人类基因组计划(4学时).doc

第六章 人类基因组计划（4学时）一、什么是人类基因组计划（Human Genome Project, HGP）人类基因组计划是由美国科学家于1985年率先提出，由六个国家的科学家共同参加的旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列，发现所有人类基因，破译人类全部遗传信息，使人类在分子水平上真正全面认识自我的科学计划。这一计划将耗资30亿美圆、用15年时间。人类基因组计划可与40年代的曼哈顿（Manhatton）原子弹计划、60年代的阿波罗（Apollo）登月计划相媲美，被誉为20世纪人类科学史上的伟大创举。而且人类基因组计划的规模和意义远远超过前二者。基因与基因组：基因是遗传的基本物质和功能单位，基因信息的化学载体是脱氧核糖核酸（DNA）。或者说，基因是决定一个生物物种的所有生命现象的最基本的因子。DNA 分子的基本单位是脱氧核苷酸，它由脱氧核苷和磷酸组成。脱氧核苷由碱基和脱氧核糖结合而成。碱基有A、T、C、G四种。DNA和蛋白质结合成染色体，人共有23对46条，生殖细胞里只有23条。在特定机体的染色体上完整的一套遗传物质就称为基因组。人类基因组就是在人类细胞核内23对染色体上整套的DNA。以前的遗传学或称基因组学偏重于单个基因的研究，而HGP则是把目光投向整个基因组的所有基因，从整体水平去考虑基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系等。那么，为什么美国会提出人类基因组计划呢？二、人类基因组计划提出的背景人类基因组计划的提出，是在生物科学，特别是分子生物学发展到一定的水平后才得以实现的。人们经过长期的努力，渴望解开生命之谜的愿望并未向前推进多少，谜仍是个谜！以往研究的艰履或失败教训使人们头脑开始清醒地认识到，任何仅依靠单一学科如细胞学、发育学、肿瘤学、人类遗传学或分子生物学的独自努力都无济于事，都太局限了，难以完成人类对自身的认识和保护。美国曾投巨资但基本上以失败告吹了的肿瘤十年计划也说明了这个问题。所以，要知道某事物的局部作用机制最好先知道全局的看法逐渐主导了人们的认识。在绕了一大段弯路后，人们回过头来决定开始进行人的所有基因即基因组的研究，全面探讨这个 “摸得到，猜不透” 的人体奥秘，由此形成了基因组学（genomics）和人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）。HGP提出过程中的几个事件：1984年，在Utah洲，White R和mendelsonhn M受美国能源部（DOE）的委托召开了一个小型专业会议，讨论测定人类整个基因组DNA序列的意义和前景；1985年，在加州美国能源部由Sinsheimer RL（罗伯特。辛斯倍门）主持的一次会议上，加州大学校长Sinsheimer提出了测定人类基因组全序列的动议，由此形成了美国能源部的“人类基因组计划”草案；1986年，著名遗传学家McKusick V提出从整个基因组的层次研究遗传的科学称“基因组学”；1986年3月7日，诺贝尔奖获得者Dulbecco R（达而贝克）在科学杂志上发表一篇有关开展人类基因组计划的短文，意识到这一设想的重大挑战并热情宣传人类自身DNA序列的知识可能对癌症研究提供的前景。就在这个时候，美国能源部（DOE），特别是其健康和环境研究室的负责人Charles Delisi正在认真考虑进行这一计划。在86年3月美国能源部召开的一次专门会议上，正式提出实施测定人类基因组全序列的计划。86年6月，这一计划在美国冷泉港实验室召开的一年一度的分子生物学会议上引起了激烈的辩论，尽管有包括Watson、Gilbert和Berg三位诺贝尔奖获得者在内的老资格生物学家竭力呼吁开展此项计划，但很多年轻的生物学家仍坚决反对。反对的内容主要涉及计划内容本身、管理方式以及可能的对现行生物科学的影响和对社会学与伦理学方面的影响。这场争论很快引起美国国家科学院生物学部基础生物学委员会的重视，成立了由15名专家组成的委员会（以第一个撰文反对的Bruce Alberts为首，包括各种观点，甚至是强烈反对者在内），承担起草有关人类基因组计划专题报告的任务。