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據EBP目組成員介紹,整個項目大約需要40億美元的投入,相當于兩架轟炸機的價格,1萬個美國總統的年薪,也與人類基因組計劃的投入相當(人類基因組計劃耗時13年,測序一個人的基因組花費約30億美元)。項目組的科學家們表示,如果獲得資金支持,該計劃有望在10年內完成。
從兩年前提出“測序所有地球生命”的愿景,到BioGenomics2017大會上提出EBP的綱要,這一項目已徹底點燃生物學家們的熱情,將極大推動所有真核生物的研究――包括所有植物、動物、真菌以及如阿米巴蟲之類的單細胞生物。
EBP項目將首先集中完成約9 330個真核生物科級別代表性物種的基因組,從而獲得與人類參考基因組相當或比人類參考基因組更好的參考基因組。接著,在14萬至20萬個真核生物屬中,對來自每個屬的一個物種進行基因組草圖繪制。最后,對剩下的150萬個已知的真核生物物種的基因組進行低覆蓋測序。這些精細度不同的基因組之間還能通過比較分析或進一步測序,幫助科學家獲知更多的信息。
EBP計劃的意義重大。據工作組成員介紹,這是第一個真正意義上的全球大型基因組測序項目,能讓世界上數千名科學家和數百萬民眾參與,所產出的數據超過1EB(相當于1億部高清電影播放2.3萬年),將推動全新計算算法、分析方法和模型的創立,革新人們對生物學的理解,并有望極大改善物種保護工作,為農業、醫藥和生態系統服務創造新的基因資源。
關鍵詞:基因, 專利, 人類基因組計劃, 生物技術
生物技術的應用,尤其是基因的應用,打破了人們傳統觀念中對世界的認識。克隆羊“多利”的誕生,曾經給世人帶來了前所未有的震撼。從此,與基因有關的專利問題隨之成為人們爭論的焦點。基因專利(gene-related patents)是現代生物技術產業和人類基因組計劃的產物。1在過去的20年里,現代生物技術發展迅猛,大量新方法、新產品的出現,催生了生物信息學和基因學領域的生長點。人類基因組計劃,可追溯于1988年多國科學家聯合成立的“人類基因組”組織,2000年6月,該計劃的負責人宣布已基本完成了人類基因組草圖,2005年前將向人們提供一套完整的人類DNA序列的信息庫。基因專利發展的歷史進程中,曾經發生了多次有關生物技術專利的爭論。其中,最引人注目的是,1991年美國的Craig Venter 等向專利局提出的第一批cDNA序列的專利申請。從此,基因專利化的序幕被拉開了。2
一、基因專利性所引發的問題
人類基因的研究帶給社會飛速發展的同時,也引發出嚴重的社會性問題:即基因資源的保護和基因工程領域的知識產權保護問題。
1、基因資源的保護問題。
發展中國家現有豐富的家族疾病遺傳資源,但是缺乏先進的現代生物技術;與之相反,發達國家空有技術而缺少基因資源,因而千方百計從發展中國家攫取,由此引發了激烈的基因資源爭奪戰。發展中國家強烈呼吁保護資源,而發達國家卻致力于發展技術和加強知識產權保護。
其實,從經濟發展的角度看,基因資源和生物技術是生物產業的兩條腿,兩者缺一不可。沒有基因資源可供利用,生物技術將成為無源之水、無米之炊,根本無法形成產業;反之,沒有先進生物技術的支持,基因資源也得不到有效的利用并終遭浪費和流失,況且,獲得基因資源的途徑很多,僅僅被動地強調保護也難以奏效。因此,發達國家和發展中國家必須密切合作,才能迅速發展生物產業。
在這方面,我國具有獨特的優勢:既有豐富的基因資源,又有較先進的生物技術。因此,更應當在注意加強基因資源保護的同時,積極進行基因資源的開發和利用,加強知識產權保護,以便使其盡早產業化。
2、基因工程領域知識產權保護的必要性
基于基因工程尤其是人類基因組計劃的特殊性,是否應當對人類基因等給予獨占性質的知識產權(例如專利)保護,是發達國家與發展中國家、多數科學家和企業家長期激烈爭論的焦點。眾所周知,沒有科學技術的發展就沒有人類的進步;而科學技術的發展一直是靠科學家的獻身精神(即道義的力量)和專利制度(即經濟利益)來驅動的。前述爭論的雙方正好是這兩種力量的代表,它們是一對矛盾體,既對立又統一。如果沒有科學家的獻身精神,公眾的利益就難以保障,發達國家與發展中國家的差距就會加大,進而可能引起世界局勢的動蕩;而如果沒有知識產權保護制度,就會出現世界性的“平均主義”,這也不利于促進生物技術的發展和產業化。
二、目前關于基因可專利性的幾種理論
基因是一種有限的資源,人體共有4萬個基因。無疑,誰占有較多的基因,誰就會在基因的開發中占有優勢。 “基因專利” 作為對基因的有效占有方式,保證了擁有者對基因應用領域的高度壟斷。到底應否對人類基因給予專利保護,目前存在兩種截然相反的觀點。
大多數科學家,尤其是發展中國家的科學家,不贊成對人類基因給予專利保護。理由為:基因是天然存在的,從自然界找到一種基因只是科學發現,不能授予專利權;人類基因組和相關疾病基因的研究主要集中于發達國家,若對其進行專利保護,無疑會損害廣大發展中國家的利益;另外,人類基因組是人類的共同財產,對其授予專利權是違背常理的。3
相反,法律專家和社會學家尤其是發達國家的專利律師都贊成對基因給予專利保護。他們堅持:從人體分離或通過技術手段(如克隆)得到的基因不是科學發現,它的存在狀態與自然狀態不同,因此會有不同的性質或用途;人類基因也是化學物質,對其授予專利權并不違反倫理道德;發展中國家與發達國家的差距是客觀存在的,以此為理由不給予專利保護不符合TRIPS協議的有關規定。
盡管存在爭議,大多數科學家和大多數工業化國家的政府并不反對基因專利化,只是反對在“不成熟”的情況下,即在它們的生物學功能和商業價值未被充分肯定之前,就對其授予專利。因為:高效實用的專利制度是國家經濟基本結構的關鍵一環,如果沒有專利的刺激,DNA研究的投資將大大減少,科學家也不會公開更多的DNA產品。只有具備了DNA技術的專利制度,一些公司尤其是小公司,才能建立足夠的風險資本將有益的產品投入市場或贊助進一步的研究。
三、各國對基因相關的生物技術的專利立法現狀
對于生物技術的專利保護,各國的立法狀況大致可以分為積極立法、中立立法和消極立法三種情況。
1、積極立法的國家主要有: 美國:它對各類發明或發現給予的專利保護最強,除了人類、自然規律、物理現象和抽象的概念外,其它均可得到專利保護,包括由人體得到的器官、基因、DNA序列等。日本:人體不能被授予專利權,但來自人體的產物如細胞線、基因DNA序列被排除在外;而基因工程方法僅在用于動物時可以得到專利保護。澳大利亞:它排除了人類的可專利性,但人類器官及來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列可申請專利;人和動物疾病的診斷和治療方法(包括基因治療)和用于人體和動物體的非治療目的的基因工程方法具有可專利性,而人類繁殖的生物學方法不包含其中。
2、持中立態度的國家主要有英國、加拿大、韓國和瑞士。英國:來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列可以得到專利保護;人和動物疾病的治療方法不具有專利性,但用于人體和動物的非治療目的的基因工程方法可以獲得專利。加拿大:不保護人體及其器官,但保護來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列;不保護治療方法,但保護生物藥物。此外,韓國和瑞士等國家也對此采取中立的立法態度。
3、消極立法的國家以法國、奧地利為代表。法國:知識產權法明確規定不保護人體、其組成元件及人類基因的整體或部分結構。奧地利:它雖然接收了歐洲專利公約的一些條款,但對人類器官和來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列和治療方法均不給予專利保護的規定作了保留。
四、基因的專利化保護模式
基因的專利保護主要涉及以下幾個方面:轉基因植物或動物的發明;轉基因植物或動物的生產方法發明;轉基因植物或動物的應用發明;基因治療方法發明;人體基因專利。4
其中,關于轉基因動物發明、基因治療方法及人類基因專利問題,各國的做法相差很大。
對于轉基因動物,多數國家專利法都規定不授予專利權,主要因為傳統生物學的繁殖往往難以保持可重復性。然而,隨著生物技術的發展,尤其是DNA重組技術的飛速發展,人們已可以根據自己的需要創造出各種轉基因動物。針對這種情況,美國和歐洲專利局在上世紀80年代末先后對哈佛大學提出的帶有癌基因的轉基因鼠授予了專利。
關于基因治療方法,多數國家也不授予專利。基于人道主義的觀念,認為醫療是救死扶傷,屬于神圣的職業,不是一般意義上以盈利為目的的商業行為。迄今,對基因治療方法授予專利的國家僅有美國、比利時和南非。
許多人認為,人體基因屬于科學發現,因而不能授予專利權。其實,這其中存有一定的誤解。人類基因組計劃中的一些基礎研究工作,如對人類基因組圖譜的測定和繪制,僅僅解釋了自然界的客觀存在,屬于科學發現,所以不能授予專利權。然而,從客觀存在的全長DNA序列中選擇特定的片斷,第一次用技術的手段將其分離或克隆出來,使其顯示特有的應用價值,如用來制造治療某些疑難病癥的生物藥品,就不再是科學發現,而屬于技術發明。因此,按照美國、德國、日本等多數國家的做法,這種人體基因是可以依法被授予專利權的。
然而,并非所有涉及基因的發明都授予專利權。對于那些違反公序良俗的基因發明,大多數國家都持反對的態度。例如,歐盟《關于生物技術發明的法律保護指令》第6條規定:“1、當發明的商業性利用違背公共秩序和公共道德時,該發明應視為不具有專利性;但是,不能僅僅因為其利用被法律或法規所禁止就認為存在前述違背。2、根據第一款,特別是在下列各項,應視為不具有可專利性:(1)克隆人的方法;(2)改變人的生殖系統基因同一性的方法;(3)為工業或商業目的使用人的胚胎;(4)改變動物基因特征的方法,該方法可能導致動物痛苦,而對人類或動物以及由該方法產生的動物沒有任何實質性醫學利益。”
關鍵詞:基因, 專利, 人類基因組計劃, 生物技術
