〔提要〕文章不同意重组DNA会干预“进化的智慧”，指出重组DNA对于生物学和医学的基础理论的研究和应用有着很大的推动作用，当然也可能有很大的危害。该文指出，过去三年半时间内，重组DNA实验涉及生物界的各个领域，从最简单的病毒到很复杂的哺乳动物，迄今尚未发生骇人听闻的不幸事件；但同时又指出，今天安全的事情，不一定不是若干年后产生灾难的祸根，因此制定相应的准则，设立物理学和生物学的各级防范设施，无疑是十分必要的。本文原载美国Science，vol. 195，NO 4279,1977。作者S. N. Cohen是美国斯坦福大学教授。
差不多三年前，我参加了一个科学团体，公开呼吁人们注意某类实验可能产生的对生物的危害，这类实验可用细菌内增殖各种来源的基因的新技术来做。因为这些技术既新型又相当简单，而且实验又涉及对我们似是有害的遗传重组，所以我们担心在能够妥善处置这些潜在危害之前，这些实验就搞了起来。与许多观察家所持的观点相反，我们担心的只是可用这种新技术来做的、很少几种非常特殊的实验，而不是担心技术本身。
为保护实验室工作人员和广大公众不致受到某些化学物品、放射性同位素和致病微生物所引起的已知的危害，早就制定出一套行之有效的规章制度；但因为重组DNA是项新技术，所以还没有可用于这类研究的准则。我及我的同事无疑希望这些新技术不被用￥例如造出一种抗青霉素的链球菌或肺炎双球菌，或造出一种能合成肉毒毒素或白喉毒素的大肠杆菌。我们要求不做这类实验；并呼吁延期构成含有肿瘤病毒基因的细菌重组体，直到进一步考虑了这些实验会造成的各种影响和后果时为止。
上两年内，关于“重组DNA研究”，已杜撰了许多篇虚构的文章。开始时是作为科学家（包括同发展这种新技术有关的许多科学家）的一种责任感的行为，后来却变成了滋养一批出版商的基础——有些人是出自好意，有些人是谋求私利，但大多数人则是寡闻陋见。本文旨在向重组DNA研究的广泛的公开讨论介绍一些有关的事实。
一些基本知识
重组DNA研究并不是单一的技术，而是可用于各种实验的一套技术。许多撰写这方面文章的人，由于认识不到这一点而酿成了许多混乱。重组DNA技术就像架子上的化学药品，本身无所谓好坏。如果用这些技术做的某些实验可能是有害的（正像将架子上的化学药品进行化合的某些实验将是有害的），则一致同意不应该做这些实验。如果用完全相同的技术所做的其它实验，想不出会有什么危害——例如，取出DNA分子，再把其中一段放回去那样的实验，那么，凡是了解这种情况的人都会得出结论：可做这些实验而毋需担忧。
然而，有许多实验“界于两可之间”，虽不能证明有生物危害，但也不能肯定没有危害。针对这些实验，有人提出了若干准则，旨在防范相应水平上的假想的危害。在关于重组DNA研究的争论之中，人们最易误解的一点也许就是中档实验的“危险性”，所讨论的纯属假设和猜测的种种可能性，而不是根据已知事实可能会出现的预期结果或现象。遗憾的是许多猜测竟已被当作是事实。
根据预期的危害水平采取相应的分级防范措施，这个原理没有什么新花样；用于致病菌、有毒物质和放射性同位素的防范措施就是打算这么做的。然而，上述这些领域内所采取的防范措施只针对已知的危害，而没有顾及未知的危害。如果重组DNA研究的防范措施也遵循只防护已知的或预期的危害这一原则，那么除极少数实验外，就什么防范都不要了。在这种情况下，我们所要求的不仅是不能证明有危害，而且要确凿证明没有危害。在为重组DNA研究设立准则的过程中，我们采取了一些谨慎的措置以免遭到尚属未知存在与否的危害——这种前所未有的谨慎行动是异乎寻常的，以致普遍被误认为这意味着危险已迫在眉睫，或至少危险是真有其事的。
根据不少情况可以这么说：即使一个特定的重组DNA分子目前尚无有害的迹象，我们也不能就此肯定若干年后它不会毁了整个地球。这种见解当然是正确的；同样，我们不能肯定地说，现在在给千百万儿童种的疫苗里不含有会在若干年后产生传染性癌的因子；我们不能肯定地说，明年冬季，一位外国旅游者不会把一种致命的病毒带进美国，引起一种目前还不了解的疾病毁灭性地蔓延全国；我们也不能肯定地说，全世界在培育的新的杂种作物，不会突然变成长势压倒我们的主要粮食作物的杂草，从而造成世界性的饥荒。
