进行有效指导，对病人的缺陷基因进行纠偏、补救，就可以最大限度地防病于未然。人类的保健模式将从“生了病后再治疗”的消极模式转变为“预防”、“预测”的积极模式。 人类基因组研究将给传统农业和食品制造业带来崭新的变化。运用最新的生物工程技术对牛奶、肉类和其他农产品进行改良，必定会成为农业和食品制造业的主流。 <br><br>

<br><center><b>5、人类基因组研究涉及的主要伦理、法律和社会问题 <br><br></center></b>

　　人类基因组计划如此受人关注，除了本身巨大的价值之外，还有一个重要的原因是它可能对伦理、法律和其他一些社会问题产生的深远影响。人类基因组计划一开始就包含了一个子计划，专门研究人类基因组计划的伦理、法律和社会问题，每年的研究费用达到人类基因组计划预算的3％～5％。 <br><br>

　　HGP涉及的主要问题有10个<a href="32.htm#注" class=v3><sup>[1]</sup></a>：<br><br>

　　①基因信息利用的公平性问题。保险公司、雇主、法庭、学校、收容所、法律实施部门以及军队等应当使用它吗?应当怎样使用它? <br><br>

　　②隐私和保密问题：谁拥有和控制基因信息? <br><br>

　　③由于个体基因差异而引起的心理影响和伤害问题：一个人的基因缺陷如何影响社会上其他人对该人的看法? <br><br>

　　④遗传检测(出生前、携带者和症状前的检测)和人口普查(婴儿的、婚前的和职业的)涉及的问题：父母有权让他们未成年的孩子检测成年才可能出现的疾病吗?医疗团体的检测和解释可信吗?在没有治疗方法的情况下应当检测吗? <br><br>

　　⑤生殖问题，包括知情同意程序、决策中遗传信息的运用和生殖权力问题：医疗卫生人员是否恰当地告诉了当事人父母基因工程的风险和局限?胎儿基因检测怎样才是可信的和有用的? <br><br>

　　⑥将来某一天可能用于处理或预防基因缺陷的基因治疗问题：什么是正常的基因?什么是残疾或缺陷?残疾和缺陷由谁来决定?残疾是疾病吗?需要治疗或预防它们吗?寻求医治贬低了现在受残疾影响的个人吗?<br><br>

　　⑦基因改进问题，包括利用基因治疗方法提供一些父母想让孩子得到，但并不涉及疾病的治疗或预防的特征(比如身高)问题：这提出了怎样的安全和伦理问题?如果基因改进变成了通常的实践，它会如何影响基因库的多样性?基因技术运用中的公平性问题：谁将有权使用这些昂贵的技术?谁来支付使用这些技术的人的费用？<br><br>