经过14个月的艰苦工作，1988年2月，国家科学研究委员会（NRC）的专家撰写完成“人类基因组的作图与测序（mapping and sequencing the human genome）”的报告，全面介绍了这项史无前例的计划。同年，成立了“国家人类基因组研究中心”，由提出DNA分子双螺旋模型的沃森（Watson J）出任第一任主任。1988年10月，美国能源部(DOE)和美国国立卫生研究院(NIH)达成协议，共同管理和实施这一计划，并分别拿到了1500万和1800万美圆的1988年的财政拨款。经过5年左右的辩论后，美国国会正式批准美国的“人类基因组计划”于1990年10月1日正式启动。其规模在世界上是最大的，总体计划是在15年内投入至少30亿美元进行人类全基因组的分析。三、人类基因组计划的目标简单地说，这一计划就是从1990年开始，在15年时间内，对组成人类基因组的30亿个缄基对进行全序列测定，总耗资将达30亿美圆。具体地说可以分为3个五年计划（表1）。表1 人类基因组计划的目标和进度安排时间目标19901995年改进作图、测序和信息学的技术；建立低分辨率的人类基因组遗传图（25cM）和物理图（STS）；建立高分辨率的小鼠基因组遗传图（12cM）和低分辨率的物理图谱；完成简单模式生物的遗传和物理图谱；完成几个1Mb5Mb先期实验性的测序计划（NIH/DOE制定的目标是人类10Mb序列和模式生物20Mb的序列）19952000年继续改进基因组技术；提高人类遗传图的分辨率（12cM）；提高人类基因组物理图的分辨率（小于1Mb间隔的STSs）；完成简单模式生物基因组的作图和测序；努力完成几个比第一阶段大得多的实验性的测序计划（每一个为人类基因组1%以上序列）。20002005年对人类基因组留下的95%部分进行测序；对相应于人类基因组中生物医学上重要区域的小鼠基因组区域进行测序；研究重要的人类多态性（如HLA）；建立综合数据的工作版本（包括人类和模式生物基因组的遗传的、物理的和序列的图谱）。注：cM厘摩尔根。STSsequence-taged site，序列标签法。人类基因组计划分三个层次进行：1、描绘遗传图谱：即通过研究人类疾病和生理等特征确定一个基因在某一染色体上的位置。2、制作物理图谱：用限制性内切酶将基因切成单个DNA 片段，分辨并确定不同片段间物理上的差别，再将基因片段复原，得到完整的基因图，这种对基因的描述可表明DNA上限制性内切酶位点的数目、片段大小和排列顺序。3、完成序列图谱：测定全部DNA序列，这是整个计划中最为艰巨的任务。人类基因组计划的科学宗旨与“定时、定量、定质”的具体目标，是在2005年完成测定组成人类基因组的30亿对碱基（它们构成大约3万个基因）的准确序列，从而奠定阐明人类基因组及所有基因的结构与功能，解读人类的全部遗传信息，奠定揭开人体奥秘的基础。遗传图与物理图的构建都是为了绘制序列图而建的。因为，目前的测序技术还不允许进行很长链DNA直接测序，否则，前两张图均可省去了。目前的策略是把庞大的基因组分成若干有路标的区域后，再着手进行序列分析。HGP最初目标：计划用15年时间（19902005），构建详细的人类基因组遗传图和物理图，确定人类DNA的全部核苷酸序列，定位约10万个基因，并对其它模式生物进行类似研究。模式生物主要包括两大类：一类是以小鼠为代表的，从发育途径、基因组尺寸和复杂性，以及基因的染色体排列上的进化同源性来看与人类很接近的哺乳动物。因为小鼠遗传图和定位重要的疾病基因易于取得较快的进展。第二类是在进化上形形色色的一组模式生物，包括果蝇、线虫、拟南芥、酵母、大肠杆菌、枯草杆菌与2种分别引起麻风病和结核病的分支杆菌。对它们的作图和测序将有可能对基因及其调控元件的进化进行判断。HGP终极目标：阐明人类基因组全部DNA序列，发现其基因，并阐明其作用。最终对生命进行系统地和科学地解码，以此达到了解和认识生命的起源，种间和个体间存在差异的起因，疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象。HGP的终极目标还包括建立储存这些信息的数据库，研究HGP实施带来的伦理、法律和社会问题（ethics, legal, social issues，简称ELAI）。四、人类基因组计划的意义现代自然科学的发展在不断提高人类的生命和健康水平，但迄今人类依然遭受癌症、心脏病、艾滋病等多种致命疾病的困扰和折磨，其主要原因就是人类对人体自身了解太少。