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我们对基因的了解日新用合。而了解基因，使我们得以不再受后命的主宰。这是解
放我们的工冥，丹了科学Z啬，让我们得以探究灵魂。是的，我们天生由某种基因组成，
但那并不表示我们无法控制自己的命运。任何科学家，或者观察入微的父③，都不相后
我们天生就如白纸，全靠后入的戴着塑造成人，夫键在于我们天生就有硬件和后天添加
的软件，问题不是先天“纽”后天，而是先天“和”后天。真实，回应后天的教养，正
是我们的天性。
——哈然、柯普蓝
医学领域的革命
人类基因组计划的确立，最重要的意义是在于加深我们对人类自身的认识，从而提
高我们的生存质量。它的直接体现就是医学领域的革命。这些革命都包括哪些内容呢？
一基因诊断、检测和生物芯片
随着人类基因组计划的不断推进，用不了几年，人们将看到一份描述人类自身的说
明书，它是一本完整地讲述人体构造和运转情况的指南，届时危害人类健康的5000多种
遗传病以及与遗传密切相关的癌症、心血管疾病、关节炎、糖尿病、高血压、精神病等，
都可以得到早期诊断和治疗。另外，一个新生儿出世时，如果法律允许，他的父母愿意
的话，可以拿到孩子的基因组图。这张图，将记录一个生命的全部奥秘和隐私。它不但
能显露出这个孩子成年后，是不是一个色盲，大概长多高，会不会秃顶、发胖，还可准
确地告诉艾母：是什么病，会在什么时候可能要这孩子的命。
据基因专家杨焕明讲，将来，测一个人的全部基因序列不那么昂贵时，看病就方便
多了。把人的基因图记录在一个光盘上，诊断时，医生先打开光盘，首先检查几个可能
的“候选基因”，并把重要区域、重要基因、重要位点搞清楚；再看着需要注意什么，
因为基因组的“情况”不同，某种药物有人用就灵验，有人用就不灵验，甚至会有生命
危险，针对个体差异，医生开出“特效药”就行了。
利用基因技术筛查各种遗传病症也已经或将要实施。
DNA芯片是一项革命性的新技术。医生将利用DNA芯片对某人的基因组编排进行扫描，
得到他或她的各项具体遗传资料，它对人的未来的精神和身体健康状况的检测评估可请
一清H楚。DNA芯片是把上千个不同的DNA片段放在硅芯片上。这种芯片上标记着遗传差
异，可为医生整理和分析个体的现有疾病和潜在疾病提供有价值的线索。
目前已有的筛查实验项目，包括乳腺癌、唐氏综合征。亨廷顿舞蹈症、脆性X综合
征、囊性纤维化、GM神经节着脂贮积症变异型B（旧译家族性增性痴呆）、高歌氏病以
及镜状细胞贫血等等。
对于治儿的基因检测现在也已经可以进行。
虽然在受孕前挑选基因的困难度极高，目前不太可能做到，但是，成功受孕后，要
知道受精卵的基因组合结果，却是很容易办到的。只要在怀孕三个月左右，抽取羊水或
极微量检体细胞，进行DNA分析或染色体形状与特征分析即可判断。
目前已有许多产前检验及先天性遗传疾病的常规检验，在各大医院及诊所实施，如
地中海型贫血、镰刀形红血球疾病缩检、苯酮尿症、戴萨克斯症等等。可以预知的是随
着对疾病基因的了解愈多，产前筛检的项目会更完整，无法治愈的先天性残疾人口会愈
来愈少。
基因研究、检测的一个重要工具就是生物芯片。生物芯片的运用可以说是生物科学
的一次革命。关于这个问题，请看我们对清华大学生物芯片研究中心主任程京博士的采
访：
生物芯片研究中心在清华大学生命科学研究中心的楼上，这是一个相对封闭的单元，
由微电子、生物、化学和材料几个学科的科学家组成的小组在这里紧张地工作。
在主任的办公室里，程京博士向我们介绍了生物芯片的有关情况。他说：“简单地
说，生物芯片是一些器件，这些器件很小很轻，上面可以放上很多的生物分子，可以把
生物分子排成阵列放上去进行分析。有了各种类型的生物芯片以后，再加上过去20年其