涉及重组DNA技术的某些实验可能造成潜在危害的说法，与下列说法是相似的：今天注入千百万人体的疫苗，20年内可能会导致传染性的癌；旅游者带来的病毒所造成的流行病，可能会毁了美国；一种新的植物可能会不可控制地毁灭了全世界的粮食供应。我们没有理由指望将会出现其中的任何一种情况，但我们也不能肯定它们不会发生。同样，我们不能保证人们在影响地球气候，探索空间，改良作物，治疗疾病等方面作出的努力，不会带给人类以最后毁灭文明的根源。我们能否实际指出一个人类活动的主要领域，这个领域人们可以肯定地说是毫无危险的呢？可能的，我们可以采取一定的措施来对付这些危险，例如，禁止外国人旅游以减少致死病毒的输入，停止用杂种植物做实验。任何一个活动或过程，都可以编写出一部煞有其· 事的“恐怖剧本”，它的事实根据将同涉及重组DNA的大多数剧本一样多（或一样少）。但是我们必须区分还未了解的恐惧和有一些事实根据的恐惧；这看来是围绕重组DNA的争论的关键所在。
遗憾的是公众已认为各种剧本所描述的生物危害，是重组DNA研究可能带来的结果。“如果科学家本身也忧虑重重而提出这种看法”就会走向虚构，“问题将比任何人可能承认的还要糟”。可是事实很简单，认为带有任何重组DNA分子的细菌所引起的危害，会超过可从重组体的组分的已知性质预见到的危害，这是毫无根据的。何况涉及产生毒质的基因的实验，或引起其它已知危害的实验，都是被禁止的。
科学研究的自由
在重组DNA研究的讨论过程中，反复提出了这个论点。批评家们告诫说“科学家放弃他们长期持有的信念——科学工作者应自由地探求新的知识而不计其后果——的时刻已经来到了”。事实上没有人提出过研究的自由应扩大到危及公众安全的科学实验。但是，批评家却一再提出“科学研究的自由”，把它作为不经一驳的反面论点，他们借此暗示有些地方竟有人主张对研究工作不应该有任何限制。
相反，这一论点的历史，正是科学家一开始就自我约束的历史。首先提出某种重组DNA实验可能有危害的问题的科学团体，包括了与发展该项技术有关的大部分科学家——他们把担忧公诸于众，使那些尚未充分虑及危害可能性的研究人员实行适当的限制。当大多数科学家捍卫他们的科学思想和科学论述的自由权利时，我不知道谁曾提出过，科学家爱搞什么实验就搞什么实验而不必考虑其后果。
干预“进化的智慧”
一些批评重组DNA研究的人要我们承认，植物、动物和微生物的进化过程已微妙地被大自然控制了千百万年，重组DNA分子的构成目前正威胁着进化的总计划。这种思想需要一个信念，即大自然赋有智慧，意图和远见，这是同达尔文以后的大多数生物学家的思想背道而驰的。况且，大自然微妙地控制着进化过程是毫无根据的。相反，人类很久之前就已改变了进化过程，并且生物的进化还继续受人类的影响。原始人的驯养动物和栽种作物，对某些生物物种提供了“非自然的”好处，结果扰乱了进化的过程。人类后来创造的杂种植物和动物，导致不是自然进化产物的新的遗传组合的增殖。在微生物界中，用杀菌剂治疗细菌感染，防治病毒病的大规模免疫措施的出现，已使微妙的进化控制理论站不住脚了。
最近被重组DNA研究的批评家们广泛引用的一封信中问道，“我们是否有权一意孤行地对抗千百万年进化的智慧……？”就是这个所谓的进化的智慧给了我们鼠疫、天花、黄热病、肠伤寒、脊髓灰质炎、糖尿病和癌的基因组合。就是这个智慧还在给我们带来难以控制的疾病，例如，拉沙热，马尔堡病毒病，以及最近才发现的与马尔堡病毒有关的出血性热病病毒；在锡兰和苏丹，受这种病毒感染的个体死亡率接近100%。所有生物学和医学知识的获得和使用，构成了对进化智慧的有意识的和连续不断的攻击。这就是某些批评家所担心的重组DNA的“反自然之战”吗？
利益又怎么样呢？
除极少数实验外，所有重组DNA研究的危险都是猜测的。利益也同样是猜测的吗？指望这项技术将会带来利益，有没有一些事实根据呢？我认为对利益的指望实际上是有事实根据的，利益可分两大类：（ⅰ）推进基础科学和医学知识的发展，（ⅱ）可能的实际应用。
