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科学家最想做的不道德试验之二

 海右观澜 2011-09-03
原文来源: http://www./magazine/2011/07/ff_swr/5/

互换胎儿
试验:将肥胖孕妇和瘦小孕妇子宫里的胎儿互换

试验背景:
体外受精昂贵又有风险,很难想象通过体外受精才能怀孕的女性愿意和别人互换胎儿,把自己子女的安危寄托在别人的子宫上,而自己却孕育着别人的孩子。然而这样对科学无私奉献的行为却能带来真正的重大突破。为什么呢?表观遗传学研究环境如何影响基因,这个领域尚未解开的谜题中最难以回答的就是:很多至关重要的表观遗传学改变都发生在子宫里。

肥胖就是一个典型的例子。有研究表明,即使肥胖女性的后代往往也超重,饮食因素只是其中部分原因。问题是没人知道这种现象的原因中,有多少来自基因——先天遗传、获得性变异,又有多少来自表观遗传学?

试验过程:
试验和常规体外受精的过程基本相同。唯一的区别是属于肥胖母亲的受精卵被植入瘦小母亲的子宫,而瘦小母亲的受精卵被植入肥胖母亲的子宫。

研究意义:
我们将能够更加确定肥胖的真正原因是先天遗传还是表观遗传。除肥胖之外,其他特征的遗传根源也可以用互换胎儿的方法来验证。比如,加拿大一个研究团队正在开展关于环境化合物的大规模母婴研究,试图从幼儿的所有基因改变中找出哪些是子宫内暴露于毒物的结果。如果采用互换胎儿的研究方法,结果将是显而易见,甚至不需要统计分析,虽然,可能有点不道德。


试毒英雄
试验:所有新化学品进入市场之前在大规模志愿者身上进行试验。

试验背景:
在现行美国规范下,事实上我们都是一系列可能有毒物质的试验品。那为什么不招募志愿者替我们试验呢?就算志愿者知情同意,医学伦理学家也会提出反对。不过长时间看来这类试验确实能挽救生命。

为了符合美国有毒物质控制法,制造商们转而进入实验室,选择动物作为试验对象,通常他们会选择啮齿动物。试验中动物会暴露在高水平的待测化学品中,但是小鼠试验后仍然活着不代表人类也能。能在人身上进行的试验只能是观察:跟踪已知曾暴露于化合物的人群,记录不良反应的发生情况。然而这类试验也存在很多问题。研究者发现高水平化学品暴露时,例如制造或使用某种化学品的工人,往往因样本数量太少而无法得到可靠结果。如果扩大研究对象的范围,又极难辨别特定化学品对人体的影响,因为我们每天都会接触那么多种毒物。

试验过程:
完成美国有毒物质控制法规定的所有标准安全检测,不过不是在动物身上,是在人身上。为了达到这个目的,需要招募不同种族、不同健康状态的志愿者。检测每种物质最好能有几百名志愿者参与。

研究意义:
现在的毒理学研究就像猜谜游戏。想想双酚A引起的争论吧,双酚A对人体影响的研究结果迟迟难以定论。在志愿者人群中对化学品进行全方面测试能更加准确地说明,这些化学品是如何影响我们的。试验数据可以提交给监管机构,并向民众公布,以帮助人们自行选择。


人猿杂交
试验:人和黑猩猩杂交繁育

试验背景:
伟大的生物学家史蒂芬·杰伊·古尔德称这个试验是“我所能想到的最有趣的也是伦理上最不能接受的”。什么试验呢?人和黑猩猩交配。古尔德在研究蜗牛时发现:同属近亲的不同蜗牛外壳的构造却百样千种,他由此对人猿杂交的怪诞想法产生了兴趣。古尔德把蜗牛的多样性归因于几个主导基因,这些主导基因启动或关闭调控外壳构造基因中的部分片段。古尔德推测,人和类人猿之间的巨大差异显而易见,但这可能只是基因发育时间差异的结果。他指出,成年人类的某些身体特征,如头盖骨较大、眼间距较宽,和幼年黑猩猩类似,这种现象被称为幼态持续,也就是成年后仍然保留幼年的某些性状。古尔德提出了一个假说,进化过程中幼态持续的不断积累可能是猿最终进化成人的原因之一。如果能够直接观察半人半猿生物的发育过程,这个假说就能直接得到验证。

试验过程:
出奇的简单:用体外受精技术就能制造出可以正常发育的人猿杂交胚胎。研究人员已经培育出了恒河猴和狒狒的杂交后代,人与猿之间的基因差距和这两者之间的基因差异相当。黑猩猩有24对染色体,人类有23对,不过这并不能完全阻止两个物种间的杂交。不过他们后代的染色体可能不成对,因而不能继续繁育。至于妊娠和生产,都可以采用自然的方式,黑猩猩新生儿比人类新生儿稍小,重4磅(约1.8千克)左右。所以从解剖学的角度考虑,人和猿的杂交后代应该在人类子宫内孕育。

研究意义:
至少可以说,古尔德的幼态持续理论仍存在争议。哈佛大学人类进化生物学教授丹尼尔·利伯曼说:“这种理论受到多次审查,已经被多种方法证明是错误的。”但是加州大学戴维斯分校人类学名誉教授亚历山大·哈克特认为幼态持续的解释依然是可行的。如果人猿杂交的试验付诸实施,关于古尔德幼态持续理论的争论就可以水落石出了,而且,在更广泛的意义上,这项不道德的试验有助于阐释两个基因及其相似的物种为什么会有这么大的差异。试验结果将引领生物学家深入探讨我们最关心的物种——人的起源。我们只希望找到这个答案的道路不会那么崎岖。

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