他方面做的工作，像泵、阀门，加热冷却器件和一些分析器件，就可以做一些集成，把
我们原来要占几层楼的生物实验室集成到一个很小的器件上去，对人和生物的样品进行
分析。生物芯片本身分析对象不是电讯号，我们可以把微电子技术与生物技术结合起来，
在电脑上分析这些信息。”
听了他的介绍，我们好奇地请求他能否让我们看一看生物芯片，他从柜子里拿出一
个精致的小企，盒子里放着拇指大小不同类型的生物芯片，形状有些像我们熟悉的CPU
芯片，但是有些是玻璃制的，他说：“从生物芯片来看，有主动式和被动式两种类型。
被动式生物芯片仅仅是一个小型的实验平台，没有电路等装置，不能做比较高级的复杂
的分析工作，是一个简单的由大到小的器件。主动式生物芯片则是除了采样以外，而且
能做比较复杂的分析工作，主动式生物芯片和被动式生物芯片在材料上有所不同，由于
材料科学在过去几十年的进步以及在微电子技术方面的技术成熟，因此现在的生物芯片
大多是用硅作芯片的片基，只有一些是玻璃做的。”
他拿起一个玻璃制的芯片，说：“这是一个玻璃制成的体外受精生物芯片，我们看
到玻璃上刻有很多回路，有直角的，有弯角的，在上面放很多精子，在一个特定位置放
一个卵子在显微镜下，可以看到精子的活动特点，精子直行，在活动到直角刻痕的时候
不会拐弯，就死在那里，而在弯曲处可以挣扎通过。在这个“马拉松”似的长途跋涉中，
精子活动也有分工，有打掩护的，有冲锋的，这些都是我们原来不知道的现象，经过这
个被动式的生物芯片的取样观察分析以后，我们对生命的形成有了更深的认识”。
我们原先的印象是生物芯片将以往许多庞大的生化分析设备缩小，对此程京博士进
一步介绍说：‘确实，生物芯片技术可以把生命科学研究中许多不连续的分析过程，比
如样品制备、化学反应和分离检测，移植到芯片中使其连续化和微型化。原来这些各自
分离的分析设备要占用很多层楼。在分析速度成千上万倍提高的同时，所需样品的量也
成千上万倍减少。生物芯片的一个好处是它的兼容性，它不像有的生物仪器和分析仪器，
一次只能做一种分析，除此以外别无他用。生物芯片是一个平台，没有太多歧视性，它
是开放的。另外，生物芯片的设计都是并行设计，可以同时做很多事情，不像原来有的
仪器一次只能完成一项测试，它可以一次进行多个测试，取得成千上万的数据。从量的
关系上来看，生物芯片从宏观世界进入到微观世界，在微米、纳米级的线路上，将原来
的生物实验装置很慢的生物分析处理过程，加速到只有几秒钟的过程。”
那么这个过程是如何集成到一个芯片上去的？程京博士说：“这个问题比较复杂，
不是一两句话可以说清楚的。”他拿起一片被称为“主动式”的生物芯片说：“在这片
生物芯片上，硅基上布排着电路，然后通过焊接工艺封装。”在这块芯片的外面还套着
一个塑料器件，他解释说“因为生物芯片分析的是液体的生物样品，因此在生物芯片外
面还套有一个流体通道，流体由光学系统进行检测，形成一个完整的回路。这个流体通
道是一次性使用的。”
“如果我们观察一个生理检测的生物芯片，就可以发现上面有很多点，在显微镜下
可以看见一个个方阵，有进口和出口。生物样品经过这些节点时，就可以得出很多信
息。”
谈到生物芯片的第二次“硅革命”时，程京博士认为生物芯片所用的材料是很广泛
的，如同电子计算机开始也并不是硅基，只是由于半导体材料的发展，人们对娃的认识
加深了，用得多了，硅才成为电子集成电路的主要载体。
程京博士指着这一盒生物芯片说：“在这些生物芯片中，有些是研究用的，有些是
医学检测用的。有的芯片可以将肿瘤细胞分离出来，这样对肿瘤的诊断和疾病的诊断，
可以一次拿到很多分析结果”。
“作研究用的芯片，我们可以称为“锅碗瓢盆”，以前一般是从国外进口，不仅价
格贵，而且由于在美国需求量大，他们优先考虑本国的需求。而这些东西我们自己完全
能做出来，我认为工具性的东西如果依赖于别人，在一些情况下会受制于人。再者我们
