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第4章 生物技术的安全性与伦理道德
按照某些人的设想,利用基因重组技术,在一些致病的细菌或病毒中接入能对抗普通疫苗药物的基因,或者在一些本来不致病的微生物体内注入一些致病基因,培养出杀伤危害极大的战剂,将其放入施放装置中,就构成了基因武器。
由于基因武器成本低,使用方法简单,施放手段多,杀伤力大,持续时间长,难防难治,可能产生不可制服的致病微生物,从而给人类带来灾难性的后果。因此,国外有人将基因武器称为"世界末日武器"。
正如侏罗纪公园的作者迈克·克里顿所说"如果你想用一颗原子弹毁灭人类,这绝非易事,但通过基因工程就变的轻而易举。"研究基因武器是人类的死亡游戏。
第3节 禁止生物武器
为什么生物武器让人恐慌呢?
2001年秋天,含有奇怪白色粉末的信屡屡被寄到美国参议院办公室和各大媒体,之后便有22人住院,5人死亡。原来,信封中含有炭疽杆菌孢子。七年后,美国FBI终于将目标锁定在政府炭疽病科学家布鲁斯 伊万身上,他在结案前自杀身亡。
有生物学家指出,这些粉末是“武器级”的,它使整个国家乃至全世界陷入了一种莫名的恐慌之中。为什么生物武器让人恐慌呢
关于生物武器的作品
炭疽杆菌
因为生物武器的传染性极强,传播途径多、速度快,危害强、时间长,杀伤范围大,它便于携带和施放,不容易被人发觉,而且难防难治,所以它对人的心理震慑作用大,容易制造恐慌。
生物武器是军事行动中用以杀死人、牲畜和破坏农作物的致命微生物、毒素和其他生物活性物质的统称。由于以往主要使用致病性细菌作为生物战剂,早期它被称为细菌武器。随着科技的发展,生物战剂早已超出了细菌的范畴。
生物武器是人类使用过的最古老的大规模杀伤性武器之一。1343年在围攻卡法时,蒙古人就将腐烂的尸体扔过城墙,以在城市中传播感染病。
一、生物武器
(一)生物武器的概念
(二)生物武器的历史点滴
有文献记载,在1364年,鞑靼人进攻克里米亚半岛时,把鼠疫患者的尸体投掷到热那亚人坚守的卡法城内,致使全城感染鼠疫,热那亚人大量死亡,最终丢失了城池。疯狂的鼠疫随着热那亚人的逃亡蔓延至整个欧洲,肆虐达8年之久,致2000多万人死于非命。
1763年夏,当时正在俄亥俄一宾夕法尼亚地区进攻印第安部落的英国人布凯(H. Bouquet)上校,从医院拿来天花病人用过的地毯和手帕,作为礼物送给当地的原住民部落首领。几个月后,烈性传染病天花在印第安部落中蔓延,给当地原住民造成了毁灭性打击。
1859年法国在阿尔及利亚作战时,15000人中有12000人患霍乱而丧失战斗力;第一次世界大战期间,德国曾首先研制和使用生物武器(当时称为细菌武器)。在第一次世界大战末期,仅一年半的时间内,交战双方患病毒性流感者达5亿之多,有2000多万人死亡,比战死人员数量高出3倍。
生物战剂是指在战争中使人、畜致病,毁伤农作物的微生物及其毒素。生物战剂及施放它的武器、器材总称生物武器。
第一次世界大战结束之前,生物战剂仅有几种人畜共患病的致病细菌,如炭疽杆菌、鼠疫杆菌等。20世纪30~70 年代,生物战剂种类逐渐增多、生产规模扩大,这是历史上使用生物武器最多的年代。随着生物技术迅速发展,利用DNA重组技术对天然病原体进行基因改造,可以生产出具超强毒性的新型致病微生物,使生物武器发展到基因武器阶段。
