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发信人: yingitr (心剑), 信区: Green
标 题: 尚未真正现身战场 基因武器引起诸多关注和质疑
发信站: 哈工大紫丁香 (Wed Jun 2 11:24:58 2004), 站内
要说基因武器,首先得说说基因。基因即脱氧核糖核酸。它隐藏着负责人类生命和
特征遗传的“密码”。关于它的发现和探索,还有不少有趣的故事。
绷带上的发现
俗话说:“种瓜得瓜,种豆得豆。”为什么生物能将自己的性状特征遗传给后
代呢?
19世纪60年代,一个名叫米歇尔的瑞典青年打开了这个生命之谜的大门。当时
,米歇尔是著名德国化学家霍佩·赛勒的研究生。一天,他看到实验室附近的一家
医院扔出了许多带浓血的绷带。他忽然感到,这是一个研究人体细胞的好机会,因
为脓血是那些与病菌“作战”而“战死的白细胞和被杀死的人体细胞的遗体”。米
歇尔小心翼翼地把脓血收集起来,用胃蛋白酶去分解,结果发现胃蛋白酶对细胞核
不起作用,细胞核中含有一种富含磷和氮的物质。后来在老师的帮助下,他于1868
年把这种物质从细胞核中分离了出来。这就是核酸。它和蛋白质共同组成了染色体
,是遗传的物质基础。
后来科学家从研究中进一步发现,核酸由脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(
RNA)组成。其中位于染色体上、携带着不同特定性状遗传信息的DNA分子片段就是
基因。它正是决定生物遗传性状的“主宰”。
美妙的双螺旋体
20世纪中叶,很多科学家都在研究DNA结构,其中一组就是美国科学家沃森和英
国科学家克里克。克里克原本是一个物理学家,还精通化学、数学。而沃森是一名
年轻的生物学家,动手能力极强。
有一次,沃森得到几张DNA的X光衍射照片。他拿起一个放大镜,仔细扫视图画
。突然,他把目光停在一个十字状的地方,对克里克说:“这地方有个交叉。我看
这种螺旋很可能是双层的,就像一个扶梯,旋转而上,两边各有一个扶手。 ”沃森
的话让克里克也兴奋了起来。他说:“很有可能。现在我们应该制出一个模型,有
了模型就可以说清楚一切。”
但是连续十几个月,两人怎样都摆弄不出一个理想的模型。1953年元旦刚过,
他们又做了一个新模型。这个模型倒是与已知的资料相符,但看上去很别扭。这样
的结构是不可能的,因为自然界的生物都是以一种美妙、和谐的结构存在。沃森突
发奇想。他决定暂时抛开科学依据,对这个模型纯粹从美学的角度进行调整。终于
,眼前的模型变得宛如一条凌空飞舞的彩绸,舒展自如,再检查全面情况,结果令
沃森欣喜不已———模型竟然正好与资料情况相符。DNA结构之谜解开了。
神奇的基因图谱
1958年,克里克在DNA双螺旋模型的基础上,提出了分子生物学的中心法则:通
过DNA复制,生物体将遗传信息传给子孙;通过转录和翻译,遗传信息传给显现个体
性状的蛋白质,从而决定细胞的表型。蛋白质由20种氨基酸按不同的次序排列组成
,DNA由4种脱氧核苷酸组成。氨基酸顺序与脱氧核苷酸顺序之间的联系被称为遗传
密码。
到1966年,科学家经过努力,把全部遗传密码都破译了,并编成了密码表。接
下来,摆在他们面前的问题是:具体到某一物种,特别是人类的基因究竟是怎样组
成的呢?