生物技術的應用,尤其是基因的應用,打破了人們傳統觀念中對世界的認識。克隆羊“多利”的誕生,曾經給世人帶來了前所未有的震撼。從此,與基因有關的專利問題隨之成為人們爭論的焦點。基因專利(gene-related patents)是現代生物技術產業和人類基因組計劃的產物。1在過去的20年里,現代生物技術發展迅猛,大量新方法、新產品的出現,催生了生物信息學和基因學領域的生長點。人類基因組計劃,可追溯于1988年多國科學家聯合成立的“人類基因組”組織,2000年6月,該計劃的負責人宣布已基本完成了人類基因組草圖,2005年前將向人們提供一套完整的人類DNA序列的信息庫。基因專利發展的歷史進程中,曾經發生了多次有關生物技術專利的爭論。其中,最引人注目的是,1991年美國的Craig Venter 等向專利局提出的第一批cDNA序列的專利申請。從此,基因專利化的序幕被拉開了。2
一、基因專利性所引發的問題
人類基因的研究帶給社會飛速發展的同時,也引發出嚴重的社會性問題:即基因資源的保護和基因工程領域的知識產權保護問題。
1、基因資源的保護問題。
發展中國家現有豐富的家族疾病遺傳資源,但是缺乏先進的現代生物技術;與之相反,發達國家空有技術而缺少基因資源,因而千方百計從發展中國家攫取,由此引發了激烈的基因資源爭奪戰。發展中國家強烈呼吁保護資源,而發達國家卻致力于發展技術和加強知識產權保護。
其實,從經濟發展的角度看,基因資源和生物技術是生物產業的兩條腿,兩者缺一不可。沒有基因資源可供利用,生物技術將成為無源之水、無米之炊,根本無法形成產業;反之,沒有先進生物技術的支持,基因資源也得不到有效的利用并終遭浪費和流失,況且,獲得基因資源的途徑很多,僅僅被動地強調保護也難以奏效。因此,發達國家和發展中國家必須密切合作,才能迅速發展生物產業。
在這方面,我國具有獨特的優勢:既有豐富的基因資源,又有較先進的生物技術。因此,更應當在注意加強基因資源保護的同時,積極進行基因資源的開發和利用,加強知識產權保護,以便使其盡早產業化。
2、基因工程領域知識產權保護的必要性
基于基因工程尤其是人類基因組計劃的特殊性,是否應當對人類基因等給予獨占性質的知識產權(例如專利)保護,是發達國家與發展中國家、多數科學家和企業家長期激烈爭論的焦點。眾所周知,沒有科學技術的發展就沒有人類的進步;而科學技術的發展一直是靠科學家的獻身精神(即道義的力量)和專利制度(即經濟利益)來驅動的。前述爭論的雙方正好是這兩種力量的代表,它們是一對矛盾體,既對立又統一。如果沒有科學家的獻身精神,公眾的利益就難以保障,發達國家與發展中國家的差距就會加大,進而可能引起世界局勢的動蕩;而如果沒有知識產權保護制度,就會出現世界性的“平均主義”,這也不利于促進生物技術的發展和產業化。
二、目前關于基因可專利性的幾種理論
基因是一種有限的資源,人體共有4萬個基因。無疑,誰占有較多的基因,誰就會在基因的開發中占有優勢。 “基因專利” 作為對基因的有效占有方式,保證了擁有者對基因應用領域的高度壟斷。到底應否對人類基因給予專利保護,目前存在兩種截然相反的觀點。
大多數科學家,尤其是發展中國家的科學家,不贊成對人類基因給予專利保護。理由為:基因是天然存在的,從自然界找到一種基因只是科學發現,不能授予專利權;人類基因組和相關疾病基因的研究主要集中于發達國家,若對其進行專利保護,無疑會損害廣大發展中國家的利益;另外,人類基因組是人類的共同財產,對其授予專利權是違背常理的。3
相反,法律專家和社會學家尤其是發達國家的專利律師都贊成對基因給予專利保護。他們堅持:從人體分離或通過技術手段(如克隆)得到的基因不是科學發現,它的存在狀態與自然狀態不同,因此會有不同的性質或用途;人類基因也是化學物質,對其授予專利權并不違反倫理道德;發展中國家與發達國家的差距是客觀存在的,以此為理由不給予專利保護不符合TRIPS協議的有關規定。
盡管存在爭議,大多數科學家和大多數工業化國家的政府并不反對基因專利化,只是反對在“不成熟”的情況下,即在它們的生物學功能和商業價值未被充分肯定之前,就對其授予專利。因為:高效實用的專利制度是國家經濟基本結構的關鍵一環,如果沒有專利的刺激,DNA研究的投資將大大減少,科學家也不會公開更多的DNA產品。只有具備了DNA技術的專利制度,一些公司尤其是小公司,才能建立足夠的風險資本將有益的產品投入市場或贊助進一步的研究。
三、各國對基因相關的生物技術的專利立法現狀
對于生物技術的專利保護,各國的立法狀況大致可以分為積極立法、中立立法和消極立法三種情況。
1、積極立法的國家主要有: 美國:它對各類發明或發現給予的專利保護最強,除了人類、自然規律、物理現象和抽象的概念外,其它均可得到專利保護,包括由人體得到的器官、基因、DNA序列等。日本:人體不能被授予專利權,但來自人體的產物如細胞線、基因DNA序列被排除在外;而基因工程方法僅在用于動物時可以得到專利保護。澳大利亞:它排除了人類的可專利性,但人類器官及來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列可申請專利;人和動物疾病的診斷和治療方法(包括基因治療)和用于人體和動物體的非治療目的的基因工程方法具有可專利性,而人類繁殖的生物學方法不包含其中。
2、持中立態度的國家主要有英國、加拿大、韓國和瑞士。英國:來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列可以得到專利保護;人和動物疾病的治療方法不具有專利性,但用于人體和動物的非治療目的的基因工程方法可以獲得專利。加拿大:不保護人體及其器官,但保護來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列;不保護治療方法,但保護生物藥物。此外,韓國和瑞士等國家也對此采取中立的立法態度。
3、消極立法的國家以法國、奧地利為代表。法國:知識產權法明確規定不保護人體、其組成元件及人類基因的整體或部分結構。奧地利:它雖然接收了歐洲專利公約的一些條款,但對人類器官和來自人體的產物如細胞線、基因、DNA序列和治療方法均不給予專利保護的規定作了保留。
四、基因的專利化保護模式
基因的專利保護主要涉及以下幾個方面:轉基因植物或動物的發明;轉基因植物或動物的生產方法發明;轉基因植物或動物的應用發明;基因治療方法發明;人體基因專利。4
其中,關于轉基因動物發明、基因治療方法及人類基因專利問題,各國的做法相差很大。
對于轉基因動物,多數國家專利法都規定不授予專利權,主要因為傳統生物學的繁殖往往難以保持可重復性。然而,隨著生物技術的發展,尤其是DNA重組技術的飛速發展,人們已可以根據自己的需要創造出各種轉基因動物。針對這種情況,美國和歐洲專利局在上世紀80年代末先后對哈佛大學提出的帶有癌基因的轉基因鼠授予了專利。
關于基因治療方法,多數國家也不授予專利。基于人道主義的觀念,認為醫療是救死扶傷,屬于神圣的職業,不是一般意義上以盈利為目的的商業行為。迄今,對基因治療方法授予專利的國家僅有美國、比利時和南非。
許多人認為,人體基因屬于科學發現,因而不能授予專利權。其實,這其中存有一定的誤解。人類基因組計劃中的一些基礎研究工作,如對人類基因組圖譜的測定和繪制,僅僅解釋了自然界的客觀存在,屬于科學發現,所以不能授予專利權。然而,從客觀存在的全長DNA序列中選擇特定的片斷,第一次用技術的手段將其分離或克隆出來,使其顯示特有的應用價值,如用來制造治療某些疑難病癥的生物藥品,就不再是科學發現,而屬于技術發明。因此,按照美國、德國、日本等多數國家的做法,這種人體基因是可以依法被授予專利權的。
然而,并非所有涉及基因的發明都授予專利權。對于那些違反公序良俗的基因發明,大多數國家都持反對的態度。例如,歐盟《關于生物技術發明的法律保護指令》第6條規定:“1、當發明的商業性利用違背公共秩序和公共道德時,該發明應視為不具有專利性;但是,不能僅僅因為其利用被法律或法規所禁止就認為存在前述違背。2、根據第一款,特別是在下列各項,應視為不具有可專利性:(1)克隆人的方法;(2)改變人的生殖系統基因同一性的方法;(3)為工業或商業目的使用人的胚胎;(4)改變動物基因特征的方法,該方法可能導致動物痛苦,而對人類或動物以及由該方法產生的動物沒有任何實質性醫學利益。”
在總體上說,對基因授予專利有利于基因技術的創新,且有利于加快基因科學研究的發展。一旦基因被授予專利,其價值是相當驚人的。例如,一項肥胖基因專利的實施許可費為2,000萬美元,而關于哮喘的基因專利實施許可費則高達9,000萬美元。5正是基于此,現在各國都在加大基因專利的保護力度。
五、基因專利立法的可行途徑
同其他任何新生事物一樣,基因專利也是一把“雙刃劍”,既可以用來造福于人類,也會引起倫理道德及社會問題。當然,此問題的圓滿解決要依靠社會的多方位努力,專利方法只是其中之一。在此,筆者僅就專利上的方法談一下自己的粗淺看法。
要從生物技術產業發展的總體效果著手,兼顧發達國家和發展中國家的利益,在發明人和公眾利益之間尋找平衡點,對生物技術領域的新發明給予適當保護如授予專利權,但不能給予過度保護。具體說來:
1、對基因發現不應當授予專利權,但可以保護基因應用技術的研究方法。6基因是自然界本身就存在的物質序列,對它的認識只能是發現而不是發明。發現不受專利法保護是世界各國的普遍做法。但是,單純的基因組序列被科學家通過科學手段分離出來,進而應用至相關工業以獲得某種工業產品時,應視為一種發明,所以可授權專利權。
2、將非具體品種的植物及其器官作為可專利主題。植物無性繁殖較為經濟,它是脫離專利方法的產品生產的主要方式。為了達到鼓勵人們開發對公眾有益生物技術產品,同時又不損害發明人的利益的目的,可將非具體品種的植物及其器官作為專利主題,真正保護開發者應得的利益。
3、對通過專利方法獲得的動物再進行克隆或胚胎移植進行擴繁,應歸入侵權范圍。為了鼓勵投資有利于公眾利益的動物產品的開發研究,保護發明者的利益,把用專利方法獲得的動物再進行克隆及其胚胎移植進行擴繁歸入侵權范疇,其實質也是保護開發者應得的利益。
4、對基因授予專利權,應該以防止以生產經營為目的進行的仿制行為為限,而不應妨礙科學家利用最新信息進行科學研究,否則會阻礙科學技術的發展和新技術的推廣應用。
主要參考文獻:
1 李偉、傅剛,基因的專利問題,醫學與哲學雜志,1998.11:578。
2 Healy B. On gene patenting. N Eng J Med, 1992 Aug 27;327(9):664-668。
3 sipo/chem_1/article。
4 王健,基因及基因工程的立法原則,科技與法律雜志,2001.2:101。
精準醫學是什么?
