布什违背民意的决定
7月18日,美国参议院以63票对37票通过法案,要求联邦政府扩大对人类胚胎干细胞研究的支持。第二天,布什总统举行仪式,宣布否决这一法案,这是他担任总统以来首次行使否决权。由于参议院没有足够的票数(2/3票数)推翻总统的否决,该法案暂时未能成为法律。但有关人类胚胎干细胞的争论愈演愈烈,可能影响美国未来的政局。
布什上任伊始就面临这场风波。2001年8月9日,他发表就任总统以来的首次电视讲话,宣布联邦政府将资助对已有的人类胚胎干细胞系的研究,但不资助开发和利用新的人类胚胎干细胞系。当时已有几十个人类胚胎干细胞系,布什认为这已足够科学家研究。然而,随着干细胞研究的进展和公众认识的加深,布什的决定遭到越来越多批评。民意调查显示,约70%的美国人希望联邦政府取消资助限制。参议院的法案正是这一民意的体现。布什不顾民意和党内许多头面人物(如里根夫人、加州州长施瓦辛格和众多共和党议员)的反对,不愿让步。要理解布什决定的背景和后果,需先从干细胞说起。
干细胞是什么
人体由200多种细胞构成,如神经细胞、皮肤细胞、红细胞等。所有细胞都由一个具有“全能性”的受精卵发育而来。受精12小时后,受精卵一分为二,之后每12小时细胞数目翻倍。约3天后,形成由13到32个细胞组成的桑椹胚。受精4到5天后,胚胎细胞增至约500个,形成充满液体的囊胚。此时每个胚胎细胞都未分化。到受精第14天,细胞开始分化,形成三个细胞层,人体所有器官和组织由此分化发育而来。受精8周后,所有主要器官和四肢形成,胚胎变为胎儿。
“干细胞”指未分化、可能分化成不同类型细胞的细胞,“干”意为产生分支的“主干”。早期胚胎是干细胞的主要来源。1981年小鼠胚胎干细胞被分离,但直到1998年,美国威斯康辛大学的汤姆逊(James Thomson)及其同事才首次分离并建成人类胚胎干细胞系,来自一个被废弃的、受精仅五天的囊胚。同时,吉尔哈特(John Gearhart)领导的研究小组从5到9周大的流产胎儿组织中分离出干细胞。这一突破为治疗帕金森病、老年痴呆症、糖尿病、慢性心脏病甚至癌症等慢性疾病带来希望。
干细胞研究的希望和难题
初步研究表明,干细胞能分化成几乎所有组成人体的细胞,有望修复被疾病和创伤破坏的细胞和组织。生物学家已能在体外控制干细胞分化成心肌细胞、神经细胞、胰岛细胞、肝细胞等,并在动物实验中取得令人兴奋的结果。例如,干细胞分化成的心肌细胞能聚在一起跳动,注射到患有心脏病的小鼠和猪体内可取代受损心肌。将胰岛素基因转入小鼠干细胞,使其分泌胰岛素,再植入患糖尿病小鼠的胰腺,糖尿病症状消失。将人类胚胎干细胞中的肾脏前体细胞移植入小鼠体内,能形成具有一定功能的微型人类肾脏。将人类神经干细胞注射到小鼠体内,似乎能修复受损脊椎,让瘫痪小鼠重新行走。
干细胞还可作为基因载体,在基因疗法中发挥作用,也是生物学基础研究的重要工具,用于了解胚胎发育和细胞分化。此外,干细胞可用于新药毒理研究,例如从干细胞分化出肝细胞,研究肝对新药的解毒能力。
干细胞研究仍处于初步阶段,有许多问题需要解决才能临床应用,包括如何准确指导干细胞分化成所需细胞类型(控制不当可能变成癌细胞),如何使分化细胞有效结合到体内器官组织,以及如何避免排异反应。
成年人身上也有干细胞,分布于骨髓、血液、大脑、胰腺、骨骼肌、心脏、角膜、视网膜、皮肤、牙髓、小肠等,最丰富的是骨髓和血液中的造血干细胞。新生儿的脐带血也含有干细胞。成年干细胞已得到广泛研究和医疗应用,但与胚胎干细胞相比有三点不足:一、非常稀少,难以分离和纯化;二、命运基本确定,可塑性有限;三、在体外难以扩增。而胚胎干细胞可在体外扩增达三四百代。