第二次世界大战时期,日本帝国主义大规模研制生物武器,并在中国东北建立研制细菌武器的工场-731部队,曾对中国10余个省的广大地区施放鼠疫、霍乱、伤寒和炭疽杆菌等10余种战剂。
1940年7月,日军在浙江宁波用飞机投撒了70公斤伤寒杆菌,50公斤霍乱弧菌和5公斤带鼠疫的跳蚤。
1942年夏,日军又在浙赣铁路沿线投放了霍乱、鼠疫、伤寒等病菌,污染水源和食物,造成疫病流行,致使我国大量无辜平民死亡。
1. 根据生物战剂对人的危害程度,可分为致死性战剂和失能性战剂:
(1)致死性战剂。致死性战剂的病死率在10%以上,甚至达到50~90%。炭疽杆菌、霍乱弧菌、野兔热杆菌、伤寒杆菌、天花病毒、黄热病毒、东方马脑炎病毒、西方马脑炎病毒、斑疹伤寒立克次体、肉毒杆菌毒素等。
(2)失能性战剂。病死率在10%以下,如布鲁氏杆菌、Q热立克次体、委内瑞拉马脑炎病毒等。
2. 根据生物战剂的形态和病理可分为:(1)细菌类生物战剂。主要有炭疽杆菌、鼠疫杆菌、霍乱弧菌、野兔热杆菌、布氏杆菌等。(2)病毒类生物战剂。主要有黄热病毒、委内瑞拉马脑炎病毒、天花病毒等。(3)立克次体类生物战剂。主要有流行性斑疹伤寒立克次体、Q热立克次体等。(4)衣原体类生物战剂。主要有鸟疫衣原体。(5)毒素类生物战剂。主要有肉毒杆菌毒素、葡萄球菌肠毒素等。(6)真菌类生物战剂。主要有粗球孢子菌、荚膜组织胞浆菌等。
3. 根据生物战剂有无传染性可分为两种:
(1)传染性生物战剂,如天花病毒、流感病毒、鼠疫杆菌和霍乱弧菌等。
(2)非传染性生物战剂,如土拉杆菌、肉毒杆菌毒素等。
(三)生物武器的基本分类
生化毒剂类
致病菌类
病毒类
霍乱是一种急性腹泻疾病,由不洁的海鲜食品引起,病发高峰期在夏季,能在数小时内造成腹泻脱水甚至死亡。
霍乱是由霍乱弧菌所引起。霍乱弧菌存在于水中,最常见的感染原因是食用被病人粪便污染过的水。霍乱弧菌能产生霍乱毒素,造成分泌性腹泻,即使不再进食也会不断腹泻,洗米水状的粪便是霍乱的特征。
霍乱弧菌
霍乱
鼠疫是由鼠疫杆菌引起的烈性传染病,也叫做黑死病。临床主要表现为高热、淋巴结肿痛、出血倾向、肺部特殊炎症等。
本病远在2000年前即有记载。世界上曾发生三次大流行,第一次发生在公元6世纪,从地中海地区传入欧洲,死亡近1亿人;第二次发生在14世纪,波及欧、亚、非;第三次是18世纪,传播32个国家。14世纪大流行时波及我国。
1793年云南师道南所著“《死鼠行》”中描述当时“东死鼠,西死鼠,人见死鼠如见虎。鼠死不几日,人死如圻堵”。充分说明那时在我国流行十分猖獗。
鼠疫杆菌
鼠疫(Pestis)
肉毒杆菌毒素
肉毒杆菌毒素
自然条件下的肉毒杆菌一般存在于动物肠道中,排出后形成芽孢可以在土壤中长期存活。可以通过食物、伤口感染等途径传播给人类。
发病后病人全身软弱、头痛、眩晕,而后出现眼脸下垂、瞳孔放大,重症者会出现吞咽、咀嚼甚至呼吸困难,声音嘶哑或失音,会因呼吸衰竭、心力衰竭或继发肺炎等死亡,一般死亡率超过50%。
肉毒杆菌毒素是当代生物武器制造者最青睐的高效杀人武器之一。
正常情况下突触的工作情况
肉毒杆菌毒素是一种神经麻醉剂,可以阻滞神经末梢释放乙酰胆碱,从而引起肌肉麻痹,可以在一段时间内消除皱纹或者避免皱纹的生成,从而达到美容的效果。
新型冠状肺炎病毒---人类的新锐杀手
2019年,人类迎来了又一次历史性灾难,新型冠状肺炎病毒在中国乃至世界大爆发,夺走了无数鲜活的生命。