精準醫學也稱精準醫療,盡管人們可以在字面上大致理解這一計劃,但對于這一計劃的準確含義還是有模糊的地方,或者見仁見智。
奧巴馬在國情咨文演講中對精準醫學做了解釋,即基于患者的基因或生理來定制治療方案。唯一一位既參加起草1987年人類基因組計劃報告,也參與精準醫學計劃報告撰寫的華盛頓大學的歐森博士認為,精準醫學就是個性化醫療,這其實就是醫學實踐的正常形式,而分子水平信息的正確使用會使醫學更精準。
美國白宮科學技術辦公室科學部副主任喬?漢德爾斯曼則稱,精準醫學是“一種考慮人群基因、環境和生活方式、個體差異的促進健康和治療疾病的新興方法”。
這些解釋都有一個共同點,即基于每個個體的基因差異而進行的個體化治療才是有效的,這樣的醫療才更有效率,因而稱為精準醫學。這也正如要根據一個人的身高和胖瘦來量體裁衣一樣。由于精準醫學的基礎是根據每個人的基因組來看病和治病,因此精準醫學在時間上是承接人類基因組計劃,而在本質上是對現行的以藥物治療為主體的醫療進行改革,因而將影響和改變未來的醫療、藥物研發和藥物使用。
進一步理解或深入理解,精準醫學就是先對大量的個人和患者進行基因組測序,以建立一個龐大的醫學數據信息庫,然后研究人員通過研究分析比對不同個體的基因信息,進一步了解各種疾病的共同原因和特殊(個體)原因,從而開發出針對特定患者特定疾病突變(致病)基因的靶向藥物和治療方法,當然,也針對健康人群進行個性化的預防保健。
無效治療提供的證據
精準醫學提出的根據是,每個人的基因組都有差異,正如世界上沒有完全相同的兩片綠葉,所以,要根據每個個體的基因組來治療疾病。不過,早在20世紀80年代產生的另一個科學概念也為精準醫學提供了證據,這就是需要治療的病例數(NNT)。
需要治療的病例數概念興起于20世紀80年代,是一種對臨床藥物或其他醫療效果的評價指標,指的是,有多少人接受治療或預防治療(服藥)才能確保其中一人有效或受益。經過大量的臨床調查,需要治療的病例數顯示的藥物治療的低效令人吃驚。例如,如果2000人每日服用阿司匹林,堅持2年以上,才能防止一起首次心臟病突發事件,即需要治療的病例數為2000。同樣,當哮喘病發作時,有8個人使用類固醇藥物,才能避免一人入院,也即對一個人有效,需要治療的病例數為8。如果鼻竇炎發作,15個人使用抗生素,只有其中1例會改善或治愈,所以需要治療的病例數為15。原因在于,盡管所有患同一種病的人都在吃同一種或同一類藥物,但是,每個人的基因是不同的,因此,服用同樣的藥物未必對每個人都有效。
在疾病的預防上,也有同樣的機理。在歐美,如果一個人發生過一次心臟病,為了避免以后再次復發,對其推薦的是地中海飲食,這種飲食是,多吃蔬菜、水果、魚、海鮮、豆類、堅果類食物,其次是谷類,并且烹飪時要用植物油來代替動物油,尤其提倡用橄欖油。但是,調查發現,30位心臟病發作的幸存者采用地中海飲食要堅持4年,才可產生防止1人死亡的效果。
地中海飲食也被視為對從未得過心臟病但有患心臟病風險的人有預防作用。結果是61人堅持地中海飲食5年,才有1人會避免心臟病突發、卒中或死亡。顯然,這樣低的預防效果基本上難以讓人們相信地中海飲食的預防作用,而且,要讓人們堅持地中海飲食4~5年才會達到一起預防效果,很難讓更多的人堅持這樣的生活方式。
那么,被視為對某一疾病有效的藥物和可能預防某種疾病的生活方式為何對不同的人效果不同,或者效果有時低下呢?原因還在于每個人的基因有差異。這從癌癥的化學藥物治療可以得到驗證。西妥昔單抗治療一些人的大腸癌有效,同樣,伊馬替尼治療一些人的慢性骨髓性白血病也有效,但是,這兩種藥并非對所有大腸癌和慢性骨髓性白血病都有效。
原因在于,如果一個人的RAS基因發生了突變,則西妥昔單抗治療大腸癌就無效;如果一個人的T315I基因發生了突變,則伊馬替尼治療慢性骨髓性白血病就無效。所以,對于大腸癌病人和慢性骨髓性白血病病人就得對其進行基因組測序,以決定用什么藥。
精準醫學的具體做法
精準醫學的內容顯然已經跨越了僅僅對病人,如癌癥病人依據基因組的不同來治療的范疇,而是要對所有人進行基因組測序,以決定對病人如何用藥和對健康人如何進行預防。所以,美國的精準醫學計劃有比較具體的做法。
精準醫學計劃主要是先招募100萬名甚至更多的志愿者進行基因組測序,把他們的基因組數據加入到美國的全國生物信息庫(生物銀行)中,由研究人員對這些基因信息進行分析歸類,從而為藥物研發和疾病預防提供有效的針對性信息和做法。
對龐大的個人基因組測序當然需要資金保證,因此,美國計劃從2015年10月開始投入2.15億美元用于精準醫學計劃。具體的資金分配是:1.3億美元分配給美國國立衛生研究院(NIH),用于首批志愿者的招募和基因測序;7000萬美元分配給美國國立衛生研究院的癌癥研究所,用于解碼腫瘤基因及資助開發新的療法;1000萬美元分配給美國食品與藥物管理局(FDA),以便該機構在需要協調精準醫學項目時,允許其引進相關的技術和專家;500萬美元分配給國家協調委員會衛生信息技術部,用以建立保護個人隱私的相關標準,以確保精準醫學參與者的健康隱私和數據信息的安全。
不過,精準醫學并非只是美國一個國家在進行,2014年8月,英國也出臺了一個精準醫學計劃,但是沒有稱其為精準醫學,而是叫作10萬基因組計劃,這個計劃其實就是更早的時候英國千人基因組計劃的升級版,也就是通過對個人基因組進行測序,確定引起癌癥和其他疑難疾病的基因,并且要區分在不同個體中有哪些不同的基因對共同的疾病,如癌癥起了作用。
英國對10萬基因組計劃投入的資金是3億英鎊,而且并非只對癌癥患者特定的癌癥基因進行測序,而是要對參與者進行全基因組測序。英國的計劃是,在2017年全部完成10萬人的基因組測序,目前已完成了1000多人的基因組測序,計劃在2015年完成1萬人的基因組測序。對10萬人的基因組測序數據將整合進英國公共醫療體系當中,以便研究人員對不同疾病的病因,以及對相同疾病的不同個體的病因進行分析,找出具有針對性的靶目標,如生物標記,進行藥物研發和個性化治療。
精準醫學的難題
美國醫學界其實早在2011年就提出了精準醫學的概念,但是,由于種種原因和困難,這一計劃一直難以啟動和實施。奧巴馬在2015年1月20日宣布精準醫學計劃后,美國國立衛生研究院院長弗朗西斯?科林斯也比較慎重地稱,精準醫學計劃的短期目標是為癌癥找到更多更好的治療手段,長期目標則是為實現多種疾病的個性化治療提供有價值的信息。
精準醫學現在主要在一些癌癥治療上帶來治療方式的轉變,比如,有越來越多的乳腺癌、肺癌、腸癌、黑色素瘤和白血病患者會在治療中接受基因組檢測,醫生可根據每個人的基因組差異制定最佳治療方案。但是,精準醫學可能遭遇技術和社會方面的難題。
技術上的難題主要是基因組的測序技術、測序速度和經費。第一個人類基因組計劃測序耗時大約13年,耗費30億美元,可謂費時費力費錢。但現在基因測序技術已經發展到第三代。對一個人全基因組測序需要2周時間,費用需要約1000美元。在費用上已經能讓普通人承受得起。
即便如此,現在的基因組測序也還面臨另一個難題,即測序容易,分析基因組困難。因為要從一個人海量的基因組信息中找到與疾病相關的多種基因猶如大海撈針。但是,技術問題可以逐步解決,從而能使基因組測序和分析又快又高效。例如,最近美國國家兒童醫院的彼得?懷特博士團隊就研發了一種基因組分析軟件,可以在個人的基因組中找到致病基因,時間從過去的幾周縮短到90分鐘。
這個基因分析軟件稱為“丘吉爾”,可以自動輸入個人基因組測序的原始序列資料,通過一系列密集復雜的計算,最終分析出有臨床或者科研意義的遺傳基因變異。由于這個分析基因組的軟件在分析過程中每一步都有優化,因而能顯著減少分析時間,但不損害數據的完整性,而且分析可百分之百重復。未來,由于技術越來越先進,基因組的測序也許會更快更便宜。
關鍵詞生物倫理學轉基因技術基因檢測人體器官移植
中圖分類號G633.91文獻標志碼B
