基因科技法律问题初探

来源:岁月联盟 作者:潘维大 时间:2014-06-25

一、前言

二、基因科技的发展

三、基因科技的影响

四、基因科技的法律问题

五、结论


一、前言

  又东五百里,曰岐山,其阳多赤金,其阴多白岷,其上多金玉,其下多青雘,其木多樗。神涉 处之,

其状人身而方面三足[1]。

  讙头国在其南,其为人人面有翼,鸟喙,方捕鱼[2]。

  奇肱之国在其北,其人一臂三目,有阴有阳,乘文马。有鸟焉,两头,赤黄色,在其旁[3]。

  前述三段文字皆出自「山海经」,第一段其义为;「再往东一百五十里,叫作岐山,山的南面多产赤金

,山的北面多生白岷--据说是一种类似玉的石头,山上多产金属矿物和玉石,山下多产青雘,所产木多是

樗树。神涉 居住在这里,他的形状是人的身子,方方的脸,三只足」[4]。

  第二段语译文「讙头国在它的南边。这里的人都是人的脸生有翅膀,鸟的嘴,正在用他的鸟嘴捕鱼」

[5]。

  第三段之语译文如下;「奇肱国在它的北边。这里的人都是一条胳膊,三只眼睛,眼睛有阴有阳,阴在

上,阳在下。他们骑文马--文马就是白身红鬣、眼睛像黄金的吉量。有一种鸟,两个脑袋,红黄色的身子

,在他们的身边」[6]。

  「山海经」是一部有几个部分组合而成,而性质非常奇特的古书。据目前学者之考证,它大约成书于从

春秋末年到汉代初年这一长时期中,作者非一人,作地是以楚为中心,西及巴、东及齐[7]。

  以前读山海经时,仅将其视为灵异神话的著作,但于了解了生物科技中基因技术的发展后,知道任何的

生物形成,皆由基因所控制,而外形差异极大的动物,其内部基因可能仅有极小的差距[8],而人体运作的

功能基因和苍蝇体内的基因相同9,不禁对山海经有了再次的评价。在地球形成生命至今的三十五亿年间10

,各种形式的生命在基因的操控下,怎不可能形成三只足的神涉 ,鸟嘴人身有翅膀的讙头国人,或一只手

、三只眼的奇肱国人。因为按现今基因科技的发展,于理论上而言,在实验室中确有可能制造出上述的生物

。当人类可以取代上帝的角色,可以制造各形各色的生物,各种基因产品可以影响人类的食、衣、住、行等

日常生活,可以控制人类的生、老、病、死时,人类是否已有足够的心理准备,可以接受这种进步。我们在

制度上--尤其是社会、伦理与法律上是否应对此种未来的技术进行反思,我们是应该顺应科技的发展,让

其改变人类数百年建立的伦理共识,亦或应针对人类有不当影响的部分加以禁绝或限制呢?这是我们这一代

人应深刻思考的问题。

  本文除介绍基因科技发展的过程,与基因科技对医学、农业与经济的影响外,并针对因基因科技技术,

在法律层面上可能产生之问题做一阐述。


二、基因科技的发展11

  基因科技的发展起源于遗传学的研究,1866年门德尔(Gregor Mendel)以豌豆杂交试验,从豌豆前后

代的相似和相异中,找出特定的关系,从而确定了两个重要的原则,即分离率(principle segregation)

和独立分配律(principle of independent assortment),门德尔因此被称为遗传学之父。

  门德尔学说发表后并未受到重视,直到1883年罗士(W. Roux)提倡染色体学说,1903年苏顿(W.S.