新型冠状病毒从何而来,是否是某些反人类组织施放的生物武器?世界卫生组织长时间的溯源追查,至今没有结论。
致病性强、传染性大
生物战剂多为烈性传染性致病微生物及其毒素,极少量就可使人患病。在缺乏防护、人员密集、卫生条件差的地区,因其所致的疾病极易传播、蔓延,引起传染病流行。如人感染炭疽杆菌后死亡率可达90%以上;1g纯化的肉毒杆菌毒素可致上千万人死亡。
污染面积大、危害时间长
直接喷洒的生物气溶胶,无色无味,可随风飘到较远的地区,杀伤范围可达数百至数千平方公里。加之敌方多在黄昏、夜间、拂晓、多雾时施放,投放带菌的昆虫、动物易与当地种类相混,不易发现。在适当条件下,有些生物战剂存活时间长,也不易被发现。例如炭疽芽孢,可40多年不死,即使已经死亡多年的朽尸,也可成为传染源。
传染途径多生物战剂可通过多种途径使人感染发病,如经口食入,经呼吸道吸入,昆虫叮咬、伤口污染、皮肤接触、黏膜感染等都可造成传染。
成本低、使用方法简单
有人将生物武器形容为"廉价原子弹"。以1969年联合国化学生物战专家组统计的数据,以当时每平方公里导致50%死亡率的成本,传统武器为2000美元,核武器为800美元,化学武器为600美元,而生物武器仅为1美元。
难以防治的生物战剂可通过气溶胶、牲畜、植物、信件等多种形式释放传播,只要把100公斤的炭疽芽孢经飞机、航弹、鼠携带等方式散播在一个大城市,就会危及300万人的生命。
(四)生物武器的特点
(五)生物武器的传播途径
直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内。
①吸入:生物战剂污染空气,可以通过呼吸道吸入,感染致病。
②误食:食用被生物战剂污染的水、食物而得病(如霍乱、痢疾等)
③接触带菌必须生活品:生物战剂如炭疽杆菌等,或带菌物品上的病毒可直接或间接经皮肤、黏膜、伤口进入人体。
④昆虫叮咬:人被带有生物战剂的昆虫叮咬后,会使血液污染而致病。
天花病毒 炭疽杆菌 波特淋菌 霍乱弧菌
公众场合
用餐
接触传染
生物武器危害的特点
结合上文,搜集历史上使用生物武器的资料,思考并讨论以下问题。
1.从传播的角度来看,与枪炮、导弹等常规武器相比,生物武器有什么特点?
与常规武器相比,生物武器的传播具有如下特点:
美军生物武器已经公布装备的“标准”生物战剂有:
黄热病、 委马脑炎、炭疽杆菌、Q热立克次体、肉毒杆菌毒素、葡萄球、菌肠毒素、结核菌、伤寒菌、技天花病毒、鼠疫杆菌等。
每平方公里导致50%死亡率的成本,常规武器为2000美元,核武器为800美元,化学武器为600美元,而生物武器仅为1美元。生物武器的极端是基因武器,只需20克超级基因武器,就足以使60亿地球人死于非命。生物武器又叫“穷国的核武器”。
与常规武器相比,生物武器的传播具有如下特点:传播途径多;传播方法简单,使用方便;传播时具有潜伏期。生物武器可以通过向目标地散播苍蝇、跳蚤、蚊子等携带病原菌的动物使人感染,或直接污染水源、食物,或通过信件等传播。生物武器可以随身携带,使用时不需要其他相关设备和装置,使用后一般也不会留下痕迹。多数生物武器传播的是传染病,传染病一般具有潜伏期,早期不易被发现,所以更容易大面积暴发。
生物武器危害的特点
结合上文,搜集历史上使用生物武器的资料,思考并讨论以下问题。
2.生物武器和常规武器的害有什么本质差别?
