對科學而言,有時倫理道德就像是牢牢拖住腳步的鐐銬。如果能甩開這層束縛,現代科學能完成怎樣的飛越?在一些科學家眼裡,這無疑是種極大的誘惑,背德卻甘美。
美國《連線》雜誌日前細數了7種跨越道德界限的實驗。它們立意或許不錯,實驗過程卻駭人聽聞。
隔離雙胞胎——在雙胞胎出生後就分開養育,嚴密監控各自的生活環境
天性與教育,哪個在人性中起更大的作用?後天如何影響先天?想要探索這一點,同卵雙胞胎是最好的實驗材料。同卵雙胞胎的基因幾乎完全相同,只要提前招募懷著雙胞胎的女性志願者,就能創造從嬰兒出生起就完全不同的兩種生活環境。研究者需要為雙胞胎建起實驗家園,監視和控制他們成長過程中的每一個要素,從飲食到教育,甚至氣候。
看過黑色喜劇電影《楚門的世界》嗎?雖然剝奪一個人的自由、隱私和同胞手足是極其不道德的事,但想要深入探索有關遺傳、教育方面的某些問題,或許這是最穩妥的方法。
活體人腦採樣——從活生生的人腦中取得腦細胞,分析基因開閉情況
捐獻出一小片還活著的大腦組織,和捐出血液、毛髮是不可同日而語的。不止因為侵入式手術極為危險,更大的障礙是醫學倫理。雖然這項實驗確實有助於解決令科學家頭疼的難題:環境是否可以改變DNA?如何改變?
動物實驗已經告訴我們,這項研究是多麼有意義。2004年,加拿大麥吉爾大學的研究者在實驗中發現,母鼠的一些特定行為令幼鼠處理應激激素的能力下降了,幼鼠大腦海馬區的某些基因明顯被抑制。2009年,麥吉爾大學的某個研究團隊在人類中發現了類似的現象——幼年曾受到虐待的自殺者腦內,相似的基因也表現出了被抑制的跡象。這些人的腦子裡究竟發生了什麼?基因何時被關閉了?其他行為也能改變我們的大腦嗎,比如打球、看電視?活的人腦採樣能比死去的告訴我們更多。
光遺傳學——用光束控制人腦細胞,定位大腦功能
人腦中的神經迴路是如何為神經細胞「傳話」,令各部分相互聯繫,這是個很難確定的事。我們目前得到的結論,大部分是通過研究腦損傷而總結得來。只要觀察腦部不同區域受損後人們有什麼表現,就能大致推測受損部位原本的功能。用化學方法引起特定基因變異或抑制基因,能得到準確度更高一點的結果。不過這些操作仍然不夠高效,不夠準確。
研究者曾做過這麼一種非常成功的小鼠實驗:在實驗鼠腦內注入良性病毒,令細胞膜上與興奮相關的離子通道能對光產生反應。這樣,只要用聚焦光束照射腦組織,就能人為地調節神經元的放電頻率,觀察、驗證各個腦區的功能,探索那1000億個神經細胞是如何相互協作,賦予我們種種高級技能。
人類胚胎成像——在胚胎中插入「匯報基因」,實時監視發育過程
一顆受精卵細胞經歷了怎樣一番奇遇,才能以完整的人體被生下來?想要解開人體發育之謎,需要一股追本溯源的精神,以及一位能為科學拋開倫理的孕婦。
用人工合成病毒在胚胎細胞內插入一種能成像的「匯報基因」(如綠色螢光蛋白基因),就能追蹤胚胎細胞內不同基因的活性。隨著胚胎細胞的分裂和分化,基因在胚胎各個發育階段是如何開閉,將被一清二楚地看到。
這不只是讓人們近距離地「感受」一下人體是怎麼成形的,真正意義在於揭示如何引導幹細胞分化來修復細胞損傷和治療疾病,比較人和其他物種胚胎發育細節的不同,以及區分各種基因所起的作用。
胚胎成像意義重大,相對的,風險也不小——操作可能造成妊娠終止,搭載「匯報基因」的病毒載體也可能破壞胚胎DNA,給胎兒帶來缺陷。
互換胎兒——將兩個子宮中的受精卵對調
子宮是一個神秘的領域,藏著很多未解的遺傳學謎題,例如肥胖女性生下的孩子往往也超重的現象。飲食無法解釋它,或許基因可以:這是先天遺傳,還是獲得性變異?
如果使用常規體外受精技術,將肥胖孕婦的受精卵植入瘦小女性的子宮,或讓兩位體型差異極大的孕婦交換受精卵,這個問題的答案就能在幾個月內浮現。同理,其他特徵的遺傳根源也能被驗證。這樣的實驗將如此行之有效,甚至不需要成規模地統計分析。它面臨的惟一難題就是道德。
人體試毒——放棄兔子、小鼠,在人身上進行化學品實驗
冷血一點來看,招募人類志願者而不是動物作為待上市的化學品實驗對象,更能挽救人類的生命。畢竟人和兔子、小鼠的體質截然不同,動物們在實驗中活下來,不代表人類也可以。
僅僅觀察製造或使用這些化學品的人類是完全不夠的。樣本太少,人的生活又十分複雜,每天接觸的毒物實在太多。最理想的情況是招募不同種族、不同年齡、健康狀態也不同的志願者,大量志願者,上百個人,並且要長期跟蹤觀察他們,將種種不良反應都記錄在案,如此一來,我們研究毒物就再也不會像猜謎了。
這樣的實驗該是多麼全面又準確啊,但它歇斯底裡。
人猿雜交——人和黑猩猩的「結合」
美國著名古生物學家、科普作家史蒂芬·傑伊·古爾德因在博物學和進化理論上作出重大貢獻,被人們冠以「偉人」頭銜。在他眼裡,「能想到的最有趣,也是倫理上最逾越」的實驗,就是人和黑猩猩「近親結合」,得到「混血兒」。
古爾德這種古怪的興趣來源於蝸牛間的「混血」。他發現同源不同屬的蝸牛雜交後外殼有多種多樣的構造,這讓他對人和黑猩猩浮想聯翩。
體外受精技術已製造出恆河猴和狒狒的雜交後代,這兩者的基因差距與人和黑猩猩之間的差不多。人有23對染色體,黑猩猩多一對,所以「混血」是可能的,但「混血兒」體內不成對的染色體會讓其失去繁殖能力。黑猩猩的幼兒體型較小,因此從解剖學來看,「混血兒」最好是在人類子宮內孕育。
這項實驗令人不適,但不可否認它有助於解開一些意義深遠的謎題——基因極為相似的兩個物種為何成長出截然不同的結果,人的起源能否被追溯得更遠?
這世上有那麼多謎題,而人類的求知慾永不滿足。是在科學的道路上攀爬得更高,還是保持兩手清白,有時誠然是個艱難的選擇。