如果靠别人的信息做研究，但是别人产生的信息依赖的是自己的工具。
“在疾病诊断生物芯片上，清华大学已经用自己的专利在美国成立公司，这是一个
产业化过程，靠我们自己的专利，产品的附加值很大”。
我们从最近的报道中知道生物芯片主要是实验手段上的革命，程京博士为我们展示
了生物芯片的广阔应用前景。生物芯片对人类的好处首先是医学上的，他说：‘将来我
们甚至可以有一些很小的‘傻瓜型”分析仪，可以携带在身上，携带者按说明书的指示
自己取样，这个分析仪就可以告诉你身体出了什么问题，然后通过因特网将这些数据传
送给医生，这样就不必到医院里检查了，这样的话，有可能将来医院的检验科将会消失。
再过几年，我们就可以实现远程诊断和治疗。如果解决了生物兼容性问题，将来可以将
生物芯片植入人体，通过芯片了解人们的身体健康状况，变现在的治疗医学为将来的预
防医学。这是生物芯片对医学的贡献。”
程京博士在美国读过犯罪诊断学，他说：“生物芯片在犯罪诊断学上用途也很广泛，
现在犯罪取样都是在现场取样带回实验室分析，这种取样方式很容易出错，一是取样带
回去的过程中可能搞错，另外在回实验室的途中可能污染，导致分析结果出错，用生物
芯片的仪器可以在现场随时进行分析，尽快取得结果。”
“生物芯片在国防上的用途也很多，美国在90年代初对伊拉克发动战争以后，士兵
中出现了一些生理症状，开始不明显，后来越来越强，他们称为海湾综合症。美国对此
很重视，投入巨资研究生物武器的预防，在战争中，你不可能将生物实验室搬到战场，
如果能有这样一个小东西，可以对战场上的空气、水、和大量生物进行检测，就可以得
出结论，采取措施，否则一旦进入污染区就来不及了。另外，在战场上对残骸的鉴定也
需要生物芯片技术，在第二次世界大战期间和后来的战争中，都有大量的士兵遗骸需要
鉴定，需要向家属有所交代。原来采用的方法都是血样鉴定。但是战场上血肉模糊，非
常容易出错。用生物芯片技术就可以解决这些问题。”
去年中国的宇宙飞船“神舟”道游太空以后，空间科学院曾邀请程京参观过这艘飞
船，狭小的太空白给他留下很深的印象。他说：“生物芯片技术在空间科学上用途也很
广泛。太空实验受到载重的影响，太空仓都设计得很小，不可能把在太空进行科学实验
所需要的分析仪器全部带上去，只能在返回回收以后进行分析，这样的成本是很高的。
如果采用生物芯片技术，可以在太空进行分析研究工作，成本开销少，研究效果也非常
好”。
程京博士最关心的还是药品检测生物芯片。他说：“中医药是老祖宗传下来的宝贝，
我们自己用得很有效，但是就是进入不了国际市场，问题出在我们达不到国外的检测要
求，比如在美国的国家检测局有很多要求要一项一项回答清楚，他们也知道中医有效，
但是西医是实验科学，中医是实践科学。我们的中药要进入世界市场，就要达到这些要
求，我们国家也提出中医药的现代化。可是中医是一个复杂的系统，甚至连制药时的火
候都很严格。我们现在用生物芯片来看，可以得到许多重要数据，一次就可以得到成千
上万的信息，这样就可以建立起量化分析的概念。”
“不仅中药有这种需要，西药也有这种需要。在合成化学出来以后，人们可以合成
数不清的合成物，必须能快速地将它们筛选出来，认清那些是可以开发的，因为我们国
家也在开发新药。另外，过去有很多成药被“枪毙”了，这些药一开始临床使用时还很
好，在分批实验时，在十人组、百人组还没有问题，到万人组时可能就会有问题，一定
的群体会对这种药的反应很大，在人类基因组计划研究出来之前，人们也搞不清原因，
只能废除不用。有了生物芯片以后，我们就可以把这个群体分离出来，说明这种药对绝
大多数人有效，可以不废除。比如将来每个人可以有一张卡片，里面存储他的药物信息，
一剧卡就可以知道他对哪些药有反应。这样困人给药，从药品生产的前期和后期，市场