HGP不仅具有重大的理论意义，而且具有广泛的实践意义，至少可以概括为如下几个方面：（一）、推动基础生物学理论的深入发展人类基因组计划研究得到的信息对许多有趣的生物学问题都有启发，发现新基因以及确定它们的功能是最明显的收获。基因组中基因的组织结构则是生物学家需要探索的另一个领域。例如，人类染色体含有许多不是基因的功能片段，一些特定片段对细胞分裂前染色体复制和确保染色体组正确地分配到两个子细胞来说是必不可少的。这些片段的性质及行使其功能的机制鲜为人知，有人把这些片段叫做垃圾DNA。人类基因组图谱为探讨它们和其他组分的性质与作用的实验打下了基础。又如，迄今仅少数参与正常发育和疾病的人类基因被确定，对人类基因组作图和测序将会确定出大量新的基因及其编码蛋白质。正因为如此，一些学者把人类基因组序列测定之后的时代称为后基因组（post-genome project）蛋白质组时代(protein genomics) / 功能基因组学（functional genomics）。我们人类的基因组记载着人类的进化史。科学家最新研究发现，人类约有34万个基因，是果蝇的2倍（果蝇唾液染色体8条），比老鼠仅多300个基因，这比科学家以前认为的人类基因有10万个要少得多。它说明，在人类的进化过程中，除基因外，环境也起了关键作用。此外，人类和许多低等生物如果蝇、线虫和酵母等也“共享”许多基因。在人类进化的某一阶段，人体内数百种基因曾与细菌的遗传物质交换过，这表明生命起源的一致性和人类进化中与其它物种的密切关系。研究表明，人类之所以不同于其它生物，是因为人类在进化过程中，增加了一种“控制基因”，用以对其它基因进行控制。（二）、促进生命科学新技术的广泛开发人类基因组计划面临的最大的一个挑战性课题是寻找更快进行DNA测序的方法。其中一种常用的方法是制作DNA芯片。基因芯片是一种放在胶片上的一个DNA片段的阵列，每个片段都是已知序列。当把含有未知DNA片段的溶液放到胶片上，其中一部分就会和已知序列的DNA发生反应，这时就有信号表明与已知序列杂交的未知序列是什么，这样就可以用计算机来判断碱基的序列了。人类基因组的研究，促进了生命科学与信息技术相结合并刺激相关学科的发展。生物信息学和计算生物学就是在人类基因组计划带动下产生的新兴学科。比如，人类基因组计划产生的序列数据，如果用电话号码簿的形式出版，每册1000页，总共要编成200册；如果一个人每天24小时不停地阅读这套书，需要26年的时间才能读完一遍。这套书是用A、T、C、G四个字母写成的，除了在不同染色体间可以分段外，全部是没有任何间隔或者标点的连续字符串。想要通过肉眼阅读并从中发现规律将是非常困难的，如此巨大的数据必须借助计算机技术来存储和分析。目前，已经开发出自动化的机器和机器人工作站，来进行重复性工作。生物信息学：在人类基因组计划的带动下应用而生。主要任务是设计和改进数据库的结构，把全球的数据输入程序标准化，依托因特网技术实现全球对遗传信息的分享。计算生物学：是利用计算机和新的数学分析方法，分析生物基因组的序列数据，寻找生物生长和发育规律的新兴学科。（三）、带动一场新的医学革命人类对健康的追求，始终是人类最重要的行为之一。人类基因组计划力求把它的成果医学化，在医学方面为人类造福。现已鉴定了近4万个基因，已克隆了几十种与疾病直接有关的“疾病等位基因”。很多疾病的基因诊断技术已经建立。基因预测、基因预防、基因诊断、基因治疗将使整个医学改观。1、对疾病机理的认识深入到分子水平。长期以来，人们始终被人体为什么会生病，疾病发生的机理到底是什么这样一个难题所困惑。以前往往只能从组织器官水平，或者细胞水平来认识疾病，没有涉及疾病的本质。事实上，除了一些外伤和极度营养缺乏等症状，绝大多数人类疾病都是遗传因子和环境因素共同作用所引起，其中遗传因子是内因，环境因素是外因。如组成血红蛋白的氨基酸由谷氨酸变成颉氨酸，就会使血红蛋白的性质发生改变，红细胞脆性增加，易破裂而发生溶血。同理，人类根治癌症、糖尿病、心脏病以及其他无数疑难病症的重要前提是从分子水平上本质地认识疾病发生、发展的原因。2、改变现有的医生看病模式。或许在不久的将来，人人都拥有记载着个人生理和病理奥秘的基因组图谱，它被录在磁盘即可。医生会结合此时此地的社会、环境和心理状况，根据磁盘上的遗传信息，作出综合评价和给出处理意见。