1990年,被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划正式启动
。美、日、德、法、中等国科学家先后加入其中。2000年6月26日,美国和英国通过
卫星传送联合宣布:经过10年的努力和付出数十亿美元的代价后,人类第一个基因
组草图终于完成了。美国总统克林顿称它是人类有史以来“最了不起的图谱”。他
风趣地说:“我们正在学习上帝创造生命的语言。”
科学家发现,人类的基因并没有预想的6万~10万个,而只有3万多个,与已知的
哺乳动物基因的数量差别不大。现在全世界已经拥有40多亿人类基因组数据,这是
全人类的共同财产。
自20世纪70年代以后,以基因重组技术为代表的基因工程技术应运而生。基因
工程刚一问世,就同其他高新技术一样很快被用于军事领域。一些国家不惜血本大
力研制基因武器。
新一代生物武器
若给基因武器下个简单的定义,那就是:按使用者的要求,运用基因工程技术
对基因进行重组,把一些特殊的致病基因移植到微生物体而制造出的新一代生物武
器。基因武器按作用不同可分为三大类。
第一类,致病或抗药的微生物。这种基因武器是一些组合体,比如把一些基因
的抗药性整合,能大大提高杀伤性。如:将具有抗四环素作用的大肠杆菌的遗传基
因和具有抗青霉素作用的金色葡萄球菌的基因进行拼接,再把拼接的分子引入大肠
杆菌中,培养出了具有抗上述两种杀菌素的新大肠杆菌。这种新大肠杆菌很难治疗
。
第二类,攻击人类的“动物士兵”。据称,只要研究和破译出一种攻击人类的
物种的基因,便可以将这种基因转接到同类的其他物种上,其繁育的后代也将成为
具有攻击性的“动物士兵”。如有外刊报道,如果将南美杀人蜂、食人蚁的残忍基
因转接到普通的蜜蜂和蚂蚁身上,再不断把这些蜜蜂、蚂蚁进行克隆,它们就可以
成为“动物杀手”。
第三类,种族基因武器。这种基因武器所瞄准的基因是敌方所特有的,如控制
头发、皮肤、眼睛颜色等性状的基因。它既能有效打击敌方,又能使己方部队免受
伤害,有人说它是“人种炸弹”。
惊人的超级杀手
基因武器之所以受到重视,主要因为它在人们的预想中,有着比常规武器及核
武器更大的应用前景。
首先,基因武器具有巨大的杀伤威力,一是致死率高,二是杀伤面积广。世界
卫生组织曾作过测算,一架战略轰炸机对完全没有防护的人群进行袭击所造成的杀
伤面积是:100万吨TNT当量的核武器为300平方公里,10吨普通生物战剂可达 10万
平方公里,而基因武器的杀伤力要超过普通生物战剂的10倍甚至上百倍!
其次,生产成本低,而且有丰富的物种资源可以利用。据统计,用5000万美元
建造一个基因武器库,其杀伤力远远超过花费50亿美元建造的核武器库。到目前为
止,世界上有10多种微生物的基因组全序列已经发表,每组的费用仅为300美元。而
且科学家已证明,只要研究和破译出一种物种的基因,便可以将其转接到同类的其
他物种上。
再次,超级精确化。未来的基因武器应具备精确的敌我分辨能力,这是其他武
器难以企及的。如它能针对某种人(或动物)的基因密码特征去杀伤这类人而不伤
及其他人。
此外,基因武器可以用人工、军舰、飞机等多种方式施放,可以投在敌对方的
前线、后方、江河湖泊、城市和交通要冲,人群普遍易受害。受害人群的临床表现
与某种病毒基因之间的联系很难确定,特种病毒的抗生素更是难以在短期内研制生
产出来,成本也很高昂。
人类面临的挑战
如果有一天,基因技术的发展使基因测序与拼接相当便宜、生物克隆技术简单
易行,生物病毒就有可能像计算机病毒一样泛滥成灾。如果生物病毒具有了计算机
病毒的特性,那么最理想的生物武器也将可能出现,那就是:人群普遍易感+最佳
传播途径(空气、水)+急性发病+符合要求的致死率+最普遍的抗药性+最佳可
控触发(针对特定基因密码发作)。一般的生物武器都具备前3项功能,但它们大多
具有极强的致死率且不可控,因此受到国际公约的制约。但随着基因技术的发展,
加上第5项功能(最普遍的抗药性)的帮助,致死率将变为可控。这将把基因武器等
生物武器的使用导向和平时期,用于遏制潜在竞争对手甚至盟友,引起社会恐慌,
影响经济发展等。
未来基因武器很可能具备所有6项功能。到那时,一旦人类各种族之间爆发基因
武器大战,人类将遭受空前的劫难。
然而,说归说,基因武器毕竟还未真正走出实验室。它是否就真能针对特定对
象而“杀人于无形”呢?对它的研制和应用,其实还存在不少质疑。
真的可以制造种族灭绝的基因武器吗?