因此,虽然美国政府计划大力资助成年干细胞研究,生物学家们普遍认为胚胎干细胞研究更有价值。但成年干细胞研究无人反对,而是否用纳税人的钱支持胚胎干细胞研究,却像人工流产一样,在美国成了“全国辩论和饭桌上讨论的主题”(布什语)。
宗教与科学的冲突
辩论的中心是:胚胎是否算人?从什么时候开始算人?天主教及基督新教某些派别认为受精一刹那灵魂已产生,因此受精卵也是人,五天大的胚胎更是人,应受保护。从胚胎中分离干细胞要“杀死”胚胎,在这些教徒看来是谋杀。犹太教则认为胚胎算不算人要看是否在母亲体内,体外受精产生的胚胎在植入母体后才算人,因此不认为废弃胚胎用于研究是不人道的。宗教信仰不应成为限制科学研究的理由。
胚胎有成为人的可能性,但有可能成为人不等于就是人,否则卵子和精子也应算做人。关键在于胚胎发育到什么程度才算人。从生物学角度看,早期胚胎很难算人,只能算人体组织。受精卵不具有个性,有时会分离成双胞胎甚至四胞胎,这个过程可发生于受精14天内。因此,受精14天可视为胚胎开始成为人的下限。胚胎干细胞使用的是受精5天的胚胎,不应被视为不人道。
而且,用于干细胞研究的胚胎本来就要被扔掉。体外受精时,医生通常对八九个卵子受精,挑选最好的移植,其他冻存,但不可能无限储存,过一段时间(英国规定5年)都会被扔掉。美国估计已有60万个多余胚胎被摧毁,还有约40万个保存在生育诊所等待被摧毁。奇怪的是,保守派不反对不孕夫妇用体外受精,对如此多胚胎被摧毁置若罔闻,但当科学家在胚胎被扔掉前,经主人同意,将其中极少部分“废物利用”,他们却指责不道德、不人道,甚至说是谋杀。
美国失去了学术自由
细胞系虽可无限扩增,但可能被污染或失去活力。2001年8月9日前建立、能接受联邦政府资助的人类胚胎干细胞系有78个,但大多数已失去活力和使用价值,目前可供研究的只剩21个,且质量不高、难以培养。此后,上百个新的、质量更好、更容易培养的细胞系被建立,但被禁止用联邦政府资金研究。
美国政府是世界上生物医学研究的最大资助者,因此布什的政策虽不限制州政府和私营机构资助,但该领域发展仍受重大阻碍。科研人员顾虑重重,必须将受联邦资助的项目与禁止使用联邦资金的项目清楚分割,以前用联邦基金购买的仪器、设备甚至药品都不得使用,必须重新购买,否则违法。
上世纪70年代基因工程起步时,欧洲各国恐慌并立法限制,而美国政府宽容,使欧洲分子生物学家到美国发展,美国成为生物医学头号强国。现在风水转到欧洲。意大利、西班牙等国允许从多余胚胎开发干细胞,英国更允许为开发干细胞而制造胚胎。至少已有两名干细胞研究领军人物从美国转移到英国,被英国报纸比作“反向的清教徒”。17世纪英国清教徒为逃避宗教迫害移居美国,今天美国科学家却为逃避教徒的无理约束到英国寻找自由,这真是一大讽刺。
一些亚洲国家,特别是新加坡,通过加大资金投入和更宽松的科研政策,力图成为干细胞强国,吸引了一批来自美国、澳大利亚甚至英国的研究人员,例如绵羊多莉的创造者之一阿兰·科尔曼(Alan Colman)在2002年前往新加坡领导一家干细胞技术公司,研究用干细胞技术治疗糖尿病和心血管疾病。目前美国仍拥有干细胞领域最先进水平,但这种领先地位还能保持多久?如果有谁以为宗教与科学现在不存在冲突、宗教保守势力不会阻碍科学进步,干细胞风波正是反证。