都很大，而且造福人类，这就是药品经济学。生物芯片将会在其中起了巨大作用”。
在美国留学的时候，程京博士看过一部科幻电影，里面有一个医生，手里拿着一个
手电筒一样的东西对着病人照射，病人的身体和生理数据就这样全部都收集在电脑里。
虽然科幻带有幻想成分，仍然是有一定科学依据的。他认为，这个情景生物芯片将来能
实现。
程京博士告诉我们，生物芯片技术到今天已经经历了三个时期，最早是70年代英国
伦敦帝国理工大学的一位教授在日本做博士后的时候，对一个色谱进行分析时产生了的
想法，当时就是想从密度上对分子分析设备进行缩小，这是一个简单的由大到小的过程。
到了80年代末，前苏联国家科学院生物研究所所长采用完全不同的思路，用一块玻璃板，
通过组合的方式，把分析对象分成一段段的序列。到了90年代，出现了组合化学的概念，
在美国硅谷有一群科学家商议，可以通过芯片技术把肽链合成出来，在芯片上一段段生
长，在生产过程中采用了修改过的光化学技术，这样的组合就比俄国人在玻璃板上的做
法集成度更高。后来他们又想到为什么不能把微电子技术结合进来，将各种各样的分析
过程加以整合，从而随心所欲地控制分析过程。现在的生物芯片都是按并行的路子在做，
目的在于应用。
在首届工程院讨论会上，有不少研究基因组计划的科学家谈基因研究与生物芯片，
还专门提出了基因芯片的概念，我们就此询问了生物芯片和人类基因组计划的关系，程
京博士说：“可以说基因组研究的需求大大推动了生物芯片技术的发展。在基因组计划
之前，生物芯片技术就有了，但是由于需求不明，进展不快。到了90年代初出现了技术
瓶颈，当时不知道生物芯片出来以后会怎么样。1995年以后局面开始明朗，在开始的时
候，基因组计划和生物芯片关系不大。但是人类基因组计划不是我们的最终目标，基因
组计划研究清楚遗传的结构以后，还有一个如何应用的问题，我们必须知道基因组的功
能是什么，这就是后基因时代，在这个时代需要行之有效的技术手段来分析这些基因，
这个时候生物芯片的优势就突显出来了，可以说是生物芯片大展宏图的时候。另外，人
类基因组研究只是一方面，世界上的生物体太多了，除了人类基因组计划以外，还有水
稻基因组，这是中国基因研究的一个重点，其他生物的基因组研究可以说无穷无尽。生
物芯片的产生和使用，使得研究工具突飞猛进。如果说基因组研究是一座宝藏，生物芯
片就好比功能强大的采掘机，而且在这个领域中，谁先发现新的基因，谁就拥有了知识
产权，就能因此获得巨大的利润。”
至于生物芯片产生以后带给基础科学的研究课题，程京博士说：“生物芯片从大到
小以后，很多规律也就变了，原来的宏观理论到了微观层面也就不再适用。现在做生物
芯片是先制造出来用了再说，将来在基础研究上有大量工作要做。去年我到加州理工大
学了解到美国政府为此投入了几十个亿，准备在20年内取得一些定律性的成果。”
程京博士1997年从美国回国的时候，正是生物芯片研究的鼎盛期。“现在想起来，
可能回来得早了一点。在美国作博士后，每年必须要出三个专利，但是这个专利你只有
发明权。我想专利的发明也不是时时都有的，发明一个就少一个，与其给别人做，不如
回来自己做，都是我们中国的嘛！而且在美国专利保护意识很强，有些人仅仅有个想法
也保护，而且是‘宇宙性的保护’，有些专利在我国根本不予通过的，他们也保护起来。
我们国家的专利制度就很严格，和欧洲比较相似。我在美国的时候就有了回国做的想法，
也联系一批志同道合的人，在我们这个中心里，有不少都是辞去美国的工作回来做事的
人。开始各种条件没完善，也许水平有一点往下掉，但是过了一段时间水平又会提上去，
因为这批人的水平和素质在那里。”
生物芯片技术现在在世界的发展情况如何呢？程京博士说：“现在世界生物芯片的
发展格局还不是很明朗，很多投资公司像撒豆子一样投资，因为他们也不知道真理在谁