Sutton)主张染色体含有遗传的单元后,门德尔的学说才受到普遍的重视。

  1909年荷兰生物学家约翰生(W.L. Johannsen)出版「遗传学纲要」一书,确定遗传之物质在染色体中

,而该遗传物质,约翰生将其定名为基因(gene)。

  1910年美国哥伦比亚大学教授摩根(T.H. Morgan)发表「果蝇的性联遗传」(Sex-limited

inheritance in Drosophila),其中有两个重要结论,第一、基因位于染色体上,而且某一特定基因位于

某一特定染色体上。第二、数个基因可以同在一个染色体上,而同在一个染色体上的基因,不遵守门德尔的

独立分配律。摩根对基因与染色体间关系的贡献,因而获得1934年诺贝尔生理医学奖。

  穆勒(M.J. Muller)在1927年发现X射线可以诱导突变(mutation),使研究者可轻易的获得大量的突

变体(mutant),作为遗传和育种试验的研究材料,穆勒亦因此贡献,获得1946年诺贝尔生理医学奖。

  1933年裴恩特(T.S. Painter)从细胞学着手,利用果蝇幼虫唾腺细胞特有的巨大多丝染色体

(polytene chromosome),做成了第一个详尽的X染色体图。唾腺染色体的分析,一方面加速了细胞遗传学

研究的进展,一方面更确切的证实基因与染色体间的关系。

  1940年代,经过葛里菲斯(F. Griffith)、艾维瑞(O.T. Avery)、麦里奥(C.M. MacLeod)和麦考

提(M. McCarty)对肺炎双球菌(Diplococcus pneumoniae)遗传性状转化作用(transformation)的研究

;赫希(A.D. Hershey)和杰斯(M. Chase)对大肠菌(Escherichia coli)之噬菌体T2感染大肠菌机制的

研究;佛兰克尔-康拉特(H. Fraenkel-Conrat)和辛格(B. Singer)对于烟草嵌纹病毒素(tobacco

mosaic virus)之重组合(reconstitution)接种试验的研究;证明了生物细胞内只有核酸(nucleic acid

)(一般真核生物为DNA,少数原核生物为RNA)才是遗传物质,其它成份都不是遗传物质。

  1953年华森(J.D. Watson)克里克(F.H.C. Crick)提出DNA双螺旋构造假说(DNA double helix

structure hypothesis),使基因科学的研究迈入一个新纪元,因此他们共同获得1962年诺贝尔生理医学奖

。华森与克里克并提出DNA的复制作用(replication)是半保留式(scmiconservative)。

  1956年柯恩博格(A. Kornberg)利用DNA聚合酶(DNA ploymcrase)成功的在细胞外(in vitro)合成

DNA,并首度证明DNA的复制作用是半保留式。柯恩博格因此项贡献与发现RNA聚合酶(polynucleotide

phosphorylase)的欧科亚(S. Ochoa)共同获得1959年诺贝尔生理医学奖。

  DNA的碱基排列顺序决定了遗传讯息(genetic information),而吉伯得(W. Gilbert)和圣格(F.

Sanger)的研究,发展出新的技术,决定DNA内碱基的顺序。亦因此贡献,吉伯得和圣格与基因选殖的先驱

伯格(P. Berg)合得1980年诺贝尔化学奖。

  毕德尔(G. W. Beadle)和塔特姆(E. L. Tatum)以面包霉菌作试验,于1941年提出「一基因一酶」

的理论(one gene-one enzyme concept)此两人因此项贡献与发现细菌有两性存在,而且亦可以发生有性

重组的李德保(I. Lederberg),共同获得1958年诺贝尔生理医学奖。

  1949年鲍灵(L. Panling)发现正常人血色素(hemoglobin)与患链形血球贫血症(cickle cell

anemia)患者的血红素有化学上的差异。1956年英格兰姆(V. M. Ingram)找出两种血色素分子的差异,在

于一个胺基酸分子的不同。因此,此种病被称为分子病(molecular disease)。

  传统上皆认为DNA复制DNA,DNA经过转录作用(transcription)形成RNA,RNA经过转译作用

(translation)形成蛋白质。但提姆(H. Temin)和巴尔的摩(D. Baltimore)发现反转录酶(reverse

transcriptase),即RNA可作成合成DNA的模板,经反转录作用(reverse transcription)形成DNA,他们

因此贡献与德巴克(R. Dulbecco)共同得到1975年诺贝尔生理医学奖。

  1961年尼伦博格(M. Nirenberg)、欧科亚(S. Ochoa)、马修义(J. Matthaei)、克利克(F. H.