用于制造生物武器的致病菌、病毒等本质上是生物,可以进行大量的自我复制。一个人受到这些生物武器伤害后,可以传染很多人,其危害程度难以估量;生物武器更容易伤害大量平民等。
3.生物武器的杀伤力一定大于常规武器吗?为什么许多国家禁止研发生物武器而不禁止研发常规武器呢?
对这两类武器的杀伤力不应进行简单的量化比较,有些常规武器的杀伤力也特别大。
生物武器容易被恐怖主义势力掌握,也容易伤及无辜平民,违反人道主义精神,有时连使用者都无法控制其传播疾病的范围,所以许多国家禁止研发生物武器。
臭名昭著的731部队,全名为日本关东军驻满洲第731防疫给水部队,是日本侵略军细菌战制剂工厂的代号。是侵华日军假借以研究防治疾病与饮水净化为名,实则使用活体中国人、朝鲜人、联军战俘进行生物武器与化学武器的效果实验。据日本作家森村诚一在《恶魔的饱食》中称,通过“特别输送”进入到731部队的“马路大”需要进行编号,而从1939年以后,进行了两轮编号,每一轮编号极限为1500,于是在抗战结束时,共计有3000人死于此。
二、前事不忘,后事之师
100部队,对外称“关东军军马防疫给水部”,驻扎在吉林省长春市郊区的孟家屯,主要研究的是针对动物、植物和人畜并用的细菌武器。鼻疽菌、炭疽热菌、牛瘟菌、斑驳病被确定为主要的进攻武器。
对儿童活体解剖
第二次世界大战期间:侵华日军组建从事细菌战的731部队和100部队,在中国领土上修建了几十座细菌武器工厂,量培养鼠疫、霍乱、伤寒和炭疽等一系列致命的传染性疾病的病原体,曾用数千名中国人做实验,还曾在中国20多个地区使用了细菌武器,造成了几十万中国老百姓死亡。日本战败投降时,侵华日军又一次把培养的细菌释放出来,在中国造成传染病大流行。
日本731部队鼠疫毒气弹
1、日军于1940年10月在浙江省衢州市投下感染鼠疫的跳蚤,从1940年10月到第二年12月,造成至少2000人死亡。
2、日军1941年11月在湖南省常德市上空用飞机投下感染鼠疫的跳蚤,1941年11月到1945年1月间,常德市细菌战死亡人数至少达到7643人。
日本战犯在谢罪
731部队:人类历史上最冷酷的恶魔部队
■“731”害死25万中国人
第二次世界大战后,在日本细菌战战犯的帮助下,美国从日军手中取得了731部队的所有研究成果,作为交换,美国没有在国际法庭上提及731部队,与之有关的许多战犯也因此逍遥法外。
1950年12月至1951年1月,美军从“三八线”南撤的过程中,散布了大量的天花病毒,使约3500人患上天花,约350人死亡,随后又在志愿军控制区投下了细菌弹,散布了大量苍蝇、跳蚤等昆虫。经鉴定,这些昆虫带有可引起鼠疫、霍乱、伤寒、痢疾、脑膜炎和回归热等疾病的10多种致病菌。随后,美军又将细菌战扩大到我国东北的抚顺、安东、凤城、宽甸和临江等地。在反细菌战战争中,由于中国人民志愿军采取了一系列有力的应对措施,才避免了军民的重大伤亡。同时,我国政府也向全世界控诉美军使用细菌武器的反人类罪行。
我国曾指控美国在抗美援朝战争中使用细菌武器,并邀请了六国七位科学家进行实地调查确认(但美国矢口否认,当年美苏在联合国争吵,就像今天美俄在联合国争吵美参与乌克兰的生物实验室一样)。
在报纸上,有时可以看到某些国家以科学研究为名,进行细菌武器、生化毒剂等的研究和储存,生产和储存传染性极强、致死率极高的炭疽杆菌。
1978年,世界最后一例天花病人被治愈。1980年5月,世界卫生组织宣布人类消灭了天花。20世纪80年代以后出生的人群都没有再接种牛痘,也就是说对天花没有免疫力。如果有人用天花病毒或某些动物的痘病毒作为生物武器,后果将不堪设想。
一些恐怖组织或个人试图寻找各种大规模杀伤性武器,而生物武器相对容易获得,也便于携带和施放,一旦被他们利用,产生的危害是极大的。
三、对生物武器的威胁,不能掉以轻心
调查细菌污染