信息化医疗将成为主流医学。3、诊断技术的更新。目前常用的临床诊断技术为表型诊断，一旦诊断确定，疾病已经发生。通过人类基因组全图与患者基因图谱的对照比较，就能识别疾病的致病或与致病相关的基因。例如，在遗传学家克隆出杜兴肌营养不良病症的致病基因之前，证实一次诊断结果需要进行昂贵和烦琐的试验，而且这些试验也不足以检测出该基因的携带者。现在，只要一个血样，遗传学家就可以很快测出大多数与杜兴肌营养不良有关的突变。基因组信息可以指出未来发生某些疾病的可能性，例如，如果有亨廷顿氏病的基因存在，那么最终极有可能会出现症状，尽管遗传学家们暂时还不能准确预测出发生的时间。基因组信息还可以帮助遗传学家预测哪些个体对一些疾病更具易感性，如心脏病、癌症、糖尿病等。又如，对未出生的胎儿进行基因检测，就能作出准确的产前诊断，以确定胎儿是否带有基因缺陷。4、治疗方法的突破。各种发病率和死亡率高的疾病目前尚无理想的治疗方法，现有的治疗也存在毒副作用问题，从基因入手设计治疗方案（称为基因治疗），在理论上可以达到根治而无毒副作用的效果。目前国际上已有近400个基因治疗方案处于研究或临床应用阶段。5、基因保健品和基因化妆品将得到广泛应用。通过基因工程技术可对某些农作物进行品质改造，使之出产的油、蛋白质和碳水化合物具有保健功能和防病功能，如防止动脉粥样硬化和骨质疏松症发生等。通过转基因技术将病原体的抗原基因转移到粮食、蔬菜或水果中，人们食用这些食品既增加了营养，也相当于输入了防病疫苗。此外，根据细胞衰老的基因原理，可生产抗皮肤衰老的“基因化妆品”。（补充转基因作物的六大功能：见草莓项目）6、延长人类寿命。人类寿命的最大障碍就是疾病。当我们利用基因图谱技术有效地对抗疾病后，人类的寿命必将得到延长。基因学家还认为，到2030年，人类就可以掌握控制衰老的基因，延长人类的平均寿命，实现长命百岁的愿望（活到1200岁/120岁）。五、中国参与人类基因组计划研究的情况我国在20世纪80年代后期开始对DNA测序及其功能的研究，如在国家“863”计划支持下开展的模式生物水稻基因组计划研究，并取得了显著成果。1993年，国家自然科学基金委批准了“中华民族基因中若干位点基因结构研究”的重大项目，标志着中国的人类基因组计划正式开始。1996年，我国又启动了“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构与功能研究”，标志着这一计划进入了实质性的发展阶段。目前，我国已建成了一批实力较强的国家级生命科学重点实验室，组建了北京、上海人类基因组研究中心，有了研究人类基因组的条件和基础，并引进和建立了一批基因组研究中的新技术。1999年7月，中国科学院遗传研究所人类基因组中心在国际人类基因组组织注册，承担了其中1%的测序工作，使我国成为继美、英、德、日、法之后第六个参与该计划的国家，也是唯一的一个发展中国家。2000年3月底，中国科学家完成了第3号染色体上的3千万个碱基对的测序和初步安装工作，并计划2003年完成全部组装及分析工作。水稻基因组计划也已经完成。2002年4月，中国科学院和美国科学杂志在北京联合举行通报会宣布：地球上一半以上的人类所赖以生存的粮食作物水稻的基因序列不仅被中国科学家独立绘制完成，而且获得成功“解读”，从而使人类第一次在基因组层面“认识”水稻。籼稻基因组总基因序列达4.6亿bp，基因总数在4602255615之间，是人类基因总数的两倍（打破了过去公众意识中“生命越高级，基因数越多”的认识误区），是继人类基因组之后完成测定的最大基因组，也是迄今测定的最大植物基因组。参与籼稻基因组破译的科学家，分别来自北京、杭州华大基因研究中心暨中科院基因组信息学中心、中科院遗传与发育生物学研究所等12个单位。六、人类基因组计划研究进展2000年6月26日，美国总统克林顿和美国两大人类基因研究组织的科学家在白宫联合宣布，人类基因组工作草图已经绘就，构成人类全部基因的30亿个碱基对次序已经排列出来。这些碱基对按特定次序的组合包含了人类生长、发育、衰老、遗传病变的全部遗传信息。这是生命科学史上又一个值得纪念的日子。2001年2月12日，中国、美国、日本、德国、法国、英国和美国塞莱拉公司联合公布了人类基因组图谱及对它的初步分析结果，这标志着生命科学又向纵深迈进了一步。这初步的阅读，让人惊喜万分，我们开始“读”出生命“天书”所蕴涵的内容，第一次真正触摸到了人类自己。