的手中。至于中国国内，现在有20多家在研究，像复旦大学等等，大概搞生物芯片的公
司有4．5家。”
“我们清华的这个研究中心一开始就没有把目标定在国内，我们觉得在国内争没意
思，我们应该在国际上竞争。最近我们在美国创办了一家公司，用我们清华的专利技术，
前景很好。”
程京博士从美国回来以后不久，国家科委就在香山召开过一次会议，这次会议与以
往的科学规划会议有所不同，中国驻美使馆科技处要求国家科委注意研究生物芯片技术，
所以准备时间非常短。程京博士说，在那次会上，许多老科学家都是第一次听他们这些
小青年说生物芯片。国家科委也专门立下研究项目。“这次朱总理听讲座的时候，朱丽
兰部长说科委很早就关注生物芯片技术。朱总理开玩笑，关注是关注了，就是动静不够
大。”程京博士说，目前国家准备成立国家级的生物芯片研究中心。
对生物芯片研究和开发国家应该采取何种政策，程京博士说，首先是人才，美国在
生物芯片上投资已有30多亿美元。台湾是花钱买技术。我们应该采取不同的做法，因为
有了人才，就有了技术和专利，而人才在世界上是公开的。
现在这个过程中工艺非常重要，因为工艺是国家技术能力的基础部分，如果工艺成
本太高，就不值得推广，实现不了产业化。这也是我们公司面向国际的一个原因。
二基因药物治疗
利用基因技术制造的药物和疫苗已经使全世界2．7亿人受益。这是美国生物技术产
业组织近日发表的调查报告的估计。虽然第一个医药生物技术产品问世还不到20年，但
成果是令人吃惊的。
生物技术这个年轻产业所取得的进展表明，它在开发治疗心脏病、早老性痴呆症、
帕金森氏病和癌症等疾病的药物和手段方面具有很大潜力。迄今投放市场的生物技术药
物和疫苗已接近100种，还有350多种处在最后的临床实验阶段。
现在，许多常规药物已经被基因剪接药物所取代。在治疗美国的340万糖尿病患者
方面，遗传工程方法生产的人胰岛素完全取代了从牛和猪身上提取的天然胰岛素。每年
有20万肾透析的病人使用AInpo公司生产的红细胞生成素。这种基因剪接产品，能刺激
红细胞的生长，减少输血的风险。Genetech公司生产的组织纤溶酶原激活物（dZx），
能溶解血栓。AVOnex 公司和Betasern公司生产的p一干扰素，已被用来治疗多发性硬化
病。肺原酶（DNase）也已经用来治疗囊性纤维化病人的肺淤血。
遗传工程药物领域的研究人员说，上述遗传工程药物仅仅是将展现在我们面前的许
许多多希望的开端。一些遗传工作实验室的科学家正在用新方法改变某些携带人类致死
性病原体的昆虫的遗传性状，使它们变成无害的传染媒介。美国变态反应与传染病研究
所的研究人员用遗传工程方法改变蚊子的遗传性状，使它们没有能力传播严重疾病。
科学家们声称，他们正在进行的动物模型研究，可以为治愈某些长期以来被认为是
不治之症的疾病提供新的希望。1997年5月，约翰斯·霍普金斯大学几位博士李世进
（Se－JinLee），劳勒（AnnM．lawer）和麦克弗伦（AlexandreMW——）的报告称，他
们发现了一个调控小鼠肌肉生长的基因。位于MetaMmphiX公司希望，这项研究将为治疗
某些肌肉性疾病加肌营养不良，以及由艾滋病和癌症引起的肌肉萎缩提供新的希望。
更令人震惊的是，1997年5月，日本的一个研究小组报道，他们已经成功地把人类
染色体整条移植进小鼠的遗传密码。这一突破性成果意味着将来可以用无性繁殖和遗传
工程来大批量地生产动物，并用这些动物制作数量不受限的医药产品如人类抗体等。在
高浓度的情况下。这些抗体可能使肿瘤萎缩，杀灭病毒和细菌。
还有人考虑，可以利用操纵生命的功夫，来改造生物体如细菌、酵母菌成动，植物
细胞等，把人们期望的基因密码加入，然后大量培育这些改造过的活体细胞，使其源源
不断地生产我们需要的物质。用这种方式所制造出来的产品会随着人类“基因组”被解