当基因工程刚刚问世,就同任何高新技术一样首先很快被应用于军事领域,一些军事大国竞相投入大量经费和人力研究基因武器。他们可以使这个领域的每一个设想都有可能成为现实,而每一个现实都会使人类走进灭绝的深渊,无疑是人类自己打开了地狱之门,某种意义上讲,它比核武器对人类的危险要大得多。核武器灭绝人类尚需一定的爆炸当量,而基因武器灭绝人类则完全没有量的要求,只要有1个人感染了某种超级病毒或细菌,他可能会在没发现之前传染给更多人,或者到了无法控制的局面,最终灭绝整个人类。此外,它不需要导弹和轰炸机运载,一个间谍拿着一个瓶子就可以了。甚至一个国家遭到基因武器攻击多年,这个国家还没有发觉,或者发觉后也不能判断是来自哪个方向的攻击。
他们针对人类基因的差异,可能制造出专门攻击某个民族、某个种族、某种身高、某种特征的特殊基因武器,使得具有易感基因的民族容易感染,而施放国的人却不易感染。
托夫勒在《未来的震荡》里说"时钟滴答作响,我们正在向'生物学的广岛'靠拢。"说的正是这样一个现实。
中国"人类基因组计划"重大项目秘书长杨焕明教授在接受记者采访时说:"就连我们这么小的实验室都能做这样的事,把艾滋病毒跟感冒病毒连接到一起,尚且在世界范围有如此巨大的感染人群,打一个喷嚏就可以传染艾滋病,多可怕,如果这样的话,恐怕人类早就灭绝了。!有人常说过,这个世界不是毁在几个不懂法的流氓手里,要毁就毁在科学家手里。"
如果把引起鼠疫的鼠疫杆菌的基因或致癌基因移入大肠杆菌中,令其繁殖,同样可以轻松地毁灭全人类。还有一种叫"热毒素"的奇特基因武器,只需20克便可致全人类于死地。
研制基因武器
还有如新型鼠痘病毒,转基因蜡状杆菌,含毒素基因的流感病毒……
利用重组基因技术制造的全新致病菌比一般的生物武器的危害性大,可以使大批感染者突然发病,无药可医,造成敌方公众极度恐慌,受害国机构瘫痪,轻而易举地达到不战而胜的目的。即使实验室操作失误所引起的泄漏,都会引起全人类的灭绝。这些超级病毒或细菌一旦开始传播,纵然是这些病毒和细菌的制造者也束手无策。有人猜想艾滋病毒可能就是德国或日本在二战期间制造的生物武器。
所有关注人类命运和前途的人都应大声呼吁国际社会在死亡之路上停下愚蠢的脚步。
彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。
生物武器是各种武器中面积效应最大的武器.自用于战争以来,给人类带来了恐怖性灾难。面对一切可能的生物武器威胁,我们绝不能掉以轻心。
禁止生物武器公约获胜
1925年,在国际联盟主持的日内瓦裁军大会上,有关国家签署了《禁止在战争中使用窒息性、毒性或其他气体的细菌作战方法的议定书》;
1972年4月10日,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止发展、生产、储存细菌(生物)及毒素武器和销毁此种武器公约》,1975年3月26日生效;1984年11月25日,中华人民共和国加入该公约;截止2017年,已经有接近180个国家加人了该公约。
1998年6月,中美两国元首在关于《禁止生物武器公约》议定书的联合声明中,重申了在任何情况下,不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器和及其技术和设备的扩散;
中国曾是生物武器的受害国之一,中国坚决支持禁止生物武器的主张,奉行不发展、不生产、不储存生物武器的政策,并反对扩散生物武器。
2017年,联合国召开《禁止生物武器公约》缔约国会议,中国提出的“制定生物科学家行为准则范本"倡议被正式列人会议工作计划。
2010年,在第65届联合国大会上,我国重申支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。
第二次世界大战期间,日本侵略者在我国许多地方使用过细菌武器。至今,在我国的浙江等地还有一些健在的日本细菌战受害者遭受着“烂脚丫”等疾病的折磨。