比如，人类只有3万个基因，比原先估计的10万个基因少得多，和低等动物线虫相差不大。肥胖基因：位于第3号染色体的短臂上，隔代遗传。控制衰老基因：研究发现，人类的衰老，与死细胞无法及时排出体外而抑制干细胞的作用密切相关。焦虑基因：全球有五亿人正被精神疾病所困扰，这其中大部分人是焦虑症与抑郁症患者。到目前为止，世界上还没有一种药可以帮助所有被精神疾病困扰的人。以前，人们普遍认为，环境是导致焦虑的原因，可研究结果表明焦虑是由于基因缺陷引起的。他认为，焦虑和抑郁是被一些共同的基因控制着的。至于为什么有些人表现为焦虑，为什么有些人表现为抑郁，那到是由环境造成的。2002年上海人类基因组大会：2002年4月，1100余名专家、学者齐聚上海国际会议中心，对人类基因研究的前言问题展开交流讨论。国际人类基因组大会是由国际人类基因组组织主办的一年一度的全球性学术大会，各国科学家聚集一堂，就人类基因研究进行广泛的交流，并探讨国际合作。国际人类基因组大会至今已举办了7届。前6届会议分别在德国、加拿大、意大利、澳大利亚、英国等国举行。今年选择在我国召开，这标志着我国在人类基因科研领域地位的提高。国际人类基因组成立于1989年，旨在促进和协调全球人类基因组的研究工作，制定统一标准，促进交流与合作，是一个非赢利性的学术组织，其成员遍布50多个国家和地区。自1996年开始至今，每年举办一次全球性的人类基因组大会，成为这个领域最盛大的研究会议，每年都有近千人参加。七、人类基因组计划的伦理忧患人类基因组研究从一开始就与许多伦理问题纠缠在一起。例如，在遗传学家取血样作DNA分析前要不要向提供DNA样品的人讲清楚为什么，并取得他的知情同意？21世纪的生命科学技术将为人类和生物界造福，例如解决温饱、营养问题（植物基因工程），保护和抢救濒危动物（动物基因工程），保护和抢救濒危人种（人的生殖性克隆），自体器官移植和防止衰老（干细胞克隆），根治癌症、脑心血管病、艾滋病（基因治疗）等等。但同时在21世纪的生老病死的人工安排（基因干预、辅助生殖、生命维持技术）将在更大程度上代替自然安排，人体结构、心理、行为将在更大程度上受到人工改变（如药物、电和化学刺激、脑芯片、脑移植、基因操纵），在这种情况下利用生命科技的发展侵犯人权的可能和机会也就更大更多：个人隐私被侵犯，个人的自主权或自我决定权受到侵犯，人被当作“客体”“东西”对待的可能增加，即人易被“客体化”。所以，当人们为人类基因组研究取得可喜进展而欢呼的同时，还应冷静地思考一下它可能在社会、法律、伦理方面产生的负面效应。事实上，从1985年开始提出HGP设想，到1990年美国对此研究正式启动以来，科学家、法学家、伦理学家乃至新闻界，从未停止过对基因组研究所带来的医学、社会学、法学和伦理问题的争论。考虑到上述情况，1990年HGP研究所成立之初，同时成立了ELSI研究计划（Ethics，Legal and Social Issue，简称ELSI），每年把人类基因组计划预算的3%5%用于资助伦理、法律和社会问题的研究，以预测和考虑人类基因组计划对个人和社会的含义；考察人类基因组绘图和排序的可能后果，关注防止歧视、保护隐私、贯彻知情同意、实现公正等问题。ELSI研究项目可以说是世界上最大的生命伦理学计划，其主要内容包括：（1）保险公司、顾主、法庭、学校、收容所、法律实施部门以及军队利用基因信息的公平性问题：谁应当使用它？怎样使用它？（2）基因信息的隐私和保密问题：谁拥有和控制它？（3）由于个人的基因差异而产生的心理影响问题：某人的基因缺陷如何影响其他人和社会对该人的看法？（4）由于家族史的特殊情况而对某个人的遗传检测（出生前、携带者和发现症状前的检测）和人口普查（婴儿的、婚前的和职业的）问题：在没有治疗方法的情况下应当检测吗？父母有权让他们未成年的孩子检测成年才可能出现的疾病吗？医疗团体的检测和解释可信吗？（5）生殖问题，包括知情同意程序、决策中遗传信息的运用和生殖权利问题：卫生保健人员是否恰当地告诉当事人父母基因工程的风险和局限？胎儿基因检测是否可信和有用？（6）将来某一天可能用于处理或预防基因缺陷的基因治疗问题：什么是正常的？什么是残疾或缺陷？由谁来决定？残疾是疾病吗？需要治疗或预防它们吗？寻求医治贬低了现在受残疾影响的个人吗？