构、掌握得愈彻底，而会有愈来愈多的产品问世。
低等生物的细菌细胞，毕竟与人类细胞不同，由“基因工作细菌”制造出来的药物，
尚需经繁复的再加工程序，除去有害的杂质，包括可能的毒素、病毒或菌体，与分子构
造的重整等，才有可能成为商品。否则，椰果这类基因工程产品不慎含有致死或致癌成
分，应用在强制性疫苗接种用途的制剂对，后果就不堪设想。
因此，也有人考虑直接把动物体细胞进行改造，并且加以大量培育，此种把动物细
胞直接当作“活体制药工厂”有其极具吸引力的优点，如安全、蛋白质结构与功能可以
保证，后段加工程序较容易控制等，可是成本高昂及培养基质原料来源（如血浆）不易
获得等，也是很大的问题。
另外，也可以利用动物体直接当制药工厂，譬如说，可以把一些人类需要的特定化
合物的基因，注入牛或羊的乳腺细胞中，如荷尔蒙、凝血因子，细胞素等，让动物体在
分泌乳汁时，也可以同时生产我们要的东西，那么只要把那杯牛洋奶喝下，就可以顺便
把治疗的药物吸收进去。
三器官复制与再生
由于基因，制作人体组织和器官成为可能。
利用自己的细胞复制一到全新的器官，来移植替换因疾病或意外事件所造成的已濒
临损坏的器官，对人类是一讲益事，据英国巴斯大学科学家发展出矛头青蛙胚胎的基因
改造技术，仅留下有需要的特定部位，加上心脏及血液循系统，创造出无头青蛙。此一
技术如继续发展下去，不难想象终有一天，科学家可以利用人工子宫中的胎盘，培育出
心脏、肾脏、肝脏等人体器官。由于复制出的器官基因组和细胞所有主完全相同，因此
应不会有移植时白血球的排斥问题。器官复制事实上可以想成比较正面的“选择性的复
制”而其前提是必须知道细胞如何掌理分化程序，如此我们才能正确地开启基因开关，
并关掉不需要动作的部分，让细胞照我们设定的途径，制造出我们需要的器官。
利用器官复制技术已经给很多人解除了痛苦。一位历岁男孩因60％以上的体表烧伤
而收入加利福尼亚大学在圣迭戈的医院，烧伤科的医生们用AdvancedTssuAiences公司
在实验室里培养和生长的皮肤覆盖患者的烧伤部位，治疗47天后患者痊愈出院。
研究人员希望超越器官移植的思维，进入器官制作时代，并且已经开始研究制作心
脏瓣膜、乳房、耳朵、软骨。鼻子以及身体的其他部件。对这一新领域贡献最大的两位
科学家兰格（Rdritbog。）和瓦坎蒂（JMphp．Vndi）博士说：“我们的想法不是简单
的移植而是要制作器官。”据里夫金介绍，他们第一次携手合作是在1984年，当对瓦坎
蒂是哈佛大学医学院的外科医生，兰格是麻省理工学院的化学工程师。这项技术的理论
比较简单，其过程瓦坎蒂和兰格阐释如下：“研究人员用计算机辅助设计和制造方法，
把一定形状的塑料放入模拟将定组织或器官结构的精密构架床。模拟的构架用化学物处
理以帮助细胞动连和增殖，然后“种人’细胞。当细胞分裂和组合时，塑料降解，最后
只留下动附的组织。这种新的永久性组织即可为病人植用。”
波士顿的Oreqenesis公司夸口，他们只需要从包皮上取下几个细胞，就可“制造出
16000平方米的皮肤”。类似于OrganogenS的其他公司的实验也证明，功能性器官可在
聚合物构架内由几个细胞培养生成。按照兰格和瓦坎蒂的说法：“细胞非常善于组织自
身的再生，能在三维立体培养中使用相同的细胞外信号相互联系，指导器官在子宫内的
发育。”
美国密执安大学的化学工程师穆尼DavidMoohey）和卡罗来纳医学中心的马丁
（JamesMartin）博士，正在从事实验室培养妇女乳房的研究。他们希望不久就可以向
三维立体的乳房架内种植乳房细胞，然后植入妇女胸部。这些制作的细胞将在构架中生
长，直到生长成一个新的活乳房。
美国各地的研究人员，还在从事用人的细胞制作人类肺、心、肝和胰腺等器官的各
种实验。在波士顿儿童医院，哈佛医学院组织工程系主任奥陶洛（AnthonyAtala）博士，