请你搜集相关资料,进一步了解细菌战给我国人民带来的苦难。有条件的学校,可组织学生参观军事博物馆或抗日战争纪念馆,了解更为具体的情况。
到社会中去
课堂检测
1.肉毒杆菌会产生肉毒杆菌毒素,只要有0.01 mg的肉毒杆菌毒素就可使人致死。肉毒杆菌毒素分子的作用机理是( )
A. 抑制呼吸中枢,使人因缺氧而窒息而死
B. 阻断血红蛋白与氧气结合,使人因缺氧引起肌肉麻痹
C. 阻滞神经末梢释放乙酰胆碱从而引起肌肉麻痹
D. 抑制线粒体进行有氧呼吸,心肌细胞无力收缩,阻碍血液循环
C
2下列将转基因技术被滥用到制造生物武器的行为,不包括( )
A. 把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌
B. 把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内,使人具有免疫力
C. 把流感病毒基因改造,只会使具有某种易感基因的人群感染,而其他人却不易感染
D. 将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起
B
3.关于生物武器的相关叙述,不正确的是( )
A.生物武器种类包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等
B.生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布到其他地方
C.经过基因重组的生物武器可能使受害国居民感染而施放者不易染
D.世界各国达成协议仅允许少数国家保存和使用生物武器
4.若转基因技术被滥用,可能被恐怖组织用于恐怖行为。下列不属于恐怖行为的是( )
A.把蜡状杆菌通过转基因技术改造成像炭疽杆菌一样的致病菌
B.把炭疽杆菌基因通过转基因技术重组到人体内,使人具有免疫力
C.把流感病毒基因改造,只会使具有某种易感基因的人群感染,而其他人却不易感染
D.将生物毒素分子的基因与流感病毒的基因拼接在一起
D
B
练习与应用P113
一、课堂检测
1.生物武器种类多样,下列不太可能用于制造生物武器的是( )
A.病毒 B.毒品
C.致病菌 D.生化毒剂
2.利用转基因技术制造的新型致病菌具有极大的危害性,其原因不包括 ( )
A.人体不会对它们产生免疫反应
B.它们可能具有超强的传染性和致病性
C.它们可能使具有某种易感基因的民族感染,而施放国的人却不易感染
D.人类从没接触过它们,这可能让大批受感染者突然发病而又无药可医
B
A
在2018年世界卫生组织公布的可能导致全球公共卫生危机的疾病中,有一种神秘的“X疾病(Disease X )”,它是由未知病原体造成的大规模流行性疾病,一旦暴发可能导致数百万人死亡。你认为这种未知病原体的来源可能有哪些?如果它被恐怖分子用来制造生物武器,将会带来哪些严重的后果?我们能采取哪些措施防患于未然?
这种未知病原体可能来自其他动物或者拥有高科技的实验室、由某些科学家制造出来,还有可能是在自然界中经过突变产生的。由于该疾病是新发疾病,人体对这种未知病原体没有免疫力,如果它被用来制造生物武器,传播的速度可能会非常快,带来的后果将是非常严重的,所以人类应该加强医疗体系的应变能力,这样在新疾病暴发时,能够尽早找到诊断方式并开始研究治疗方法、研制疫苗等。
二、拓展应用
1.科学家在培育转基因植物时,常通过农杆菌的转化作用使目的基因进入受体细胞。据报道,有科学家检测了291种没有经过人工转基因操作的栽培番薯,发现这些番薯都含有农杆菌的部分基因,并且在番薯的根、茎、叶等器官中都检测到了相关基因的表达。但是,科学家在番薯的近缘野生种中却没有发现这些基因,于是他们推测,在人类驯化番薯的过程中,这些“天然” 转入的农杆菌基因促进了一些性状的产生。这一事实,对我们认识有关转基因食品的安全性有什么启示?