（7）基因增强问题：包括利用基因治疗方法提供比如身高特征父母想让孩子得到，但并不涉及疾病的治疗和预防这提出了哪些安全和伦理问题？如果这变成了通常的实践，它会如何影响基因库的多样性？（8）基因工程运用中的公平性问题：谁将利用这些昂贵的技术？谁来支付？（9）临床问题，包括卫生服务提供者、父母和一般公众的教育问题，检测过程中质量控制的标准和标准的执行问题：如何对基因检测做出精确、可信和有用的评价？（10）产品的商业化问题，包括知识产权和数据、资料的利用问题：谁拥有基因和其它DNA片段？（11）与人类责任有关的概念和哲学蕴涵的问题，包括自由意志和基因决定论，疾病和健康概念等问题：人们的基因使他们做出特殊方式的行为吗？人们总是能控制他们的行为吗？什么可以被看作是可以接受的差异？总之，人类基因组研究和应用提出的一系列伦理和社会问题可以说是新颖而复杂的，与我们每个人的利益都息息相关。这些问题的研究对人类基因组计划的健康发展，对于与医学有关的公共政策的制定以及公众正确理解人类基因组计划都有重要意义。围绕人类基因组计划对社会、法律、伦理等方面影响的讨论，随着基因组研究取得越来越多的进展也日趋激烈。但是，当人们认真地思考一些争论不休的问题时，又不难看出其中的一些突出矛盾和难题。在人类基因组研究和应用过程中，应遵循的一些道德规则：1有利无伤。人类基因知识的应用不应该给病人、当事人、受试者以及利益相关者造成伤害，应该有利于他们，在利害均存在时，应权衡利害得失，对造成的损害要给予赔偿。例如泄漏了一个人的基因型后，他遭到歧视，找不到配偶，就业困难，得不到保险，家庭也可能遭到歧视，造成家庭不和。少数民族可能由于基因缺陷而遭到种族歧视。2知情同意。无论在基因研究，还是在基因技术的应用中，都必须坚持知情同意或知情选择原则。这一原则是总结纳粹医生拿人做试验的教训基础上发展起来的纽伦堡法典的中心原则。知情同意或知情选择原则基于尊重人的自主性，并且由于价值的不同，只有个人最知道他的最佳利益是什么。参与基因研究，要得到他的同意，同意是在知情基础上获得的。同意参与基因研究的决定可以在个人、家庭或社区和群体层次作出，这种同意应该不受科学、医学或其他权威机构的强迫。引起疾病风险的基因突变的加速发现业已导致预测性基因检测的迅速发展，最后对常见病也要进行基因检测。这样对遗传咨询的需要也将越来越多。遗传咨询原则是：尊重个人和家庭；保存家庭的完整；给咨询者充分揭示所有与健康有关的信息；保护咨询者的隐私不受雇主、保险公司、学校不正当的侵犯；有义务通知可从基因信息得益的咨询者家属，或有疾病风险的直系亲属；发现孩子不是父亲所生不应提示给妇女的丈夫；儿童和青少年应参与影响他们的决定。遗传咨询应该是非指令性的。提供咨询者应帮助来咨询的个人或夫妇理解信息，了解他们可能有的选择办法以及可得到的资源，使他们能够作出知情决定；提供咨询者不为咨询者作决定，而将支持他们作出的任何决定。提供咨询者的伦理难题是他强烈认为咨询者作出了具有最负面后果的决定。如夫妇双方都有纯合子隐性基因（如镰刀形细胞症），决定要生他们自己的孩子，这对孩子不利，对家庭也不利。对提供咨询者来说，唯一的办法是要努力说服他们，要他们权衡利害，改变决定，又不违反非指令性规则。3防止歧视。在我们的现实社会中事实上仍然存在各种歧视，其中有社会性别歧视、年龄歧视、异性恋对同性恋的歧视，也存在性状差异的歧视（例如身体矮小的人往往被人看不起），一旦人们认识到性状与基因有关就会发生基于基因的歧视。对于可能携带不利基因的任何人，从伦理学上说，都应公正对待，不得歧视。对于基于基因特征的歧视，应采取一切适当措施禁止，必要时立法。例如，一个人如果知道基因测试的结果后，有可能会发生深刻的变化。患者一旦知道自己得了不治之症，就有可能感到心烦意乱，因为知晓不利的结果将影响自己及家人的幸福。歧视的最大危险在于可能影响社会计划的环境。以保险为例，如果可以几乎准确无误地查出投保人的遗传疾病，情况会有利于保险公司。又如雇主们由于要为员工培训、残疾津贴、病假和换人支付费用，他们会提出要求了解员工的基因信息。这样做，遗传测试结果“不好”的人是否会被雇主拒之门外呢？有些科学家认为，性取向至少部分是由基因决定的。如果这种论点在科学上得到确认，那么，将会促进还是妨碍世界范围内消除针对人们性取向的歧视的努力呢？通过证明某人的性取向其实是由先天确定的，而非这个人公然选择藐视社会的道德准则，可能有助于这种努力。