據中國新聞網等多家媒體報道,2017年高考,山西某地首次對艾滋病感染者設立了單獨的高考考場,這是對艾滋病感染者的特殊關懷還是歧視?這個舉措引起了網絡上關于倫理學的討論。倫理學的討論實際上早已存在。例如克隆羊“多莉”僅僅活了7歲,克隆人到底可不可行?對轉基因農作物應該采取“無罪推定”還是“有罪推定”?利用生物芯片進行基因檢測非常迅速,能否導致歧視“基因缺陷”者?生命科學的迅猛發展讓許多過去的不可能變成了可能,同時許許多多的新事物、新概念也不斷的沖擊著傳統的倫理道德觀念,引出了許許多多的令人意想不到的倫理學、社會學、心理學和法學的一系列難題。
1生物倫理學的概念與功能
20世紀后期,生物倫理學作為一個生物學、醫學、倫理學、哲學、心理學、社會學和法學之間相互交叉的學科誕生了,“生物倫理學”一詞由B.P.波特于1969年提出,由“生物學”(生命科學)和“埃托斯”(行為、品德)兩詞組合而成,通常定義為面對生物學和遺傳學突飛猛進造成的種種情況,用以“指導人類行動”的全部行為法則。人們希望能以嶄新的倫理道德觀念去解決因生物高新技術發展所帶來的難題,在倫理道德、科學技術和立法三個方面作出正確反應。歐洲制定了《生物倫理公約》(現名《在生物學和醫學應用領域保護人權和人的尊嚴協定:人權與生物醫學協定》)其初衷是在生物學和醫學領域保護人的尊嚴、基本權力和自由。生物倫理學研究對生物科學的研究方向有重要決定作用。
2中學生物教學需要生物倫理教育
新的生物課程標準要求更多地反映生命科學技術的最新進展,如HIV、器官移植、基因工程都在必修內容中涉及。基因診斷、基因治療、轉基因技術等等都已經滲透到高中選修內容中,學生對這些知識了解不多,且已有認知未必符合現代的生物倫理學的普遍看法。
我國部分初中生物新教材已經開始滲透生物倫理學觀點,如北師大“新世紀”(版)初中《生物學》教材中的生命倫理教育。高中教師應當引導學生多角度理性客觀分析新技術帶來的利弊。避免學生片面看待新進展,同時拓展學生視野,避免學生唯教材傾向。
3生物倫理學在中學生物教學的滲透
3.1基因工程
有關轉基因作物的安全性引發了諸多爭議,主要體現在環境安全性和食品安全性兩個方面。關于環境安全性,如轉基因作物本身可能變成野生種類或者侵入新的生態區域演變成環境雜草;某些基因如抗除草劑基因通過花粉傳播或者近緣種雜交產生超級雜草;可能對非目標生物造成危害,影響生物多樣性等。關于食品安全性,如有毒物質的產生和過敏蛋白的產生;營養成分的改變等。轉基因作物的贊同者則認為這些問題都可以得到克服。如加強各個階段、多環節評估審核安全性,在有風險時及時阻止其研究或商業生產;轉基因作物本身生命力并不像人們想象的那樣頑強,花粉遠距離傳播或和當地植物雜交非常困難。
現有的例子也部分說明人類有能力控制可能存在的風險。如美國內布達拉斯加大學的一個研究組將巴西堅果中富含甲硫氨酸的蛋白質基因轉移到大豆細胞,結果發現這種轉基因大豆對人皮膚有刺激作用,于是就不再試種這種轉基因大豆。1999年,康乃爾大學研究人員發現,轉Bt毒蛋白基因玉米的花粉可使黑麥金斑蝶的幼蟲死亡,但是科學家認為該實驗并不嚴謹,因為蝶也屬于鱗翅目昆蟲,也在殺蟲范圍內。
在嚴格的監管體系下,轉基因食物本無需擔心風險。現在我國在保護消費者法規中規定了消費者對消費產品有知情權,要求轉基因產品必須加以標注。但由于科普和宣傳機構的宣傳不到位,公眾談“轉基因”色變,對轉基因食物擔憂最明顯的是大豆油是否由轉基因大豆制成,是否有轉基因成分。如圣女果、小西紅柿、彩椒、小南瓜等市面上不常見到的蔬菜、水果也被一些人誤認為是轉基因而受到排斥。轉基因技術來給公眾帶來的恐慌其實也是生命倫理和生態倫理方面的擔憂,轉基因生物實質上對物種基因庫造成了干預或者改造,是對人與自然、人與其他物種關系的沖擊。要綜合考慮保護生態環境和人類健康與發展經濟,既要尊重自然界的穩定和有序,也要考慮到人類的整體利益。例如,富含維生素A的“黃金大米”對解決貧困地區兒童維生素A缺乏具有重要意義。
3.2克隆人與克隆人胚胎
中學生對克隆動物很感興趣,高中人教版教材在必修一、選修三中提到了克隆的概念和克隆羊“多莉”,提到“鯉鯽移核魚”,經常有學生由此談到克隆人。從技術和原理上看,克隆動物能做成的,克隆人應該也能做到的。那么教師怎樣正確引導學生對待克隆人呢?教師需要提高認識,清楚克隆人、克隆人胚胎中的倫理之爭。2000年之后,不斷有組織宣布克隆人即將出生或者已經出生,但是都沒有下文。可以認為克隆人的出生還需要一定時間,但一些階段性成果已經獲得。2001年11月,美國先進細胞技術公司宣布他們已經成功克隆出了人類胚胎。
支持克隆人研究的觀點認為:“無論以什么方式企圖阻止科學進步都是一種可怕的錯誤”。人的倫理道德觀念是逐漸形成的并不斷發展變化的,克隆人的出現順應了社會的發展。克隆人技術將使器官移植中供體來源不足的問題得到解決。而反對克隆人研究的觀點則認為克隆人會扭曲了人類倫理,將改變現有的人倫關系,并將在克隆人生活作為人的權利保障、法律民事行為能力和權利能力、人類基因組的保持等方面提出了挑戰。科學家確實對克隆技術的著床率低、流產率高、畸形率高、某些克隆動物出現的染色體端粒縮短并容易夭折等異常提出了疑問。
在國外相關部門決策中,美國總統克林頓曾經下令:禁止生物科學研究機構用公共撥款研制克隆人,要求國會通過立法禁止克隆人。德國、英國、WHO、歐盟等已經通過立法禁止克隆人研究。如澳大利亞立法規定克隆人的研究者將可能判處15年徒刑。中國政府則表示:對生殖性克隆人不贊成、不支持、不允許。宗教團體如天主教也態度鮮明的反對克隆人研究。
但是絕大多數國家都明確表示支持治療性克隆研究。希望胚胎干細胞能治愈某些無法治療的疾病或者替代患者損壞的組織。2005年2月18日,聯合國大會法律委員會通過一項政治宣言《聯合國關于人的克隆宣言》:要求各國禁止有違人類尊嚴的任何形式的克隆人。但是對該宣言,中國投了反對票。中科院研究員張鐘寧表示,我國明確反對用胚胎克隆一個完整的人,而支持胚胎研究并從胚胎中提取干細胞用以治療多種疾病。
3.3人類基因組計劃與基因檢測、基因治療
在吉林省現行生物教材中只介紹了基因治療和基因檢測的簡單而抽象的原理。教師在給學生介紹了教材上相關知識后,有必要對人類基因組、基因治療、基因檢測的應用和前景進行簡要介紹。
人類基因組計劃(HGP)是美國科學家、諾貝爾獎獲得者達爾貝科1986年提出的。是繼曼哈頓計劃、阿波羅計劃之后的第三大科學計劃。研究的目的就是基因治療。人類基因組計劃的完成將大大促進從根本上了解各種遺傳病、癌癥、心血管病以及神經病和精神病的病因、發病機制、診斷和防治途徑。如果能設法導入正常的基因并使之發揮作用就可以從根本上治愈病人。借助人類基因組計劃,可以預測、監控疾病。
人類基因組計劃的研究有基因專利等倫理爭論。基因檢測和基因治療在倫理上也引發了很多爭議。基因檢測會使個人自由權和隱私權受到侵害,并有可能被保險公司、政府組織、工作單位利用,歧視“基因不良分子”“先天存在基因缺陷者”。美國已經有些公司利用個人咨詢決定是否雇傭就業申請者。在市場需求下,也許將來會出現專門盜竊或出售個人基因資訊的行為。科學家相信基因治療的思路是正確的,將從遺傳上根本解決某些疾病。教材上只是展望了基因治療的技術發展。但是基因治療現在還沒有完全成功的案例。也有著倫理學的爭論。例如,基因治療是否使致病基因繼續在人群中保存,是否影響了人種的進化;基因治療是否會導致出現某些異常現象;使用的運載體是否安全等問題。甚至會不會有通過基因治療來提高智商或改造人種?因此,1985年美國就制定了有關基因治療的國家準則,確定了安全值指標,并確定了相關規定。
3.4人體器官移植
高中生物教材中多處提到了器官移植。用正常的器官置換喪失功能的器官,以重建其生理功能的技術即人體器官移植,如心臟、腎臟、甚至大腦移植等。人體器官移植已經成為當今世界醫學高科技的象征。器官移植不僅延長了患者的生命,也是他們新生命活動的開始。