C. Crick)、柯朗纳(C. Khorana)、杨诺夫斯基(C. Yanofsky)和霍里(R. Holley)等人的研究遗传密

码(genetic code),发现三个核苷酸(nucleotide)为一个密码子(code),而可决定一个胺基酸,在

mRNA上,遗传密码的读法有方向性,密码子与密码子之间没有分界,而且相邻的密码子之间没有重迭的部分

,又常常有好几个密码子代表同一个胺基酸,在不同的生物细胞中,大家的密码子可能都相同。尼伦博格、

柯朗纳与霍里因阐述遗传密码即基因如何决定蛋白质内胺基酸之顺序,获得1968年诺贝尔生理医学奖。

1975年柯恒(S. Cohen)和博伊尔(H. Boyer)将核酸分子嵌接至质体(plasmid),并纳入大肠菌细胞内

,成为一个新的且具遗传能力的组合体(recombinant),而且能在大肠菌细胞内继续增殖,并有转录作用

(transcription)和转译作用(translation)形成蛋白质,此贡献即为遗传工程(genetic engineering

)的开始。

基因选殖和遗传工程技术中需要许多酶才能进行,其中最重要的酶是限制内核酸酶(restriction

endonuclease),阿柏(W. Arber),史密斯(H. Smith)和南施丝(D. Nathans)因为研究限制酶成功,

获得1978年诺贝尔生物医学奖。

  1996年魏尔曼(I. Wilmut)与坎贝尔(K. Campbell)于苏格兰罗斯林研究所(Roslin Institute)复

制出一只小羊桃丽(Dolly)。桃丽不是来自精子与卵子的结合,而是来自一只六岁大绵羊的乳腺细胞的遗

传基因。其过程系将一只六岁大绵羊的乳腺细胞取出,再将细胞中的细胞核抽取出来,将第二只羊卵子中的

细胞核抽离,再将第一只羊的细胞核融入卵子细胞中,用电击的方式使卵子分裂,再将卵子殖入第三只羊的

子宫中发育,最后诞生出来的羊与第一只提供乳腺细胞的羊一模一样12。

  1988年美国国家卫生总署(The National Institute of Health,简称NIH)宣布积极投入人类基因组

计划(Human Genome Project,简称HGP),并任命发现DNA双螺旋结构的华生博士担任主持人。图解人类染

色体中所有基因的相对位置,并且解读这些基因上的DNA遗传讯息序列。预估人类基因组染色体中的碱基

(A.T.G.C)约有三十亿对,解开每一对基因码(碱基)之成本为一美元,所以需三十亿美元的经费,以十

五年得时间完成。

  由于世界各国纷纷成立成立研究人类基因组专责机构,民间组织,尤其是美国瑟雷拉基因组公司总裁凡

特(J.C. Venter)等积极投入,使得HGP计划成为一世界级的研究计划,台湾亦负责第四号染色体部分的

DNA序列,使得此一计划提前于2000年6月26日,由美国总统柯林顿与英国首相布莱尔,在电视上向全世界宣

布,人类基因图谱与基因定序(Human Genome Mapping and Gene Sequencing)已达重要里程碑。

  此一计划完成,被誉为比美人类登陆月球,在人类科学发展具有非常的意义。

  成人的人体约有60兆细胞,每一细胞中有23对染色体,DNA则位于染色体中,DNA是双螺旋结构,有如一

条很长的扭曲梯子,梯子的两侧扶手是糖与磷酸组成,而梯子的踏板则是由碱基所构成。碱基有四种,称为

腺嘌呤(A),胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)、与胞嘧啶(C)。其中A一定是与T结合,G一定是与C结合,梯

子的踏板就是由这样结合的碱基对所组成。这四种碱基排列方式,称为基因密码,由于DNA遗传密码的讯息

传递,才能使每一种生物表现它的特征,DNA遗传密码依其排列顺序,以三个为一组,每一组可以控制一种

胺基酸的产生,由胺基酸排列顺序组成各种蛋白质,蛋白质可推动生命体的酵素反应,人体约有三至四万种

遗传基因,使得有人的皮肤是黑色的,有人是黄色的。人类基因组计划即是将30亿对碱基排列顺序弄清楚,

以进一步发现3至4万个基因的秘密13。

三、基因科技的影响

  人类基因组计划(HGP)将人体DNA中30亿对碱基解读后,除了科学上得以进一步的探索未知以外,对人

类的生活到底会产生如何的影响?本节将从医学、农业与经济三方面的影响分别说明:

1.对医学的影响

(a)基因诊断

  人类生命从精子与卵子结合后成功的孕育开始,该生命受到精子的基因与卵子基因各一半的影响,但到

底是那一半,则无法预测。目前只要在怀孕三个月左右,抽取羊水或极微量的检体细胞进行DNA分析,即可

得知胎儿的基因。目前对于许多先天性的遗传疾病,已可经由基因诊断而确定,如地中海型贫血,镰刀形红

血球疾病,苯酮尿症,戴萨克斯症等14。

  由于除了同卵双胞胎外,每个人的DNA皆是独一无二的,DNA作为鉴定亲子关系以及作为证据,亦被广泛

的使用15。随着HGP的解读,以及技术的进步,人体三至四万对基因可逐步了解其位置,及其完整功能。则

未来的父母可以选择他们所想要的理想小孩。医师可将精子与卵子进行体外受精,大约可形成十几个胚胎,

从每一个胚胎中抽取微量的检体,即可知各个胚胎的基因,从基因分析中可判断该胚胎未来的所有可能,包

括长相、个性、智力,各种特别的天赋,可能得到的疾病,体能,甚至寿命。父母即可坐在计算机前,面对

一幅幅他们未来可能小孩的相片,逐一挑选,被选中之胚胎再殖入母亲的子宫中发育成长。

  在未来能从任何人身上的一点检体,如一滴血,一根头发,一块头皮屑等,即可知其全部基因,进而知

到其可能的疾病、长相、个性、智力、体能及寿命等信息16。

  另外,可将一段基因黏在一小片玻璃上,称为基因芯片,用以快速检查身体上的疾病,环境污染物或食

物中毒等,可视检查目的的不同,而黏不同的基因,预估未来的市场需求量一定十分庞大17。

(b)基因治疗

  如果疾病是由于人体的基因出现缺陷,我们以修补基因的方法,增加一段基因或减少一段基因,治疗疾

病,此种方式称为基因治疗。由于基因缺陷产生疾病的情况相当复杂,若依发病的时期分类,可分为先天性

疾病与后天性疾病两种。先天性疾病又可分为三种:

(A)单一基因缺陷:一般而言,突变机会大约是千分之二,已知有四千多种疾病与此有关,例如先天性心脏

病、地中海型贫血、苯丙酮症等。

(B) 多基因缺陷:此类型疾病发病之原因,不限于单一基因的缺陷,已知有五十多种疾病与此有关,例如心

脏病、高血压、糖尿病、癌症等。

(C)整段染色体异常:发生机会大约为万分之七,发生的话不是死胎、早夭,就是先天性畸形。

  后天性基因疾病主要导因于病毒或化学药剂,或各种放射线如X光、紫外线等所引起的感染或突变。如

病毒所引起的肺癌、淋巴癌、鼻咽癌、后天免疫不全症(AIDS)、子宫颈癌等18。

  由于受精卵分裂到8个后,各细胞功能即已定位,也就是职司长肌肉的细胞,该细胞的基因中只有掌理

肌肉生长的基因发挥功能,而不会长出内脏,相同的,职司长内脏的细胞,该细胞的基因中只有长内脏的基

因发挥功能,而不会长肌肉。而成人的细胞约有60兆个,基因修补时若要修补60兆个细胞,几乎不可能。除

非是在胚胎期间即进行基因修补。因此,发展出不同的治疗策略;细胞中用来阻止生长分裂的物质,是一种

称为P53的蛋白质,只要细胞内的P53保持活性状态,细胞就不再分裂生长,因此P53又被称为抑癌基因。也

有使用以毒攻毒的方法,造成癌细胞解体死亡,如利用突变加工的腺病毒当载体,攻入癌细胞中,进行比癌

细胞更快速的分裂增生,引起癌细胞的死亡。亦有针对基因缺陷而不能制造出的物质,直接加以补充,而达

到治疗的效果。例如人体免疫系统的主角被称为淋巴球,而淋巴球的制造与活动,都需要一种称为腺甘淀粉

酶(ADA)的酵素,若制造ADA的基因有缺陷,则淋巴球的数量与活动则会产生问题,使得人体因为轻微的感

冒也会致命。治疗的方法从患者的血液中抽出淋巴球,再让含有正常ADA基因的病毒感染淋巴球,而使患者

的淋巴球带有正常的ADA基因,再将淋巴球以静脉注射的方式送回人体。但由于制造淋巴球的造血干细胞仍

是有缺陷的ADA基因,所以当注入人体的淋巴球死亡后,仍需再注入新的淋巴球。以此法治疗成功之病人已

有三例,两个在美国,一个在日本19。

  亦有将人类基因殖入动物中,利用动物生产原人类基因可生产治疗疾病的物质,亦即是将动物当成是制

药工厂,帮人类制药。例如1988年2月英国爱丁堡大学约翰生博士成功育出全球第一只基因转殖羊,羊乳可

分泌人类胰蛋白酶以及血液凝固因子20

  对于预防基因缺陷的疾病,亦有使用基因疫苗免疫法,其与传统疫苗以经过减毒处理的病原菌或毒蛋白

注入人体不同,而是将带有可以制造抗原蛋白质的基因,利用显微注射或基因枪方式打入肌肉细胞内,使这

些进入体内的基因,能利用动物本身的蛋白质制造系统产生抗原蛋白质,这些抗原进而刺激动物体或人体,

产生对此一抗原免疫力21。

(c)复制人

  复制羊桃丽诞生后,打破了细胞不可逆的定律22,也使得复制人在理论上而言,是完全可能,虽然世界

各国大多明文禁止研究复制人,甚至对人类胚胎的研究也有很多的限制23。但是科学家们研究的好奇心,加

上巨大的商业利益,恐非法律可完全禁绝。因此,本节将介绍未来复制人可能的发展。

  本节基因诊断部分,曾提及未来的父母可以就十几个胚胎中选择他们所想要的子女,但若父母对这十几

个胚胎未来可能的生命都不尽满意时,随着复制技术的发展,科学家可随着父母的意愿修改胚胎基因,以达

到父母的要求。例如父母想要一个运动健将,科学家可将全世界最优秀运动员掌理运动的基因,殖入胚胎中

,以使得胎儿未来成为一个优秀的运动员。

  人身器官因为各种原因而产生衰败时,因为医学上的器官移殖手术亦趋成熟,各种换心换肾等手术,在

今天亦属平常,但最大的问题是来自异体的器官,殖入患者时,不论是多亲近的亲属,都会使患者的身体,

因为异物的进入,而产生排斥作用,使得器官移殖的成功率大为降低。复制技术日愈成熟后,需求换心的人

从身体中取出一个细胞,令其制造一个心脏即可,这个心脏殖入患者身体时不会有任何的排斥,因为该心脏

本来就是患者自己的心脏。或者先复制自己没有头的身体,每当身体的某一器官有问题,即可立即取出备份

零件使用。

  长生不老一直是很多人的愿望,如果三至四万对基因中一对是长寿基因,则人类未来可活到500岁应该

也不大困难。或者复制一个有头没有脑子的二十岁身体,在七十岁的时候,再将七十岁的脑子殖入二十岁的

身体当中,则不但是长生不老,而且是青春永驻。

  希尔佛教授在其著作「复制之谜」中,曾比拟赫胥黎于1931年完成的小说「美好新世界」的情节,描述

复制技术若被广泛使用后,公元2350年的世界。届时所有的人被划分为两种等级;属于优等的人被称为阿法

族(alpha),而次等人被称为埃普斯隆族(epsilon)。阿法族带有人工合成的基因,这些基因是在实验室

中制造的,他们原本不存在于人类的细胞。阿法族有多种类型,例如某阿法族以运动员著称,他们可以从上