在玻璃培养瓶里培养人的脖既。他的研究小组从一位10岁男性患儿身上取得膀胱细胞，
植入三维立体结构的塑料构架内，让这些细胞在实验器皿中按照设定的构架生长。奥陶
洛的这项研究，已经获准进行临床试验，然后，把这个实验室培养长成的膀胱移植进那
位年轻病人的体内，创造第一例组织工程器官人体移植手术。细胞生长所用的构架最终
将会被病人体内的酶所破坏，只遗留下有正常生理功能的人类膀胱。除此之外，奥陶格
的研究队伍，还进行着实验室里培养人肾脏的工作。这一领域里的研究人员们预计，到
2020年，将有95％的人体部件可以用实验室里生长的器官置换。
兰格和瓦坎蒂说，在21世纪，用遗传工程手段制作的活组织结构将取代用塑料和金
属制造的骨和关节假肢。“这些活体植人物，”研究人员声称，“将与周围组织衔接无
缝，排瞻癫染和戴假肢的诸多烦恼不便。”研究人员已经在实验室里用聚合物结构来制
作鼻子和耳朵，并已把它们移植到动物身上。科学家们预测，更复杂的人体部件如手、
臂等等，也可以根据病人的不同需要在聚合物构架里生长制作。最后的障碍“是神经组
织无法再生”。至今还没有人能够培养人类神经细胞。但是，这个领域的大多数科学家
都有信心，将在不久的将来跨越这一障碍。
“器官再生”与“器官复制”是不一样的，器官复制是在个体外复制，制成后再移
植回来，需要动繁杂的外科手术，成本及风险都比较高。“器官再生”系在自体内发生，
如同某些低等动物如蛛源，断了四肢或尾部还可以再生回来。但高等动物却没有这个能
力，人体大多数的细胞由于高度分化的结果，只能执行某一特定功能，因此不再具有分
裂增生的能力。虽然这些不同细胞都含有全套相同的基因组，但除了须扮演的特定功能
部分开启外，其余都是开关状态。
一个人如果因为意外丧失手足、眼睛，“再生”将能弥补这个遗憾。如果我们能够
全盘了解细胞分化的程序，并有办法去控制，如果失去一个眼球，是不是可以启动眼睛
周围的细胞开始分化、生长，重新获得一个与原来完全一模一样且功能齐全的新眼球呢？
这都是未来生命科学家可以着力的地方。
四基因改良
基金疗法最终会用在改良上。
据科学家介绍，人类所有的疾病在某种意义上都是基因病，“病不病”的可能性，
在孩子出生前就已绘在基因的蓝图上了，因此，父母可以在孩子出生前，要求通过遗传
分析进行风险预测，因此生个健康、聪明的宝宝不难。通过基因技术，使每个个体都能
够健康和聪明，这就是一种基因改良。
现在很多医生相信，肥胖是病，并且对健康有重大威胁。要起流行时尚，第一要素
就是要苗条。过重多半是不运动加上过食所致，1／3的美国人过重。中国肥胖的人也与
日俱增，如果能在基因里安排快速新陈代谢的因子，保持身材苗条将会容易很多。
这实际上也是一种基因改良。关于防止肥胖，科学家的研究已经有了重要的发现。
美国科学家发现，改变储存脂肪的基因可以防止肥胖。美国新泽西州医学和牙科研
究大学的科学家们在老鼠身上进行了6个月的试验，发现一种遗传基因能够生产储存脂
肪的新细胞。对这种基因进行干预使之变异后，老鼠即使吃高脂食物也不会增加体重。
有的科学家曾担心，储存脂肪的细胞一旦政变，脂肪可能会聚集在肝上。但是，科学家
们在对老鼠进行试验时没有发现这种副作用，并确信对人的试验可以取得同样效果。科
学家们最近将开始对人进行试验，如果能用药物改变造成肥胖的基因，就可以彻底解决
肥胖问题。
基因改良从技术上来讲似乎已不是什么大问题了，但人们对基因改良的认识却还不
尽一致。
从生物学的角度看，基因没有好坏之分，没有高低贵贱之别。一个人长得如何，身
体的状况如何，都是大自然千百万年演进的结果，也没有好坏之分，没有高低贵贱之别，
在这一点上我们坚决反对种族歧视、基因歧视。主张尊重、平等和宽容。。
但是，整个人类不对人体的差别做价值判断，却无法阻止个体对之作价值判断。无