这一事实提示我们,转基因事件,即打破生殖隔离、进行物种间基因转移的现象在自然界中原本就是存在的。转基因技术只是人类利用聪明才智发明出来的、对作物进行更有预见性和更准确的定向改造,其实是对自然界中生物进化规律的学习和模仿。
复习与提高(P115)
2.科学家用电融合的方法诱导母羊的乳腺上皮细胞与另一只羊的去核卵母细胞融合,然后将重构胚移植到代孕母羊的体内,最终培育出了克隆羊多莉。下表是科学家获得的部分实验数据, 请仔细阅读并回答问题。
(1) 根据实验数据综合评价,哪一组实验的成功率最高?为什么?
综合评价,第2组和第3组实验的成功率相近,远比第1组的成功率高;第2组和第3组实验相比,从部分阶段的成功率来看,第3组的成功率比第2组的高,这可能是因为胚胎细胞分化程度越低,恢复其全能性相对越容易。
(2) 科学家进行第2组和第3组实验的目的是什么?
一方面是为了证明操作技术的可行性,另一方面这两组作为第1组的对照,证明了高度分化的乳腺上皮细胞也可以恢复全能性,同时还可以比较不同分化程度的胚胎细胞表达全能性的差异。
(3) 基于该实验数据,如果用克隆羊的方法来克隆人,存在的伦理问题是什么?
该数据说明,目前克隆技术还不成熟,成功率相当低,所以如果用来克隆人的话,可能会孕育出有严重生理缺陷的克隆人(提示:克隆人面临的伦理问题有很多,但基于该实验数据这样回答即可)。
3.2017年8月,科学家运用基因组编辑技术在人类的早期胚胎中部分修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因M7BPC3的突变。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时,也引起了一些伦理方面的争论。请分析回答下列问题。
(1) 在治疗遗传病方面,与对成年个体进行基因组编辑相比,对胚胎进行基因组编辑有什么优势?
优势在于编辑少量细胞就可以对遗传病患者进行治疗,治疗的结果还可以遗传给后代。
(2) 对人类胚胎进行基因组编辑会带来哪些伦理问题?
对人类胚胎进行基因组编辑会带来非常多的伦理问题。从技术层面及人类对基因的认知来看,这一技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险,一旦失去控制,可能导致携带新的致病基因、具有严重生理缺陷等的个体产生。从权利、责任等层面来看,对人类胚胎进行基因组编辑存在权利由谁行使和责任由進承担等问题。从社会公平层面来看,这一技术可能诱发一些不公平现象,如基因歧视、由少数人控制人类等。除此之外,还存在如果这一技术发展成熟,可能会被某些集团或个人滥用如“设计完美婴儿”,从而破坏人的自然本质;可能改写人类的进化方向,违背后代的自决权等诸多伦理问题。
3.2017年8月,科学家运用基因组编辑技术在人类的早期胚胎中部分修正了与肥厚型心肌病发生相关的基因M7BPC3的突变。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时,也引起了一些伦理方面的争论。请分析回答下列问题。
(3) 你认为该不该允许对人类胚胎进行基因组编辑的相关研究?请说出你的理由。
学生在讨论这一问题时,应该明确以下内容。对人类胚胎进行基因组编辑为治疗人类遗传病提供了新的路径,具有一定的发展前景与应用空间,对探索生命奥秘和促进医学发展是有好处的。但是,由于目前该技术存在一系列安全风险和伦理问题,大多数国家研究人员的共识是:鼓励开展基因组编辑技术的基础研究、临床前研究以及在体细胞层面的临床研究,但禁止将对胚胎细胞进行基因组编辑的技术应用于临床。