一代回溯到21世纪从事运动的祖先,每一代阿法族运动员陆续改造基因,使得当今阿法族运动员表现惊人。

阿法族里还有许多类型,包括阿法族商人、音乐家、艺术家等,其产生过程皆相同。并预测在公元4000年以

前,阿法族和埃普斯隆族将分别成为阿法人类和埃普斯隆人类,亦即是两种完全不同的物种,无法交配与生

殖,彼此之间只剩下浪漫的遐思,就像目前的人类对黑猩猩一样24。

  此外,复制技术亦有可能使得同性恋生子,甚至有小孩子的父母亲是未出生的胎儿25。

 2.对农业的影响

  世界人口目前约有55亿,预计2025年时人口将增至100亿,如要养活100亿人口,世界食物生产量至少也

要增加一倍以上。传统农业技术改良动植物,从选种、杂交、育种、再选种的过程,欲得到令人满意且可以

普遍推广的动植物,约需十到十五年的时间。但基因技术改变了这些困难。例如美国已有可抵抗流感病毒的

牛、猪与鸡。马里兰大学亦培养出长得比未经处理的虹鳟鱼与鲑鱼快上百分之二十至四十五。

  在植物方面已有可以对抗除草剂的西红柿、豌豆与棉花,可抵抗各种细菌与病毒的苜蓿、马铃薯、甜瓜

和稻米,以及可以制造各种杀虫蛋白质的西红柿、马铃薯和棉花,亦有可以延缓成熟和衰败的西红柿,与可

以产生塑料、石油、食用油、润滑油及各种营养成份的新植物26。

  这些基因改良食品(Genetically Modified Organism:GMO),在台湾自美国进口的大宗谷物中(如玉

米、大豆等),每年至少有一半至六、七成比例为基因改良作物27。

  在未来,吃到像西瓜大的西红柿,像鲨鱼大的田鸡肉,像蜂蜜一样甜的橘子,看到在夏天开的梅花,紫

色的荷花,甚至有七种颜色的玫瑰花,应该都是很平常的事了。

 3.对经济的影响

  理查德.奥利佛在其著作「生物科技大未来(The Coming Biotech Age)」一书中预测21世纪开始,我

们已从e世纪(信息时代)进入了b世纪(生物物质时代),e世纪的计算机与网络等科技,虽然在21世纪中

仍对人类有着重要的影响力,但其已是成熟的产业,就如同是今天的电器产品一样,虽然仍影响我们的日常

生活,但已无法成为推动经济持续发展的重要原因。在生物物质世纪,对我们的经济有翻天覆地的影响,吃

的是基因改造食品,穿的是基因科技材料的衣服,住的是基因材料的房子,汽车用的是生物内燃机、生物电

池,用的是生物计算机,看病时用的是基因治疗技术,吃的药丸当然也是基因的药物。在这生物经济时代有

三个法则,第一、知识每天倍增;该书以美国专利商标局从1977年至1997年核准生物科技专利权的数目中预

测,到2005年生物物质的知识累积每隔一个月倍增一次,2010年每周倍增一次,2016年就会达到每天倍增一

次。第二、生物物质影响全球化的范畴愈来愈大,而所研究的目标都是微小的。生物科技有很明显的外溢性

,所谓外溢性就是知识研发的外溢,例如1920年发明铁弗龙(Teflon),一开始是被用在美国太空计划中,

但随后被用来制作厨具,带来大笔的经济利益。任何现在所发现的一般基因,日后可能产生如何的用途,与

多大的经济利益,在发现时都无从预测。因科技外溢性虽然可产生影响全球的经济利益,但所研究的对象却

是肉眼无法见的细胞与基因。第三、生物物质时代的经济成长率将是接近垂直。在工业时代,来自利用能源

与生产技术所产生的经济回馈呈等差级数增加,在信息时代则呈等比级数增加,而随着投入生物科技研发资

源的增加,这项科技的商业成果将呈指数式的递增28。


四、基因科技的法律问题

  基因科技的进步,固然带来人类整体生活的提升,但随之而来的各层面问题,亦需面对解决。例如伦理

问题、社会问题、风险管理问题、环保问题29等,本节仅就基因科技产生的法律问题为一简单的阐述与介绍

1.基因的法律性质

  研究细胞中基因时,必须先从某人身上取出细胞,若日后从该细胞中研究出有用的基因,进行取得专利

,并从中获利时,提供细胞的人对于该利益是否有任何权利?亦就是人体的器官、组织或细胞一旦与人体分

离后,该人对这些从身体取出的东西,可否主张任何权利?在美国加州最高法院即曾讨论过这个问题,于

Moore v. The Regents of the U. of California一案中30,原告至被告医院就医,经诊断须进行脾脏移殖

手术,被告医师并未事先告知原告切除之脾脏将进行医学研究,被告医师日后以此研究成果取得专利,并将

专利授权予制药商,获得利益。原告起诉要求损害赔偿,法院认为原告对于切除的组织或细胞,并无任何法

律所保障的财产利益(legally protected property interests),所以不可主张动产强占之诉

(Conversion)。

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