在短短的三年半时间内，重组DNA技术的使用在推进基础知识方面已起重要作用。我们需要了解基因的结构与功能，这种方法学提供了分离大量纯净的DNA片段的方法。例如，重组DNA的方法学，向我们提供了使细菌对抗菌素产生抗性的质粒结构的大量信息，使我们洞悉质粒本身怎样增殖、怎样进化、它们的基因怎样被调节的。过去，我们无法分离高等生物染色体上的特定的遗传区域，限制了我们对复杂细胞的基因的认识。现在，使用了重组DNA技术，使我们了解了基因是怎样构成染色体的，以及如何控制基因表达的。根据这些知识，我们就能开始了解这些基因结构上的缺陷，是如何改变其功能的。
从比较实际应用的角度来讲，重组DNA技术可能搞成一些细菌品系，它们能产生生物学上重要的物质，例如抗体和激素。虽然高等生物的DNA还没有能在细菌里完全表达，而这是产生这类物质所必需的；但达到这一目的必须采取的步骤业已确定，我们有理由预期，在重组DNA分子内引进合适的“起始”和“终止”的控制信号，就能使动物细胞基因表达*。在比较短的时间里，我们可指望重组DNA技术将革新抗菌素、维生素以及医学上和工业上有用的化学药品的生产，不必再去培育和处理目前作为这些药品来源的，往往是从外面引进的细菌和真菌菌株。我们预期能造出改良的杀菌剂，它们不会被细菌体内形成抗药性的抗菌素失活酶所破坏。
疫苗生产方面，我们预期能搞出一些特殊的细菌菌株，它们能产生我们所需要的抗原产物，而不必像目前这样地用杀死的或稀释的致病病毒去免疫。
重组DNA技术在疫苗生产方面的一项实际应用，已接近实现。先把给杀死家畜的伤寒毒素编码的大肠杆菌质粒分离出来，再把毒素基因从质粒中分离出来。下一步把产生毒素的基因切去一小段。这样，这个基因在大肠杆菌里产生的物质将没有毒性，但仍有刺激产生抗体的免疫活性。
粮食和能量生产方面，重组DNA研究的利益的猜测成分就比较多了。然而，即使在这些领域内，还是有科学根据地预期总有一天利益会兑现的。化肥的肥效有限，过量使用氮肥有潜在的危害，目前正限制着粮食和其它作物的产量。但是农业专家提出，把某些细菌染色体上的固氮酶系统，移植到植物或同粮食作物共生的其它细菌体内，就可能不需用化肥了。许多年来，科学工作者用比较原始的方法已改变了植物的遗传性。现在，有了一种比以前用的更加精确的方法去改变植物的遗传性。
已知某些水藻用太阳光作能源，从水中产生氢。如果已知产生氢的生物体所固有的技术和生化问题能得到解答，这个过程很可能产生无污染的、实际上是取之不尽的能源。重组DNA技术为解决这些问题提供了一个可能的方法。
反对重组DNA研究最起劲的人，竟是最担心环境污染的人，这是个讽刺。操纵微生物基因的能力，为人类对粮食和能量的需求提供新来源的希望；而现状却是提供了环境继续不断地遭到破坏的前景。可是，一些环境学家却被引入了歧途，在关于重组DNA. 的争论中，采取了我所认为的反环境保护的立场。
国立卫生研究所准则
即使危害是猜测的，潜在的利益是重大的和令人信服的，在额外的安全措施条件下一以防万一某些猜测的危害被证明是真实的——做重组DNA实验不是更好吗？
这正是为什么要在NIH（国立卫生研究所）准则下进行重组DNA研究的原因。
1）准则禁做有科学根据预期将发生危害的实验。此外，有些实验的危害尽管是纯属猜测，但经NIH审查其潜在的危害性很严重，也就有理由禁做这类实验。这一类实验包括一开始“暂禁”的实验；这与撰写重组DNA研究的一些人的说法相反，事实上并没有解除对这些实验最初所作的限制。
2）NIH准则要求另外一大类实验在P4级（高档）防范设施中进行，P4是专为用已知对人类危害最大的天然发生的微生物（例如拉沙热病毒，马尔堡病毒和锡兰出血性热病毒）进行研究工作而设计的。这些病毒中，有些使受感染者几乎百分之百地死亡，因此难以想象还有比这些病毒危害更大的能自我增殖的生物因子。P4级防范需要特殊建造的实验室，要有空气锁和空气过滤器，生物安全室，个人更衣室，设施内部蒸汽灭菌设备等。这一档的防范措施对这样的重组DNA实验是必要的，即这类实验目前虽无危害的证据，但如果猜测的恐惧被证明是真实的，则危害可能是极其严重的。目前美国只有四、五个设施可进行P4级实验。
3）假设的危险比较小的实验，可在P3级防范设施中进行。这也需特殊结构的实验室，要有双重门的入口，空气负压和特殊的空气过滤设备。能作P3级实验的设施的数目有限，但有些大学有这种设施。