人體器官移植也存在倫理上的沖突。符合要求的器官只能來源于腦死亡者如車禍腦死亡、植物人等。腦死亡后短時間內心臟、腎臟、肝臟、胰臟等器官功能維持正常。世界上一些國家對腦死亡概念立了法極大地促進了器官移植的開展。中國腦死亡的概念尚沒有被公眾所接受,更沒有腦死亡法規,供體器官幾乎全部來源于尸體,是中國器官移植手術發展緩慢和難以大規模開展的主要原因。中國人認為,“身體發膚,受之父母,不敢毀傷,孝之始也”。真正愿意死后捐獻自己器官的人很少(擔心自己向未死亡時器官被摘去、捐獻器官時遺體被切碎、看病時醫生不積極治療、捐獻的器官被人用錢買走等)。一些醫院在沒有法律依據及征得病人或其家屬的同意下取走腦死亡者的器官,傷害了活著的人的感情。某些落后國家出現了窮人出賣腎臟等供富人移植的現象。這些人與人之間器官的買賣引發了倫理學上進一步的思考。
3.5艾滋病
截至2016年3月31日,全國報告現因艾滋病死亡188152例,現存活HIV感染者353003例,AIDS病人248669例。艾滋病從被發現到被人們熟知不到40年時間,從最初的由“愛”滋生,到現在普遍了解其病因為“HIV”感染導致的免疫缺陷病。在高中生物教學中從必修一第一節內容提及HIV和AIDS到必修三關于艾滋病患病機理的分析多處涉及。在高中生物課堂上,教師既要讓學生了解產生和傳播機理,更要讓學生“以醫學人道主義寬恕和諒解HIV/AIDS人群過去的行為和錯誤”,以倫理學中的“道德寬容”正確對待HIV的攜帶者和艾滋病患者,尊重相關人群的基本權利,促進社會和諧發展。
3.6其他生物倫理學熱點
生物倫理學在課堂的教學中如果能有所體現,能夠促進學生思考生物學研究對人類帶來的利與弊,能促進學生正確理解生命與自然、理解科學、技術與社會之間的關系、培養積極的人文氣質和科學素質,并主動宣傳正確面對生物學新技術。這也符合培育當前的教育改革——從生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任等方面發展學生的生物學核心素養理念。
作者:孟安華
參考文獻:
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所謂個體化藥物治療 ,就是根據患者的基因構成特點給予藥物,遺傳醫學界經過大量的實驗,最終篩選出影響藥物不良反應及劑量效果的少數DNA序列變異,醫學上稱為位點。一個位點的基因結構影響的是多種藥物的療效,且每個病人每個位點都只需要進行一次檢測,就可終身使用。這也給研究工作及個體化藥物治療的推廣帶來了便利條件。
個體化醫療拉開序幕
兩年前,美國人、39歲的達林?尼珀小姐不幸患上了癌癥并且已擴散到淋巴結。但尼珀的醫生告訴她,一項診斷性檢查的結果顯示,她的腫瘤屬于攜帶多個 HER2(人類表皮生長因子受體2)呈陽性的基因,讓她有條件嘗試一種新型藥物。
尼珀的基因特性讓她有資格參“加赫賽汀”的臨床實驗,赫賽汀是一種治療轉移性乳腺癌的藥物,但只有大量產生HER2基因的乳腺癌患者才能服用該藥,這種病人只占乳腺癌患者總數的1/4。赫賽汀可以阻止某些遺傳信息,從而遏制癌細胞的生長。目前,赫賽汀還只能用于癌癥晚期患者的治療,患者在嘗試過其他形式的化療后方可使用該藥物。該藥物的生產商基因技術公司正在努力讓它通過審核,成為一種早期癌癥治療藥。專家認為,諸如赫賽汀這樣的藥物是專門針對具有相同基因特征的患者研制的,它們將給醫學界以及制藥行業帶來翻天覆地的變化。
以癌癥為例,雖然戰勝癌癥是目前醫學界努力攻克的目標之一,但人們對付癌癥的手段卻非常單一,無非是尋找各種各樣的化學藥品,在實驗室中觀察它們對癌細胞的殺滅能力。而針對遺傳基因的個體化療法則為人們戰勝癌癥提供了新的可能。
西班牙婦女瑪爾塔和羅莎的不幸十分相似:她們同時被診斷出患了乳腺癌。她們的幸運也同樣相似:治療均很成功,病情得到控制,醫生說她們可以看著自己的孫子長大成人。但有一件事情不一樣,那就是醫生給她們使用了不同的藥物。
瑪爾塔用的藥物叫Trastuzumab,是一種抗生素,其主要成分是HER2蛋白質。而羅莎使用的是Gefitinib,一種專門用來治療頑固性家族遺傳乳腺癌的藥物。她們兩人患上乳腺癌的病因完全不同,因而醫生針對其各自病情采用了不同的藥物。她們倆是醫學界基因個體化療法的受益者。這是一種針對特定人群甚至特定個人的病情來制訂療法和用藥的新型醫療方式。
對瑪爾塔和羅莎來說,醫生治愈的不是“通常”的癌癥,而是屬于“她們”自己的癌癥。醫學界人士以極大的熱情來關注這種新型療法:西班牙乳腺癌研究所主任米格爾?馬丁說:“針對瑪爾塔和羅莎采取的個體化治療是可能引發最少副作用、最有效的腫瘤治療方案。”西班牙乳腺癌患者協會主席瑪麗亞?格拉納多斯認為:“這種療法為成千上萬名乳腺癌患者打開了一扇新的大門。”
基因個體化療法是醫學和生物學結合的產物,隨著人們對于基因的了解越來越多,它的優勢也日益凸顯。個體化治療最主要的研究方向,就是要了解同一種藥品對不同人產生不同療效的原因,找到人類個體之間的哪些基因差異導致了療效的差別,并將這一研究成果應用于臨床治療中。
藥物按需設計意義重大
越來越多的研究表明,很多藥物對一些患者的療效很顯著,但對另一些患者卻可能產生很強的副作用。如他汀類的降血脂藥物就只對84%的患者有治療效果,而對16%的患者無效。廣泛用于治療心血管疾病的硝酸甘油,對于許多東方人卻根本沒有作用,所以按需設計藥物臨床意義重大。
例如,腫瘤實際上是基因組改變的一種疾病,腫瘤的發生發展是個復雜的過程,造成腫瘤的原因可以非常不同,同樣的乳腺癌會是由于不同的基因突變造成的。同時,同樣的病人用同樣的藥物進行治療,效果也可能不一樣。一些患有特定心血管疾病的病人需要使用抗血凝劑。但對某些病人來說,這種藥物會產生嚴重的副作用,這使得醫生在選擇藥物上處于兩難境地。隨著基因技術的進步,目前醫學家已經發現,該問題是由人體的基因變異造成的,它能使人體產生一種與抗血凝劑完全不相容的酶,從而使藥物產生副作用。發展基因個體化醫療,就可以選擇合適的療法和藥物來避免臨床上的弊端。
人類基因組蘊涵有人類生、老、病、死的絕大多數遺傳信息,讀出它將為疾病的診斷、新藥物的研制和新序法的探索帶來革命性的變革,因此破譯人類基因組又被比喻為生物學的“圣杯”。10多年來,參與該項目的1000多名各國科學家通力合作,使破譯生命密碼的進程不斷加快。盡管每個人身上都有基因,但直到19世紀末,特別是近50年來,隨著DNA雙螺旋結構等一系列重要發現,科學家們才開始逐漸能夠通過研究基因來揭開生命的奧秘。
正是由于藥物基因組學潛在的巨大商機,美國領銜的人類基因組計劃從1998年起改變了單純的30億個堿基測序,而是將人群的基因多態性(SNP)研究作為一個重要內容,2003年又系統推出了人類基因組單倍型研究計劃,通過不同種族和民族的400個體的SNP單倍型比較,系統研究人類基因組的差異,該研究將為藥物基因組學研究和基因預測學奠定堅實的基礎。日本不甘落后,也迅速啟動了日本的SNP研究計劃,1999年投資40億元,計劃在未來四年內再投資160億元。我國也相應開展了基于中華民族基因組SNP及其單倍型的研究計劃,重點分析比較中華民族數千個基因的SNP及其單倍型。
總部設在美國馬里蘭州羅克維爾的塞萊拉基因組技術公司表示,它在基因代碼測序和排序方面的實力不亞于政府部門,其目標是成為世界最大的基因組信息提供商。該公司宣稱,將建立一些巨大的數據庫,詳細說明人類以及其他一些生物的基因組成。目前的趨勢表明,許多大的制藥公司最終都會與塞萊拉公司簽訂購買信息的協議。
市場需求是推動力
為了加快開發,目前世界上幾乎所有大型制藥公司都成立了藥物基因部門。葛蘭素史克公司的研究人員最近分析了服用該公司生產的 Ziagen 的病人的基因信息,目的是了解為什么會有近 5% 的患者在服用該藥后出現了劇烈的過敏反應。結果,他們發現有兩種基因與這種副作用有關。