但出于对差别的恐惧或仇恨，也可能导致要求杀死显示这种性取向的胎儿。人类基因库的多样性是保持人类力量和生存能力的主要原因之一。歧视的最大威胁源于消除所有被认为“不可容忍的”遗传性疾病的要求。因此，基因测试的进展将对人类提出重大挑战。我们如何才能减轻遗传性疾病造成的不必要的痛苦，消除这类疾病造成的早夭悲剧，与此同时又能保留人类及其基因库的多样性呢？为此，1997年11月11日，联合国教科文组织大会一致通过了世界人类基因组与人权宣言。宣言在第一章中宣布，人类基因组是人类大家庭全体人员基本统一性及承认其天赋尊严和多样性的基础。该宣言致力于解决歧视问题，并指出任何人都不应因其遗传特征而受到歧视。4保护隐私。人类基因组计划的一个直接结果，便是每个人都可以利用自己的一滴血或一根头发方便地得到自身的“基因图”。尽管人类99%的基因都相同，但由于其“字母”高达30亿，排列组合更无穷无尽，因而每个人的基因图还是有差异的。这就是生命的独特性。应该承认一个人的基因信息是一个人最重要、最基本的隐私，这是人类基因组的个体概念，关系到一个社会成员全部尊严与部分命运。在美国时代周刊和美国有线新闻网的民意测验中，应答者大多明确地表示了他们对人类基因组计划进展的忧虑。其中最担心的问题是隐藏在基因组中的秘密被公开化，从而很可能带来一系列不利的后果。比如，一些公司在雇用员工是会使用基因信息对存在基因缺陷的人冷眼相待；身体有缺陷的残疾人在受教育、就业、保险和医疗方面遭受更多歧视；可能患上某些疾病的高危人群被保险公司打入另册因此，这里又产生了一个独特的问题：究竟谁能得知我们的基因信息？许多人认为，只有自己才能知道自己的基因信息。那么，从伦理上说，我们的保险公司、企业老板和商业伙伴到底应不应该知道我们的基因构成呢？我们的配偶和亲属应不应当知道呢？我们自己呢？另外，还有政府公共卫生政策管理机构呢？一般人认为，我们自己应当知道我们的基因构成，然而，另一方面，假如这种癌症没有任何办法预防和医治，知道你的遗传信息对你的未来的身体状况不但不会有任何帮助，相反却增加了你的精神甚至物质生活的负担。配偶应当知道我们的基因构成吗？如果我们计划要生一个孩子，许多人认为，我们的配偶有权知道我们的基因构成。因为生一个健康、聪明的孩子是每一个人的美好愿望，知道了彼此的基因情况，就可以避免携带致命基因的婴儿产生，或在他们出生之前和在胚胎早期阶段得到治疗或预防。所以，很多人认为，配偶应当知道彼此的基因构成。然而，也有一些人认为，如果夫妇双方一方知道了另一方的基因缺陷，那么，很可能没有基因缺陷的一方对有基因缺陷的一方产生歧视，因此导致家庭破裂。经济上的考虑可能使保险公司、雇主和商业伙伴想知道我们是否有基因异常。因为所有的经济决策都带有一定的风险，基因构成可以看作是企业决策分析中风险因素之一。如果所有的商业活动都想因为盈利的目的而探知别人的基因构成，那就没有人可以保守住他的基因隐私。如果一个人因为基因的问题失去正常的医疗保险、失去工作、失去商业伙伴，那么由此导致的社会问题，要比不知道人们的基因构成大得多。医生和卫生管理机构可能需要我们的基因信息。如果医生知道我们的基因信息，对我们保持身体健康有很多好处，可以对疾病作出更有效的治疗。公共卫生管理部门认为，它们应当了解公民的健康和疾病情况，可以更好地制定公共卫生政策，从而可能促进社会的福利。在人类基因组研究中，应该保护个人及其家庭的基因隐私。DNA样本及其信息的使用，应避免认出当事人，办法是匿名、将样本加以编码，使之不可能被追踪。这样既保护了隐私，又提供了人口学和临床资料。为此，美国国会已开始考虑制定法律，来确保个人拥有基因的隐私权。日本科学技术会议生命伦理委员会也公布了关于人类基因研究的27项基本原则，要求科研人员严格遵守应有的道德规范，以保护公民在基因方面的个人隐私。5保护人类基因组多样性。环境问题是当今国际社会讨论的一个热门话题，而在环境问题中首当其冲的危机也许是生物多样性的急剧丧失。人类基因组多样性研究是整个人类基因组计划研究的主要内容之一。1997年10月，由美国的17名科学家、伦理学家和法学家组成的委员会就人类基因组多样性研究计划作出决定。6防止基因武器。20世纪自然科学发生了两次大革命。一次是世纪初的物理学革命，一次是世纪中叶的分子生物学革命。物理学革命使我们分解开了原子核，生物学革命使我们分解开了DNA。