4）即使发生危害也不像是太严重的实验仍然需要有实验室措施（P2级防范）。经过几年考验，已能满足像对伤寒杆菌、肉毒芽孢杆菌和霍乱弧菌一类致病菌的研究要求。NIH准则要求P2级设施用于研究带有已证明是没有有害迹象的种间重组DNA分子的细菌，——甚至用于确凿证明没有危害的一些重组DNA实验。
5）P1级（最低档）防范，只能用于在细菌体内做普通的生物基因交换的重组DNA分子实验。即使是实验室内的最低档的防范，也要求天天做好工作场所的表面去污染工作，生物物质溅出后要除去污染，工作人员要用机械的移液装置或塞棉花的移液管，要有病害防治措施，实验室清扫出来的液体和固体废物要去除污染。
在其他一些实际的或潜在的生物危害的领域内，微生物学工作者用的都是物理学防护措施；如果拉沙热病毒偶然从P4级设施中被释放出来，就没有进一步的障碍可以阻止这种已知是致死的，而又无特殊治疗方法的病毒的增殖。然而，重组DNA研究的NIH准则已为工作人员和公众制定了另外的安全措施：这是一种生物防范系统，旨在使充当重组DNA分子的宿主微生物，在实验室外增殖的机会减少许多个数量级。
这些防范措施所带来的一个不可避免的结果是，难以使公众相信所讨论的危害大多数是猜测的。因为政府当局过去对其它技术领域内明显而又肯定的危害往往反应迟钝，所以在其它领域里工作的科学家和广大公众总是这样认为，除非在重组DNA研究领域内已知存在相当严重的危害，否则不会为了防护而设立庞大而又花钱的联邦机构。重组DNA研究已促成召开国际性会议，广泛的新闻报道和联邦一级上的政府交往，这些事实使群众从表面迹象上感到这项研究必定比其它所有的研究更危险。科技界的反响是要设立更细致的管辖科技界本身的措施——但科学家出于谨慎和责任感的这种行动，只是起了传布和强化一般信念的作用，即讨论的危害必定是显而易见和迫在眉睫的，因此才有必要采取这些步骤。
值得指出的是，任凭断言重组DNA实验是场危急的灾难，但就我所知，在过去三年半时间里，已有几十亿含有各种重组DNA分子的细菌，在全世界生长和传播，把病毒、原生动物、昆虫、海胆、青蛙、酵母、哺乳动物和其他细菌的DNA掺入大肠杆菌后，并未产生有害的后果，这是事实。而且这类实验，大多数是在联邦政府准则规定严格防范措施以前做的。
不管迄今为止的经验如何，认为今天似乎是安全的重组DNA分子，可能明天证明是危险的议论，却总是正确的。要证明某一遗传组合在一切可能想象到的环境下都是安全的，同要证明目前所注射的疫苗，没有含一种无法检出的、将来会致癌的自我增殖因子是一样的；或同证明今天创造的杂种植物，若干年后不会引起灾难深重的结果是一样的。不管收集到什么证据证明一种新药、一种疫苗、一种过程或一种特殊的重组DNA分子的安全性，人们总还是能猜想将来会有危害的可能性，而且这种可能性是无法否定的。人们所猜测的，可能有的危害是无限的；能确定不存在危害的实验却是屈指可数的。
那些主张除非绝对肯定没有危害，否则不应该使用重组DNA技术的人没有认识到，没有哪一个人能够担保任何一个人类的重大活动会完全没有危险的。我们能合情合理地指望的是设立一个机构，负责处理已知存在的或根据已知信息可能会发生的危害。除此之外，在我们从未开拓过的领域内的任何活动，我们可以采取并应该采取谨慎的态度，不管这些领域是重组DNA研究，发明新药或新疫苗，还是把宇宙飞船从月球送回地球。
今天，正像过去一样，有那么一些人喜欢想象在维持现状的条件下，有摆脱危险的自由。然而，人们继续受着老病和新病，营养不良和污染的折磨；重组DNA技术，为部分解决这些问题提出了一个合理的希望。因此，我们必然要问，我们是否值得对不知存在与否的危害持偏信态度和胡思乱想，从而限制我们处理确实存在的危害的能力。在明智地前进中会有更大的危险呢，还是完全停步不前会有更大的危险？我们不禁要问，某些人推荐的剧本中所描写的断定重组DNA研究的悲惨后果，究竟有什么合理的根据？因此，我们必须考察“有利”的一面，权衡已经实现的利益，合理地期望另外的利益，反对对未知的东西怀有盲目的恐惧。按我的意见，这就是争论的焦点。
（王顺德译，赵寿元校）
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*目前，已有生长激素释放抑制因子基因和人的胰岛素基因在细菌细胞里表达——校者。