個體化藥物是指患者所服用的每一片藥物都是根據自己的基因構成定制的,事實上,為具有相同基因組合的人研制專門的藥物已經成為現實。在美國,除了1998年獲準銷售的赫賽汀之外,諾華公司的Gleevec也是其中之一,Gleevec適用于因基因變異導致白血球過量的白血病患者,其功效是能夠關閉導致細胞癌變的基因。
日本制藥公司躊躇滿志,為完成3年前出臺的研究課題“關于日本人的藥物動態基因的解析與應用”,日本業界計劃在5年內投100億日元。與此同時在大學醫院的合作下采集約1000名日本人的血液,對其基因的堿基排列差異進行研究,查明約160種與藥物效用及副作用有關的堿基排列差異,然后以這些數據為線索研究開發適合于個人體質特點的藥物。日本業界認為,盡管商業化操作尚須時日,但鑒于國際競爭已拉開序幕,企業應該積極爭取主動。
從制藥業的角度來看,目前是進入該領域的最佳時機。一些大型制藥公司將目標集中在可以大量生產大眾化的、年銷售額可以超過20億美元的暢銷藥物,盡管這種模式運作成本高,而且充滿風險。據美國克里夫蘭市場咨詢公司最近的調查報告顯示,在未來20年內,個體化藥物的銷售額將達到大制藥公司營業總額的3/4以上。
作為世界上最早發展個體化醫療的國家,美國食品與藥物管理局于2005年3月構建了一個審核、批準基因類處方藥的工作框架:公布了一系列人們期待已久的指導方針,規定制藥公司在提交新藥的審核申請時,如何正確地把參與臨床實驗的患者的基因數據附在申請中,以及何時提交這些數據。近5年來,超過200種藥物的申請中附有此類數據。在新原則的指導下,這個數字有望在今年翻一番。
基因藥物研制前景廣闊
伴隨人類對基因研究成果的逐漸深入,人類對疾病和健康的認識也更加深刻。從更高層次上了解人體生長、發育、正常生理活動和各種疾病的病因及發病機理,預防疾病、延年益壽,改變器官的功能,維護身體健康是人類的美好愿望。生物技術上的不斷創新,推動著生物醫學和藥學的快速發展,由于醫學和藥學又是充滿人道的科學,故而理所當然也有許多前所未見的倫理道德問題相伴而生。在“后基因組時代”,在生物技術發展的推動下,人類將步入一個新的生物醫學時代,人類也將時刻面臨著應對和回答許多倫理難題,面臨著協調技術發展與倫理道德關系的新課題。
倫理困境
任何技術的發展和應用都伴隨著負面效應的產生,這是技術價值的兩重性的客觀表現,就象第二次世界大戰中使用的原子彈一樣,生物工程技術也不例外。從20世紀70年代開始人類在實驗室中成功地進行了重組DNA實驗以后,人們面對著許多新問題,轉基因食品的安全性、生物物種的多樣性保護、以及克隆人等問題。這使人們在清醒認識技術的積極效應的同時,深刻反思技術的負面影響及其給社會發展帶來的倫理挑戰。
洞察“后基因組時代”的生物技術倫理難題,已經遠遠不只在于表層的某些現象,在相當高的程度上需要引起社會的廣泛關注,這在于它不僅是局部問題,而是帶有普遍共性的問題。如果說人類在“前基因組時代”研究中存在著一些道德爭議,那么,在“后基因組時代”這些道德爭議將導致嚴重的社會問題并使其變得異常尖銳,甚至會在某種程度上危及人類的自身安全。如個人基因秘密的隨意泄露,將造成人與人之間關系的緊張,社會歧視的產生,個體人格的扭曲及人類自身發展過程中由于對異常基因攜帶者的恐懼而產生的婚嫁危機,這些既加速了人與社會的矛盾,也加劇了人與自身發展的矛盾。全面概括“后基因組時代”的生物技術倫理問題,其實質集中反映在如下三個方面:
人權和尊嚴
人類的基因研究有助于人類揭示重大疾病的遺傳因素,并尋找到新的治療方法。現在人們已經發現,人類許多疾病的發生是由于相關基因結構和功能的異常所致。
生物芯片技術的應用,可以清晰地檢測出人體的基因表達,預測疾病的發生,同時也蘊涵著巨大的隱患,如在利用和解釋遺傳信息時,如何維護個人的隱私權,在技術應用過程中如何保護受試者利益和維護知情權等問題。個人的基因圖譜是一個人生命的全部秘密,它可以被用于對個人的性格、智力、健康水平尤其是個人的某種潛在素質的解釋。基因芯片技術為大規模平行檢測不同樣品的基因表達差異,推斷基因之間的相互關系,揭示基因與疾病發生、發展的內在聯系,鑒定和檢測某些嚴重的腫瘤組織中基因表達譜提供了新的科學方法。
在基因芯片技術應用和實踐的過程中,除了技術的安全性問題之外,能否作到知情同意?個人的隱私權能否得到切實保障?選擇權在醫生還是在患者?選擇的標準是什么?如何公平地合理地使用個人的遺傳信息?等等一系列倫理道德問題會接踵而致。
由于各種技術的發展都有一個從起步到成熟的發展過程,當前采用的任何基因檢測和治療技術都是試驗性的,一種技術的不確定性及預后的不可預測性都將對患者造成潛在傷害的可能性,所以知情同意是患者自愿地選擇行為的基本原則和前提,也是對患者個人尊嚴的基本尊重。試驗的利益和風險問題既是科研人員、醫生、倫理學家要考慮的內容,同時也是受試者本人關注的焦點。而對醫生來講,保守患者的基因秘密是對其人權的尊重和保障。非法泄露個人的基因秘密,就會給個人的升學、就業、保險和婚嫁造成嚴重影響,同時對個人基本的人權及尊嚴構成侵犯。
公平和公正
基因決定了人們的身材、膚色、身體的其他特征及人們的身體健康的大致狀況乃至具有家族遺傳,這是眾人皆知的。但是“基因決定論”的思想是錯誤的。盡管科學研究資料表明了某些疾病具有家族遺傳性,如心臟病、腫瘤等,但是,人類通過基因的檢測與治療,包括人為地改變人的生活方式是完全可以避免的。目前,世界上有3000多人正在接受試驗性的基因治療,如癌癥、艾滋病、冠心病等。因為某些人具有了某些疾病的家族病史,就斷定這個人將會患同一種疾病,而使得他在各種社會性活動中受到歧視和遭到拒絕,是社會的不公平和不公正。
2001年4月2日,我國科學家在“聯合國教科文組織生命倫理與生物技術及生物安全研討會”上明確指出:我們必須堅決反對“基因決定論”,因為一個人的智力、性格等必將受到環境、教育和社會的多重影響,基因不能決定一切,比基因重要的是它的表型,即基因表達的結果和功能。當然,人類對基因的治療亦即對生命的干預是一項十分復雜的技術,它的費用是相當昂貴的。在美國,一個患有免疫缺陷綜合癥的兒童一個月的基因治療費用高達2萬美元,對于廣大發展中國家的普通人民來講可望不可及。可見,基因檢測與治療技術要真正體現社會的公平和公正,體現人與人之間不論國籍、種族、膚色、的差異,在生命和健康權,在享有醫藥保健和預防疾病的服務方面機會的均等性。由于種種原因,或許在相當長的一段時間內,基因芯片技術的應用服務范圍是有限的。
道義和責任
生物芯片技術、蛋白質組學及干細胞研究主要用于醫學和藥學實踐領域,而醫藥學是充滿人道的科學,在中國古代就將其稱為“仁學”。晉代著名的醫藥學家楊泉在《物理論》一書中說:“夫醫者,非仁愛之士不可托也;非聰明達理不可任也;非廉潔純良不可信也。是以古今用醫,必選名姓之后。其德能仁恕博愛,其智能宣暢曲解,……貫微達幽,不失細小,如此乃謂良醫。”
生物技術推動著生命科學的發展,生命科學是研究生命起源、生物體從生殖細胞的發生到受精、生長發育、成熟、病變、衰老、死亡整個生命過程中變化機理的學科。它旨在研究生物體整個生命周期發展變化的規律,從而利用這些規律調節和控制其生命健康,以促進社會發展和造福于人類。科學家在控制生命、實踐生物技術的過程中,其行為時刻面對著道德選擇。由于人胚胎干細胞研究與“克隆人”僅僅是“一步之遙”,在人胚胎中收集胚胎干細胞必須要考察行為人的動機。人的胚胎是生命的一種形式,它具有發育成一個個體人的潛力,隨意破壞人的胚胎是在扼殺人的生命,是不道德,也是非人道的。盡管世界各國的政府和科學家對“克隆人”技術表示強烈反對,但是對于人類胚胎干細胞克隆技術應用于人體醫學科技領域給予高度關注。如英國政府組織專家在廣泛調研的基礎上,于2000年8月16日發表了《干細胞:負有重責的醫學進展》的報告,建議政府允許科學家克隆人類早期胚胎的研究用于醫學目的,并明確規定任何做實驗的胚胎不能超過14天。2002年5月7日,中國的科學家在北京召開專門會議研究人類胚胎干細胞的倫理問題,明確指出允許某些實驗室在滿足倫理要求的條件下進行胚胎干細胞研究。科學家的道義和責任在此具有極為特殊的意義。準確把握科學研究的發展方向,堅持“以人為本”的人道主義立場,尊重人的生命,珍愛自然萬物,只有如此,科學家才能擔負起人類的道義責任。