现有研究表明,针对所有人的基因武器可能比较容易制造,但只针对某一民族
的基因武器制造起来却非常困难。因为,肤色、身高、相貌、毛发等方面的差异只
是区分不同人种的外部“标记”,而不是最本质的“标记”。最本质的“标记”是
基因。
实际上,人类所有民族的基因绝大部分你中有我,我中有你,很难区分。
首先,根据大多数人类学家的看法,全世界的人类可能有共同的祖先。经过几
万年至几十万年不同环境的影响,才形成了不同的民族。同时,各个民族又在不断
地交融。
现代遗传学比较一致的观点是,如果要确定一个物种是否有种族(亚种)之分,
首先要确定这一物种的基因差异,其范畴是0~1%。如果两个人的基因差异是0 ,当
然说明他们属于同一民族,但这不可能!因为即使是单卵双胞胎,也不会有完全相
同的基因。如果两个人的基因差异在1%以上,才说明他们不属于同一个民族。
另一些遗传学家认为,区分民族可以靠基因上比较细微的差异,而这个差异最
小也应为0.3%。而现在科学界共同承认的说法是,人类基因的个体差异最多为 0.3
%,而人类基因遗传差异,也就是种族差异不到0.15%。显然,人类在基因上区分种
族或亚种很难。
由此可见,要利用目前人类不到0.15%的基因遗传差异来研制针对不同民族的基
因武器,虽说并非绝不可能,但在可以预见的未来,可能只是一个神话。
20克超级热毒基因武器有多大杀伤力?
有报道称,前苏联曾研制出一种热毒基因武器,只需20克(另有说法是20毫克
)就足以令全球60亿人口死于一旦。这听起来和“全世界的人每人吐一口口水就可
以淹没一座城市”一样荒谬。
正如全世界的人不可能集合在一起朝一个地方吐口水一样,基因武器也不可能
平均作用于全球每一个人。的确,基因武器是一种大规模(或者说超大规模)杀伤
性武器,但它毕竟还是一种生物武器,必须以毒剂或生物战剂的形式来杀伤有生力
量,因而其战场使用有相当的局限性。 一是它对具有充分防护准备的军队来说
很难达到目的。二是它受气象、地形条件影响很大。当气象、地形条件不利时,生
物战剂很难滞留,造不成有效的杀伤浓度和密度。三是它具有反向作用。生物战剂
气溶胶可能因风向变化而流向使用者一方,传染性强的战剂所造成的疾病可能通过
某种途径回传给使用者自身。
因此,关于基因武器的杀伤威力的确容易引起人们的疑问。
转基因动物真的可以成为“动物士兵”吗?
有人设想将转基因动物变为“动物士兵”,实际上事实不像想像那样简单。
1994年8月28日,德国《星期日图片报》报道,转人生长素基因的转基因猪培育
成功。这只猪大得像头小牛,但却百病缠身。它患有胃肿瘤、肺炎、心力衰竭和关
节畸形等病症,别说奔跑,连站都站不住。
转基因动物的一个显著特点是个体大。它们存在正常动物所没有的许多缺陷。
首先它们很难自身繁殖,需要不断克隆。其次它们性情怪异,很难控制。像这样的
动物,很难设想它们能成为听从指挥、冲锋陷阵的“士兵”。
自然界的所有生物,特别是动物都是经过几万年几十万年以上的物竞天择才留
存下来的,而转基因动物这种“人造动物”是很难适应自然环境的,只能在特定的
环境下生存。所以,转基因“动物士兵”起码在目前还仅仅是一种大胆的设想。
来源:《解放军报》
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唉呀,老天有眼,我忍辱偷生了这么多年,终于等到了这一天,多谢。我们全家都是他
害死的,我还被逼作了他的兔宝宝哪。这个狗贼,人人得尔诛之,你就快点杀了他,我
准备放鞭炮去。
干嘛这么慌慌张张的,稳着点。幸好我带了大队人马来。当然啦,你仇家这么多。
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