法无视个体在其价判断基础上的生命追求，包括对外貌、智力、心理的选择与希图。特
别是现在这样一种价值多元化与商业利益无所不在的时代。
对于这一点伦理学家和生物学家的想法是一致的。伦理学家帕伦斯说：“若以为允
许用在治疗上，不许用在外表改良上，那就大错特错。”
生物学家也认为：“基因改良一定会发生。国会不会通过法律，不准体治疗秀头。”
对这个问题有些学者表现得过于敏感和过于绝对化。有的社会伦理学家担心，基因
治疗会减少人类文化的多样性？比如，梵离有非常严重的精神病，假设我们在梵局还未
出生时就发现他有精神病的基因，而将他流产，就不会有梵高了；如果梵离出生后作了
基因治疗，那么，基因治疗后的梵高也许会考大学、读研究生，但他还是那个取得了非
凡的绘画成就的梵高吗？
是的，我承认残疾人和精神病人也有很高的价值，我们应当尊重他们，理解他们，
并对他们对人类的贡献表示敬意。不能用优劣对他们的生存状态进行价值判定。但是，
我们同样应当理解这些疾病给他们带来的痛苦，无论是从精神上还是在肉体上，我想，
这些也是他们不愿如此的。我喜欢凡高的绘画，欣赏他的人格、情操，但我绝不愿意为
了欣赏到这些画而赞同医生有能力从基因水平上治疗、避免他的精神病而放弃这种努力。
人类文化的多样性并不能以我们自觉地使一部分人的肉体与精神痛苦为代价，如果这样
的话是否有些过于残忍了呢？我们固然不能说有残疾是劣生，但我们不妨们心自问，我
们哪个人愿意身体有残疾呢？由于我们人类的无能为力，有的人身体有了残疾，这是一
件不幸的事。做为残疾者本人要接受这个事实，不消沉，不悲观，努力抗争，全社会的
人应当鼓励他们，尊重他们，平等地对待他们。但当由于科技的发展，人类有条件避免
残疾的发生的时候，我们为什么不能消灭残疾，让每个人都健康自如地象正常人一样的
生活观？
我想，拥有健康的身体是每个人的最基本的愿望，人类的一切发展都应当落脚在个
体的健康发展上，这是我们思考问题的一个出发点。
遗传学从艺术上学到两个主要观念，一是自然并不完美，二是人有能力有义务导自
然于完美，导人类于完美。实际上绝对的完美是不存在的，而且完美的标准也是不统一
的。如何解决这个问题？我想，一方面是科学的引导；一方面将这种判断、选择的权力
交给每一个个体，由个体自身去依据自己的认识理解去选择。实际上现在人们已经在这
样做了，只不过是通过外科手术。象隆鼻、割双眼皮、丰唇、隆乳、拉皮、丰额，特别
是减肥。当每个人都能自我感觉到外表优美、健壮从而带来内心的愉悦和自信时，我们
的人类是不是会变得更和谐更美好呢？
总之，对基因改良的意义、价值，不要因噎废食，而是要科学地引导，去弊取利。
基因探明人类老化原因，长命千岁不是梦
英国政府负责协调基因研究工作的科学家说，随着人类在基因密码研究方面的进展，
死亡也受到科学的挑战。这位科学家预言，人类寿命很可能在不久的将来被大大延长，
而且具有达到1200岁的潜力。国家人类基因组北方中心负责人顾军博士说，可以说，人
体的疾病都与基因有关。比如一些人到中年会秃顶，年老舍得糖尿病，这都与基因有关。
记录着人体奥秘的基因密码公布后，人就变成了一个“透明”体，医学家可以预测出何
时会得疾病，得什么病，由哪些基因致病，从而用基因诊治，人的寿命由此会大为延长。
人类基因组博士张猛说，不少科学家认为人的寿命与细胞的周期分裂有关，而基因研究
可以计算出细胞的寿命，从而为人体“算命”提供科学依据。
一项最新发表在美国《科学》杂志上的研究发现：有60种基因与人的衰老有关。
看来，人类千百年来探求长寿的努力都没有抓住问题的根本，都没有从基因的层面
上探求长寿之道。那么基因与人的寿命到底是一种什么关系，为什么说抓住了基因就算
掌握了长寿的秘诀，圆了人类几千年的梦想，人类又是如何探索基因与寿命的关系的呢？