超越困境
防止歧視,保護隱私,貫徹知情同意,實現公正是“后基因組時代”人類發展技術過程中的強烈的道德愿望。為了實現人類的美好愿望,將倫理、法律的考量置于技術發展的過程之中已經展示了巨大的理論意義和實際意義。
1997年11月11日聯合國教科文組織第29次全體會議通過的《人類基因組與人權問題的世界宣言》既保證了對人權的保護和尊重,又給予科學研究以基本的自由和保障。長期以來,國際社會為了確保基因技術造福于人類,已經制定了許多法律、法規,強調必須尊重倫理的可接受的科學活動的自由并保護科學應用所達到的利益,尊重病人的權利與尊嚴,展示了人權至上的原則。
超越“后基因組時代”的倫理困境,人類必須增強法律意識和道德責任感,建立、健全各種規章、制度,加強統一規范管理,對科研、醫務人員個體而言,還應形成高尚的道德倫理理念,按照《日內瓦宣言》(1969)提出的精神踐履道德原則和道德規范。用良心和尊嚴履行“救死扶傷”的崇高職責,即使在受威脅的情況下,也堅決不做違反人道主義的事情。
由于技術具有過程性的特點,因此人類的道德倫理也滲透在技術的研發及應用的全過程中。作為實踐技術的主體的人類為了有效解決生物技術發展中的倫理難題,也必須建立基本的倫理原則和統一的規范。1964年的《赫爾辛基宣言》是具體指導醫生進行人體生物醫學研究的國際性建議,提出了首先考慮病人健康是醫生的道義責任及知情同意的基本原則。生物芯片技術的應用在當前涉及內容最緊密的是人體試驗的基本原則,科學家應在病人知情、自愿選擇的前提下,嚴密科學研究的各項準備將風險降低到最小限度,并保護個人隱私,不對個人的心理、精神和人格產生嚴重的影響和致命的損害。
1人類遺傳資源管理與生物安全背景
人類遺傳資源是指含有人體基因組、基因及其產物的器官、組織、細胞、血液、制備物、重組脫氧核糖核酸(DNA)構建體等遺傳資料及相關的信息資料[1]。
1.1人類遺傳資源管理必要性
我國是一個多民族人口大國,全國人口總數占全球總人口數的比例高達22%。正是基于我國多民族、多人口的特征,我國人類遺傳資源相較其他大部分國家都更為豐富,這也有助于研究者更好地對人類進化、基因多樣性以及致病基因進行深入研究[2]。同時我國也是生物數據輸出大國,我國大量人類遺傳資源樣本、數據流失至外國數據中心、外國生物實驗室進行研究,產生潛在生物威脅。對此,談家楨院士曾在1997年7月向中央提出號召,希望政府盡快采取措施對我國現有的遺傳資源進行保護,同時應當加快我國人類基因組研究進度。國務院相關部門召開了專題研討會,商討我國人類遺傳資源的合理利用與保護政策,加快推進我國人類基因組研究[3]。
1.2人類遺傳資源管理政策梳理
1998年,我國頒布和實施的《人類遺傳資源管理暫行辦法》明確了國務院科學技術行政主管部門和衛生行政主管部門在人類遺傳資源管理模式中的管理主體責任,共同協調推進全國人類遺傳資源保護和管理工作,并且在科技部設立中國人類遺傳資源管理辦公室[1]。同時各省、自治區、直轄市等的科學技術行政主管部門和衛生行政主管部門也將承擔其各自地區的人類遺傳資源管理責任。2012年《國務院關于第六批取消和調整行政審批項目的決定》將審批部門由科技部及原衛生部調整為科技部[4]。2013年國家衛生計生委科教司致函遺傳辦,正式退出遺傳辦。目前人類遺傳資源管理辦公室由科技部社會發展司與生物發展中心相關處室組成。形成部門協作、地方協助、專家支撐的管理格局。主要審批依據為《中華人民共和國行政許可法》、《人類遺傳資源管理暫行辦法》、《科技部辦公廳關于實施人類遺傳資源采集、收集、買賣、出口、出境行政許可的通知》。
1.3人類遺傳數據謬用帶來嚴重生物安全威脅
現階段,由于采集個人基因組數據難度逐漸降低,導致監管難度不斷增加[5]。以科研、制藥等名義進行的基因組數據采集難以監管,尤其是來自境外單位,2017年10月30日,俄羅斯總統普京在其談話當中提到,當前發現有刻意采集俄羅斯人的生物資料的行為。針對這種現象,先前已經有俄專家呼吁,基因安全是關乎民族生存的大計,必須防備不法分子通過基因采集來制造基因武器。研究者從公開的人類基因組數據庫和科學文獻數據中獲得人類生物數據,可以通過發現特定人群基因組特征與病毒感染之間的關系,設計和改造病毒,增加對特定人群的感染特異性。目前各國紛紛進行人類基因測序計劃,已有大量基因組數據公開,并且很多威脅人類生命的病毒已經完成測序,其基因組序列處于公開狀態。其潛在后果極其嚴重。2017年2月和7月,生物預印本網站“bioRxiv”和ScienceData分別發表文章,均基于目前規模最大的漢人基因數據,對中國人群的遺傳及進化特征進行分析。然而這兩篇文章中中國學者并不是研究人員,也不在作者之列。56個民族、14億人口,孕育了極其豐富的民族遺傳資源和典型的疾病遺傳資源,可以研發針對新靶點新作用的首創新藥。人類遺傳資源的流失,輕則幫助跨國藥企開發藥物獨占市場,重則危及國家安全。
2國際生物安全戰略現狀
2.1美國《國家生物安全防御戰略》
2018年9月18日,美國的《國家生物安全防御戰略》正式,這是美國首個全面解決各種生物威脅的系統性戰略,該文件由美國國防部、衛生與人類服務部、國土安全部和農業部共同起草,并負責具體計劃的落實。在這一戰略當中,詳細提及美國應當采取何種措施發現、評估,以及預防可能出現的生物威脅,并且積極號召包括工業界、非政府組織,以及學術界等的參與,以實現共同防御生物威脅。具體來講,國家生物安全防御的基本目標有:①強化風險意識,提升民眾對于生物威脅的認識度;②確保生物防御單位能力,盡可能避免此威脅的產生;③確保生物防御單位,降低生物威脅發生概率;④迅速響應,以限制生物事件的影響;⑤促進恢復,以消除生物事故發生后對社會、經濟和環境的不利影響[6]。
2.2英國《英國生物安全戰略》
2018年7月30日英國政府《英國生物安全戰略》,該戰略首次匯總英國政府為保護英國及其利益免受重大生物風險影響所需開展的工作。由英國環境、食品和農村事務部,衛生和社會福利部以及內政部聯合。此項戰略宗旨系英國政府首次進行跨部門合作,就與英國國家利益相關的生物威脅進行戰略規劃。此項戰略反映英國對不斷演化的生物威脅認識,及英國如何把握機會,提升自身能力,以規避和應對生物威脅。該戰略闡述英國對生物威脅的應對策略,主要包括四項支柱性措施。①理解。了解當前和未來面臨的生物風險;②預防。在生物風險產生時或尚未威脅到英國利益時,即采取措施進行預防;③檢測。在生物風險發生時,進行盡早、盡可能形成可靠的報告;④響應。在生物風險危害英國利益時,減少其影響,并迅速恢復常態。兩項基礎性措施。①政府的所有應對措施必須在正確的科學基礎設施和能力支撐與指導下進行;②英國必須在利用任何生物領域所產生的發展機遇的同時,考慮其可能帶來的生物風險[7]。
3我國生物安全戰略現狀
2014年4月15日中央國家安全委員會第一次會議將生物安全列入總體國家安全觀,成為國家安全體系的重要組成部分[8]。科技部出臺生物安全關鍵技術研發專項,包括一張生物威脅監測網。兩大資源庫:①國家生物樣本資源庫;②國家生物數據資源庫。三重前沿哨:①風險評估;②實時感知;③早期預警。四群新技術:①智能監測;②全維防控;③追蹤溯源;④恢復重建。五類新產品:①偵查預警;②監測鑒定;③危害分析;④生物防治;⑤現場處置。為我國建立人類遺傳資源和特殊生物資源高效管理、保藏與共享等基礎設施,為阻斷生物資源流失奠定重要的基礎,為生物安全關鍵技術研究、創新產品研發和防護體系建設提供新引擎。