基因武器：是运用遗传工程技术，用类似工程设计的办法，按需要通过基因重组，在一些致命细菌和病毒中植入能对抗普通疫苗或药物的基因，或者在一些本来不会致病的微生物体中植入致病基因。例如，在大肠杆菌中植入能使大批人畜死亡的炭疽病基因，将它撒入对方境内，就会使对方不战而亡。基因武器不仅可使敌人丧失战斗力，而且会造成遗传性损伤，遗传给下一代，如永久性不育、畸形等。美国遭遇“9.11”而开始报复阿富汗恐怖组织以后，经常收到含有炭疽病的信件，导致5人死亡。美国还怀疑伊拉克总统萨达姆制造大规模杀伤性生物武器。基因武器与常规武器相比，具有以下特点：（1）成本低、杀伤力大。例如，前苏联曾研制出一种叫做热毒素的剧毒物质，用1/1000毫克就能毒死100只猫，20克就足以使全球50亿人即刻丧命。（2）保密性极强，难以防范。（3）方法简单，施放手段多样。（4）只伤害对方，不伤害己方（预先注射抗体疫苗）。7基因争夺战。随着人类基因组研究的不断深入，各国开始了一场看不见的基因争夺战，争夺的焦点主要集中于基因资源和基因专利两个方面。由于人种、社会、文化、环境等等原因，不同国家和地区的人之间存在着基因差异，研究这种种差异，有助于了解和破译各种遗传疾病的奥秘，最终有可能获得巨大的商业利润。于是，基因资源的保护问题自然被提到了许多国家的议事日程上。如要研究家系遗传疾病的起因和进行连锁分析，其样本只有印度、冰岛等国家才能提供，因为这些国家人口众多，文化多样，近亲婚配多，有基因组差异研究的最佳材料。我国由于地域广阔、人口众多、历史悠久和文化背景独特，形成一些特殊的遗传隔离人群；由于经济发展不平衡，因而形成了广泛的疾病谱，同时具有发达国家和发展中国家的各种疾病，形成了众多的不同疾病的家族、家系。这些状况给疾病的病因和发病机理的研究，尤其是与疾病相关基因的研究提供了得天独厚的资源，由于引起了一些发达国家的觊觎（ji yu），使我国人类基因流失现象一度十分严重。1996年7月19日，美国最权威的科学杂志刊发了一条消息，称美国哈佛大学准备在中国大陆采集2亿人的血样和DNA样本，用于探察疾病的原因。2001年1月13日，实力强大的美国塞来拉生物技术公司在我国台湾和上海同时登陆，进行遗传多样性测序研究。为了防止基因外流，1998年，国务院办公厅转发了科技部和卫生部制定的人类遗传资源管理暂行办法。由于人类基因组只有一套，它所包含的基因是有限的，只有3万多个。因此，人类基因组是一种有限的资源，而非再生资源。谁一旦率先发现某个基因，谁就拥有该基因的知识产权，就意味着可以获得源源不断的资金和极大的社会效益。如美国某大学发现了人体的“肥胖基因”，以2000万美圆的价格转让给一家制药公司，一年后，该公司又以7000万美圆的高价转让出手。联合国教科文组织大会于1997年11月11日一致通过了世界人类基因组与人权宣言，它是生物学领域的第一份国际性文件。这份文件承认对人类基因组的研究及其应用为改善个人及全人类的健康状况开辟了广阔的前景，它同时应充分尊重人的尊严、自由和权利，并禁止基于遗传特点的一切形式的歧视。补充资料人类基因组研究的伦理学问题：1 引言20世纪世界科学的最大成就是人类一方面深入到物质的原子核，另一方面深入到细胞核。HGP的成功将引致21世纪的医学革命。HGP可以使医学成为“治本”的医学，预测性的医学，以及真正能够实现预防为主的医学。HGP与通常的研究计划不同，后者似乎仅在应用时才发现与价值有关的问题，而它本身就与许多价值问题纠缠在一起。因此，人类基因组计划包含着一个子计划，成为ELSI研究计划。2 概念HGP引起若干概念问题。第一，若干文件，例如教科文组织和国际律师协会都称人类基因组是“人类的共同财产（UNESCO，1997）”或“人类共同遗产的一部分（IBA，1996）”。但也有人指出，人类基因组实际上都是个人的。这个概念问题涉及个人隐私和专利等实际问题。如果人类基因组是人类共同财产或共同遗产，那就不存在隐私和专利问题。也许人类基因组既有个人的方面，又有人类共同性的方面。当你检测某一个人的基因组时，它就是那个人的。但作为人类，所有人的基因组都有共同之处（99%相同）。第二，基因有没有好坏之分？当我们说某个基因引起疾病时，我们称它为“致病基因”或“有害基因”。但有时情况比较复杂，被认为致病的基因也可以在一定条件下对机体起保护作用。例如在非洲，许多人患有镰形细胞症，这是基因引起的。但非洲又有