4我國人類資源管理存在的問題
4.1人類遺傳資源管理政策滯后
目前我國人類遺傳資源最主要的審批依據為1998年頒布的《人類遺傳資源管理暫行辦法》,政策主要監管人體實體材料,缺少對人類遺傳信息的管理,政策依據嚴重滯后科技發展和時代進步,目前非法采集人類遺傳資源由傳統人體組織、細胞等實體樣本轉向人類基因序列等遺傳信息,出境途徑也由攜帶基因樣本數據轉變為互聯網,隱蔽性越來越強。《辦法》部分內容已不適應當前時代要求。
4.2人類遺傳資源管理立法階位低
《人類遺傳資源管理暫行辦法》只是一部行政法規,受其立法階位等多方面限制。對于參與者隱私權與知情權等重要權利的保護還存在制度上的空缺,對于普通參與人類遺傳資源商業開發惠益分享的問題并未作出規定,未制定處罰細則,對于違規單位只能責令整改,并無更嚴厲的處罰手段。
4.3科研管理機構人類遺傳資源管理制度不健全
醫學院校及醫療機構是開展人類遺傳資源研究數量最多的單位,大量科學研究都可能涉及人類遺傳資源管理范疇。但目前醫學院校及醫療機構對于人類遺傳資源管理力度不夠,重視不足。缺少相對應的管理部門,且單位相關政策制度空缺或剛起步。同時管理流程不夠規范,科研管理人員本身對于人類遺傳資源的管理意義及審批范圍模糊。
4.4科研人員生物安全意識不強
目前科研人員在科研過程中過多專注于課題項目本身,對于人類遺傳資源管理與生物安全戰略認識不足,且對人類遺傳資源的保護意識不強。特別是未經審批和報備開展的人類遺傳資源的國際合作項目,例如將我國人類遺傳資源樣本攜帶出境開展研究、允許外資開展針對我國人類遺傳資源的研究、將人類遺傳資源實體樣本研究其產生的相關信息與外資機構共享等。
5人類遺傳資源管理發展路徑
5.1推動人類遺傳資源管理條例出臺
以管控資源流失和安全風險,促進科學研究與開發利用的思路,堅持立足我國實踐和借鑒國際規則相結合,堅持問題導向,注重法律規定的針對性和可操作性,出臺人類遺傳資源管理條例。闡述新時代下制定目的、定義相關概念、明確適用范圍、管理分工、資源利用條件等。明確國家使用和管理權;明確具體的許可條件和相關要求;明確科學行政部門的服務要求和監督檢查措施;強化對違法行為的法律責任追究;明確管理重點,包括重要家系、特定地區、特定隊列樣本的采集;實體樣本庫以及數據樣本庫的保藏;國際合作和出入境的審批細則等。
5.2推進我國人類遺傳資源管理進程
主動研究是最有效的保護,應著力推進人類遺傳資源的研究與發展,通過組織我國人類遺傳資源調查,制定重要遺傳家系和特定地區人類遺傳資源申報登記具體辦法;制定人類遺傳資源科學研究基礎平臺建設規劃,對人類遺傳資源采集、保藏技術等進行規范;組建人類遺傳資源專家評審委員會,制定專家聘請辦法及專家委員會評審規則;推進人類遺傳資源科學研究基礎平臺建設[9]。
5.3科研管理單位制定完善的人類遺傳資源管理規定
科研院所或醫療機構組織倫理委員會專家對申報涉及人類遺傳資源科研項目進行審批,出示倫理委員會批準文件并進行備案。認真做好事前審批、事中監管、事后跟蹤,不斷健全人類遺傳資源管理制度,完善管理工作流程,加強人類遺傳資源使用監管力度,嚴格落實生物樣本庫的集中管理,做好人類遺傳資源的進出使用備案。
5.4加大人類遺傳資源管理與國家生物安全宣傳教育力度
科研機構亟需強化科研人員國家生物安全觀念,樹立風險意識。讓從事生命科學和醫學的廣大科研人員充分領會人類遺傳資源管理的目的和意義。將政策法規和知識要點宣傳到項目負責人,督促和引導項目負責人開展課題前向人類遺傳資源管理辦公室提出申請報批,防止漏報,杜絕資源流失對我國生物安全的隱患,真正做到對我國人類遺傳資源有效保護的監管。
【生物博士論文參考文獻】
[1]國務院辦公廳.人類遺傳資源管理暫行辦法[Z].1998-06-10.
[2]陳竺.中國與人類基因組計劃[J].抗癌,2002(4):40.
一、通過介紹現代生物科技成果,培養生命科學意識
義務教育階段生物學課程不僅介紹生物學研究的主要內容,還突出生物科學發展過程中取得的豐碩成果。在生物教學中,通過了解這些生物學知識,培養學生熱愛生命科學的意識。如,在“生物與生物學”的開篇之際,了解轉基因遺傳工程、試管嬰兒、人類基因組計劃等生命科學的前沿知識。我國科學家通過將蘇云金芽孢桿菌中的抗蟲基因轉入棉花植株,培育成抗棉鈴蟲的轉基因抗蟲棉。人類基因組計劃完成了全部基因及其在染色體上的位置測定,破解了人類遺傳和生老病死之謎。在教學中利用現代信息技術了解這些知識,不僅能激發學生的興趣,開闊學生的視野,還能使學生感悟到生命科學的重要性,幫助他們樹立熱愛生命的科學意識。
二、實施科學探究,培養科學探究素養
科學探究是探索生命王國奧秘的重要途徑。在生物教學中,通過主動參與、積極思考、動手實踐的科學探究活動,可以培養學生的科學探究技能。
1.引導學生自主探究
課程改革的核心就是要改變學生的學習方式,也就是變被動學習為自主探究。在生物教學中,教師要引導學生積極主動地進行探究,提高學習效率。比如,在調查環境污染對生物影響時,教師可以引導學生自己動手嘗試探究“酸雨對種子萌發的影響”,學生通過配置不同濃度的“酸雨”,跟蹤記錄種子萌發的過程,得出不同濃度的酸雨對種子萌發影響的結論。在這個探究過程中,學生積極主動參與探究活動,為今后繼續探究學習奠定基礎。
2.體驗科學探究的過程
科學探究的過程包括:提出問題、作出假設、制訂計劃、實施計劃、得出結論。如,在學習環境對生物的影響時,讓學生設計“探究光對鼠婦生活的影響”,通過課前尋找鼠婦,引導學生觀察它的生活環境,發現問題,提出問題:光會影響鼠婦的生活嗎?作出假設:“光對鼠婦生活是否有影響?”然后設計探究的方案,包括實驗步驟和對照實驗的設計,完成探究實驗并得出結論。通過體驗探究過程,認識實驗中的對照組和實驗組,嘗試設計對照實驗,建立科學的實驗思想,促進探究技能的提高。
3.重視生物學實驗
生物學是一門以實驗為基礎的自然學科,在動手完成實驗的過程中,不僅能加強學生對生物學概念的理解,還能培養學生的觀察能力,實驗能力、數據分析處理能力、實驗設計能力。學生通過設計實驗方案、選配儀器、實施實驗、分析結果、得出結論等探究過程,不僅感受到實驗帶來的快樂,而且科學探究能力得到了培養。
三、利用生物科學發現史,培養科學的思維方式
通過學習科學家的科學研究過程來培養學生科學的思維方法,從而提高學生的生物科學素養。例如,在學習巴斯德進行科學探究的過程時,先讓學生閱讀“探究過程”,然后提出如下問題:(1)為什么要把肉湯煮沸?引導學生思考回答,明白科學家這樣處理的目的,認識到實驗成敗的關鍵因素。(2)巴斯德在設計實驗步驟時,為什么要用兩個燒瓶做實驗?學生分析討論理解設計對照實驗在實驗中的重要性,學會設計對照實驗的方法。(3)為什么巴斯德在四年后打破鵝頸瓶后肉湯很快變質了?明白實驗的嚴謹性。通過學習巴斯德的探究過程,掌握科學的探究方法,養成良好的思維習慣,發展終身學習的能力。
四、關注科學、技術、社會,培養科學的態度
當今社會,科學技術發展日新月異,生物科學、技術和社會關系密切。在教學中滲透科學、技術和社會相互關系的教育,及時關注和參與生物科學技術有關的社會問題的討論和決策,培養學生對自然和社會的責任感。了解“科學家的故事”,了解“生命科學的發展歷程”,了解“現代生物學新技術”等等。目的是讓學生學習科學家刻苦鉆研、堅持不懈、實事求是的科學態度,形成良好的科學品質,促進學生情感、態度和價值觀的健康發展。例如,學習孟德爾豌豆雜交試驗得出生物的遺傳規律,感悟到平時只要細心觀察、
認真思索、勇于實驗,就有可能發現自然界的奧秘,使學生心靈產生極大的震撼,使學生受到科學方法和科學精神的熏陶,對培養學生的科學態度意義重大。
生物科學的不斷發展更新,需要具備生物科學素養的人共同努力和不斷探索。因此,在日常生物教學中,教師要充分利用生物課堂教學,促進學生生物科學素養的形成、發展和提高。
參考文獻: