05-01：邁向勇敢新世界

 

筆者印象最深刻的小說是奧德斯．赫胥黎1931年的作品《勇敢新世界》（Brave New World，又譯作《美麗新世界》），故事背景是公元二十六世紀的地球。未來世界標榜的是高科技文明和物質享樂主義，人類在超級大都市裏過着極度奢華的生活。

 

美麗新世界？

未來人類都是胚胎工場的量產（Mass production），文明社會再也沒有婚姻、生育、家庭、父母、子女、親情這等「繁文縟節」了。科學家利用先進科技，以五條生產線把胚胎培育成五個等級的人：Alpha、Beta、Gamma、Delta和Epsilon。最完美的Alpha類型人是新世界的執行者，負責行政和教育等崗位，其他人會因應級別高低，被編制入次等甚至下賤的工種。換言之，人一生下來，命運就已被社會制度內定好了，誰也無法改變。

未來世界奉行洗腦式的思想監控，令所有人也沒有獨立思維，沒有自我，只懂沉溺在物質和玩樂之中，卻矛盾地慶幸自己可以過着這種「理想」的生活（唯一能反思自我的只有書中主角，不然便沒戲說了）。

在二十六世紀，醫療科技已消滅了所有疾病，未來的醫療系統更能提供最完善的保健服務，令所有人的身體一直維持在巔峰狀態，青春常駐。到了六十歲，即是人類的「有效期限」過了後，他們便會自然流失，以免虛耗社會資源，所以未來世界是沒有年老、慢性疾病、長期病患……諸如此類的。

筆者讀《勇敢新世界》已是初中的事了，當時的我怎也想不到，小說的荒誕情節竟會在自己有生之年逐一兌現。

促使人類邁向勇敢新世界的，是三條鑰匙：

1. 破解人類基因圖譜
2. 體外胚胎技術
3. 基因改造技術

「神之密碼」

廿多年前，即是家用電腦剛剛興起的年代，筆者就讀的學校只設置了兩台Commodore PET，一到小息或下課，大伙兒也照例擠在電腦前，看着那單調但令人回味的黑底綠字CRT顯示屏。當年的學生通常用一種叫BASIC的簡單電腦語言編寫程式，筆者憑着小聰明，很快已掌握了BASIC的竅門，並懂得編寫一些如Mastermind、射擊、撲克牌之類的遊戲程式。偶然遇到精通COBOL、FORTRAN、Pascal等高級電腦語言的同學，大家都會羨慕不已，但最為大家津津樂道的，當然要數終極的電腦語言machine code了。

Machine code是電腦中央處理器的基本指令密碼，屬專業電腦語言，熟習machine code便等於能夠跟電腦直接溝通。在machine code面前，那些甚麼COBOL、FORTRAN、Pascal統統也要靠邊站，BASIC更如同細路仔玩泥沙，根本不能入流。

Machine code由二進位的代碼組成，即是只有0和1的組合，在外行人眼中，machine code便像一大堆類似0011010001110111010101011101……只有專業電腦程式員才能破解的密碼。

人類身體也有一套基本指令編碼，那便是我們的脫氧核糖核酸（DNA）了。DNA中的「代碼」只有A、T、C、G四種鹼基（Nucleotide bases）；四種鹼基重複又重複地組合成大量編碼（Codon）：CTG、GAG、CTA、GTC、TAT……；編碼再併合成無數的列序：CTGGGCTAGAATTGA……、TCAAACGCCTAGTAT……、AGACCGGATATCCCG……；這些列序最後聚合成兩串對偶的長鏈，DNA便是由長鏈扭結而成的雙螺旋結構了。

人類DNA總共有三十億對鹼基及數之不盡的編碼，其複雜程度遠遠超越電腦的machine code，能夠破解這套密碼的，相信只有上帝這位造物主了。

DNA：神奇的基因倉庫

蛋白質是構成人體各個器官的基本單位，我們身體每個部位都是由蛋白質份子併合而成，再者，掌管人體所有生理機能的化學份子，不論是酵素、荷爾蒙、免疫抗體、神經傳遞介質、離子通道、細胞受體，統統也是蛋白質份子，因此，蛋白質可說是我們身體中最重要的元素。假如蛋白質出了問題，我們便會生病，甚至不能生存。

人體有千千萬萬種不同的蛋白質份子，究竟蛋白質是怎樣製造出來的呢？

蛋白質是由多胜肽（Polypeptide）折疊而成，多胜肽的基本單位是胺基酸（Amino acid，每個蛋白質份子平均有數百粒胺基酸），人體有二十種必須的胺基酸，DNA中那些ATA、CTA、CCA便是用來衍生胺基酸的編碼了。多胜肽是靠一個類似倒模的程序鑲嵌而成，首先，DNA中的編碼列序會被轉錄（Transcription）成相應的RNA，第二個步驟是將RNA的編碼轉譯 （Translation）成胺基酸，得出的胺基酸會再結合成多胜肽，當多胜肽折疊成蛋白質後，整個合成過程便完成了。簡單來說，DNA便像一間工廠的倉庫，裏面儲存了人體所有蛋白質的「鑄模」，這些鑄模會隨時候命，當身體需要某種蛋白質時，工廠便會立即找出適當的鑄模，把相應的蛋白質鑄造出來。每段能衍生個別蛋白質份子的編碼列序（平均長達千多至數千個鹼基）為之一個基因（Gene）。

蛋白質的結構是取決於其胺基酸的排列次序，而決定如何排列胺基酸的，固然是DNA中基因的編碼列序了，換言之，人體所有機能，都是由DNA這組「神之密碼」所主宰着的。

人類能破解「神之密碼」嗎？

一直以來，臨床醫學着重的是生理上各種毛病及其治療方法，醫生只能眼顯現了的問題，這其實很表面，就像中學生玩BASIC那樣。要徹底了解人體怎樣運作及抽出各種疾病的源頭，我們必須從DNA這machine code入手。過往，基因研究只能把零星的DNA缺陷與某些疾病連結起來，絕對稱不上全面，除了用來診斷若干遺傳病外，基因生物學始終難以融入臨床醫學的範疇。

在九十年代中期，以美國為首的多國科學家展開了人類基因圖譜計劃（Human Genome Project，簡稱HGP），誓要以人的力量破解「神之密碼」。

HGP原定計劃以十五年時間將人類DNA所有鹼基及基因編碼順序排列出來，1999年，科學家成功開發了快速解讀DNA的方法，令研究進度大大躍升。翌年，HGP已能公佈人類DNA的草圖。三年後，科學家正式完成解讀人類基因圖譜，把DNA所有鹼基完整地排列出來。

有了人類基因圖譜，事情不就好辦了嗎？只要把病人的DNA排列一次，再跟基因圖譜中的標準列序對比一下（就像對六合彩），找出兩者不同之處，不就能查出所有疾病的因由了嗎？

但事情並非如此簡單的。

人類DNA有超過三十億對鹼基，三十億究竟有多少？假如要把整條DNA抄寫一次，已可寫滿足足二百冊一千頁厚的電話簿了，要在二百冊電話簿中搜索基因缺陷，簡直如大海撈針 —— OK，那便僱用一班勤快的實習醫生吧，每人派廿本電話簿，努力一些也總可完成任務² ——但是，在DNA超過三十億對鹼基中，實際會被轉錄及轉譯成蛋白質的只佔少於3%，剩下的97%是沒明顯用途的非編碼DNA（Non coding DNA，又名Junk DNA），要在三十億對鹼基中分辨哪些是「寶」、哪些是「草」，實在是超難度工作。再者，就算抽查的DNA列序有別於標準基因圖譜，也未必一定是病態，事實上，就算是同一物種，每位成員的DNA列序也不可能是百份百相同，以人類這個物種為例，在各成員間相同的基因編碼佔99.4%，而有分別的則佔0.6%³，不要小覷這0.6%，因為0.6%已代表了二千萬對鹼基，即是一冊多電話簿 —— 「不同之處」有二千萬個，要確認哪些是缺陷，哪些屬正常範圍，科學家至今仍是一頭霧水。

HGP已完成了超過五年，但由於種種原因和限制，人類基因圖譜在臨床醫學上的用途仍是十分有限（醫學研究除外） —— 哪管你是醫學初哥或醫學權威，捧着那二百冊寫滿A、T、C、G的電話簿，也只會像中學生對machine code那樣，完全摸不着頭腦。HGP真正的難處，不是在最短時間內把DNA那三十億對鹼基排列出來，而是要詮釋其附帶的意義；後者比前者更要難上很多很多倍。

人類要真正征服「神之密碼」，恐怕仍是遙遙無期。

人類胚胎技術：看見曙光了！

《勇敢新世界》描述的芸芸「未來科技」中，最吻合現實的要算人工受孕了。今天，婦產科醫生進行人工受孕手術已是「家常便飯」，但八十年前當赫胥黎構思《勇敢新世界》時，科學家才開始在青蛙及蠑螈等動物中進行胚胎研究，把胚胎科技套用在人類身上絕對是超時代的想法。

自二十世紀中葉，科學家開始嘗試替人類卵子進行體外受孕（In-vitro fertilization）。比起其他物種，人類的卵子似乎特別難搞，早在四、五十年代，科學家已成功在試管中培育出老鼠、兔子、猴子等的胚胎，就只有人類胚胎是從未成功過的。人類有複雜的荷爾蒙和排卵週期，要在實驗室模擬這些週期，差不多是沒可能的事。

真正的破冰之旅發生在1978年7月25日 —— 這天，全球首位「試管嬰兒」露薏絲布朗（Louise Brown）出生了。露薏絲的出生印證了三十年科學研究的成果，要成功培育一位試管嬰兒，醫學家必須配合多方面的技術及專才：熟悉生殖荷爾蒙和細胞週期的內分泌學專家、成熟的超聲波掃描及腹腔鏡技術、進行體外受孕的實驗室人員及設施、胚胎植入技術、一流的婦產科支援團隊等等，缺一不可，這亦是人類胚胎技術遲遲未能發展的原因。

到目前為止，胚胎技術主要用於幫助不育女性懷孕（世界上已有超過二百萬位試管嬰兒了！），在可見的未來，胚胎技術將成為實現人類基因改造工程的鑰匙。

基因魔術師

我們日常食用的不少都是基因改造食物（Genetically-modified food，簡稱GM食物），包括大豆、粟米、穀物、蕃茄、馬鈴薯、甘蔗等，在某些先進國家，GM食物的市場佔有率比非GM食物還要高。

你或許會問：「明明好好的，搞甚麼基因改造？」

在基因改造的過程中，科學家把其他物種的基因編碼植入農作物的DNA裏，令它們擁有抗蟲、抗菌、防霉、禦寒、快速生長之類的「特異功能」，這樣做是為了提升農耕的效率和農產品的質素。

儘管GM食物已面世超過二十年，大部份人仍對基因改造存有偏見，了解亦不深，媒體亦傾向誇大報道GM食物的潛在風險。經過一番耳濡目染，許多人已視GM食物為洪水猛獸，開口埋口「基因污染」，生怕GM食物會禍延子孫（「食用基因改造食物會改造食用者的基因」是最常見的謬誤）；科學界對GM食物的看法卻剛剛相反。科學講求客觀，講求實證，經多年反覆研究，科學家仍未發現GM食物會危害健康的證據⁴。家長最擔心的是食物敏感，GM食物只含極少量的新加入致敏原，是不足以觸發敏感反應的。觀察所得，部份傳統農作物的毒性反而更甚於GM農作物。

基因改造植物已觸動不少人的神經，各界對基因改造動物的關注更是非同小可，甚至到達不理性或恐懼的程度 —— 每當提起基因改造動物，人們總會聯想到科學怪人、異型等怪物。說句公道話，科學家研究基因改造動物已超過三十年，到目前為止，世界各國已進行了數以十萬計有關基因改造老鼠或果蠅的實驗，當中不少是正統的醫學研究。

上文提及，部份疾病的成因是由於身體未能製造某些蛋白質，以致出現不正常的身體結構或生理機能，典型例子包括缺乏胰島素引致的糖尿病、缺乏凝血因子的血友病（Haemophilia）、缺乏黑色素的白化症（Albinism）、缺乏Dystrophin蛋白的杜興氏肌肉萎縮症（Duchenne muscular dystrophy）…… 假如可為病者補充缺少了的蛋白質，便有機會令病情改善。

過往，藥用蛋白質都要從捐贈者的血液或器官抽取，製作過程不但繁複昂貴，也容易傳播感染。自上世紀七十年代，科學家發明了基因轉移技術，他們借用細菌的DNA，並植入相關的人類基因，細菌經改造後，便能分泌出預設的藥用蛋白質。舉例說，假如我們要製造胰島素，其中一個方法是把人類的胰島素基因編碼植入大腸桿菌（E. coli）的DNA內，經改造的細菌不但會發酵出本身的蛋白質，還能神奇地製造人類的胰島素，只要把胰島素分隔出來便能用來治療糖尿病人了，這就是以細菌生產基因重組藥物（Recombinant drugs）的基本概念。

魚＋水母＝？ 數年前，科學家成功培育了一種俗稱glofish的基因改造魚，科學家在zebra fish（一種約一吋長的熱帶魚）的DNA加入水母的基因，令魚兒發出像螢光筆般的橙色或黃色。glofish原先是開發作測試水質之用，但後來卻被追捧成觀賞魚，香港水族店把這個新品種命名為「螢光斑馬魚」。作為熱帶魚發燒友，筆者家中也飼養了十數尾glofish（見圖）。 部份國家把glofish看成「基因怪物」，立例嚴禁入口。根據筆者的觀察，這十數尾小東西仍然十分正常，也沒有長出觸鬚或懂得放毒液；除了奇特的顏色外，牠們實在是無異於天然的zebra fish。

 

有了基因重組藥物，醫生便能為病者補充缺少了的蛋白質，例如胰島素、凝血因子（rFVIII、rFIX）、紅血球生成素（rhEPO）、人類生長激素（rhGH）等等。醫學家還以基因重組藥物開拓出充滿創意的全新療法，成功例子包括治療中風的組織型纖溶酶原激活物（rtPA）及凝血因子（rFVIIa）、紓緩囊性纖維化（Cystic fibrosis）的脫氧核糖核酸酶（rhDNase）、改善骨質疏鬆的抑鈣激素（rh-CT）、抑制慢性肝炎和多發性神經硬化症（Multiple sclerosis）的干擾素（Interferon）和治療自體免疫病或腫瘤的單株抗體（Monoclonal antibodies），當中還包括可用於人類的非人類蛋白質，例如馬來亞腹蛇的Ancrod、吸血蝙蝠的Desmoteplase和肉毒桿菌的Botulinum toxin。

Farm animals變身Pharm animals

要維持一條基因轉移細菌的生產線，製藥商必須投入鉅大資本，病人亦要負擔高昂的藥費，有見及此，科學家開始以牛、羊等家畜作基因轉移研究。

科學家首先抽取家畜的受精卵（Zygote，最早階段的胚胎），然後把相關的人類基因及啟動編碼轉移入其DNA內，研究人員跟着把處理好的胚胎植回母體，等待分娩，數個月後，一頭GM小動物便呱呱墜地了。由於擁有額外的人類基因，牠的組織也會滲有預設的人類蛋白質，要獲取這些蛋白質，我們可用甚麼方法？吃了牠？當然不是！這麼貴重的GM動物（每隻盛惠五千萬美元）怎可宰了來吃？只要再等一兩年，牠的乳腺便會排出源源不絕的藥用蛋白質了，換言之，只要每天為GM牛羊擠奶，便可得到份量可觀的基因重組藥物。因此，科學家 「發明」了pharm animal這個名詞來形容這些farm animals。

每頭pharm animal便等於一間製藥工廠，要營運這間工廠，投資者只需每天餵牠吃些草便行了，pharm animal誕下的小牛小羊也會遺傳有製造藥物的基因，所以只要花數年時間，繁殖出一群pharm animals，基因重組藥物便可正式投產。最新的抗凝血酶rhAT就是從GM山羊的羊奶提煉出來的了。

以下是筆者對基因改造的立場：

基因改造工程必須出師有名，「出師有名」即是具備合理性；實現科學理想、提升學術地位等，都不是進行基因實驗的藉口。部份學者總愛打着醫學研究的旗號，並提出一些牽強的研究理據，這其實是很有問題的，就算是醫學研究，也必須有充份的合理性支持。相反，某些團體盲目反對一切基因實驗，這過於保守的想法也是不恰當的。

胚胎着床前基因診斷

已知的基因遺傳病大概有四千種⁵，最為香港人熟悉的有地中海貧血、唐氏綜合症、血友病、脊椎小腦萎縮症、肌肉萎縮症等等，但在赫胥黎的未來世界，這些遺傳病早已不復存在。

根據赫胥黎的描述，二十六世紀的胚胎工場有妥善的「品質管理」，每個胚胎在孵化前都要通過檢測，確保不會混入任何先天性疾病 —— 這正是胚胎着床前基因篩檢（Preimplantation genetic screening） 的概念，但這概念仍然只是一個概念，以現今的科技，我們只能做到局部的胚胎着床前基因診斷（Preimplantation genetic diagnosis，PGD）。

傳統上，婦產科醫生會為年紀較大或有遺傳病家族史的高危孕婦抽取羊水（Amniocentesis）或絨毛膜（Chorionic villus sampling）作產前基因診斷（Prenatal genetic diagnosis，最早在懷孕後兩個月進行），假如證實胎兒患有遺傳病，父母也只可打定輸數，接受現實或以人工流產善後，這無疑是一個很大的打擊。

傳統方法要等胎兒成孕後才能作出診斷，但PGD在懷孕開始前經已有答案了。PGD的對像是有已知遺傳病的家庭，如果父母是單基因缺陷的患者或攜帶者，子女得病的機會可高達25-50%，PGD的作用是阻止受影響的胚胎成孕。技術上，PGD只適用於進行體外受孕的夫婦，婦產科醫生首先會抽取女方的卵子及男方的精子製造受精卵，在受精卵（即胚胎的雛型）形成後第三天，化驗室已能為其進行基因診斷，去蕪存菁後，婦產科醫生只需把確認健康的胚胎植回母體便大功告成了。

產前基因診斷和PGD都是針對性的診查，化驗人員只能在指定範圍內找尋預計存在的基因缺陷，並不能漁翁撒網地排除所有先天性疾病，更何況PGD仍是處於起步階段，要達到《勇敢新世界》的水平，科學家仍需努力啊！

「人類補完計劃」

不論是着床前基因診斷或是篩檢，都是被動的做法，因為縱使發現基因缺陷，也只可放棄胚胎，而不能把缺陷矯正過來。科學家已能精確地改造農作物及家畜的基因，當他們把人類基因圖譜、體外胚胎技術和基因改造三種技術融會貫通後，改造人類基因便可成為事實，到時科學家便能像《勇敢新世界》那樣消滅致病的基因。

除了治病和醫學用途外，未來的基因科技亦可用作改造病態以外的特質，例如身高、容貌、髮色，甚至性別、智商、性格、壽命、抗病能力等（對，就是那0.6%的基因編碼了）。以基因改造來增強個體的優勢，便是所謂的遺傳增益（Genetic enhancement）。

以科學方法為人類增值可被視作次世代的優生學（請參考上篇《天擇的末日》），未來的科學家可為卵子或受精卵進行基因手術，去除劣質的編碼並植入優良的編碼，為家長度身訂造一個完美的寶寶（Designer baby），而且植入的優良血統（即是基因）更可延續給後世的子子孫孫。

話雖如此，遺傳增益在技術上是困難重重的。

要修改胚胎將來的特質，科學家首先要徹底拆解人類基因圖譜，以確認所有編碼及其相關的生理機能。現時基因手術的效果也未如理想，在過往進行過的靈長類基因實驗中，科學家最少要嘗試二百次才可得出一隻健康的改造猴子。如果要改造人類胚胎，百份之0.5的成功率（或百份之99.5的失敗率）是無法接受的。再者，很多基因都具備多向性（Pleiotropy），即是一個基因會管理多個機能，同一時間，一個機能亦可能由多個基因管理，而且基因與基因之間也會有千絲萬縷的相互關係，所以就算改動一個基因，亦可能觸發連串無法預計的後果，所謂牽一髮、動全身，基因生物學家稱之為非預期後果法則（Law of Unintended Consequences）。

除了技術及可行性的考慮外，倫理原則上的考慮也同樣重要。

所有家長都望子成龍、望女成鳳，為了讓子女出類拔萃，家長會鋪排他們入讀名校，並自小接受各種訓練：大提琴、馬術、拉丁舞、高爾夫球、上法文班、參加財經課程、紅酒鑑賞課程……以提升他們在社會中的競爭力。在香港養大一個小朋友都要四百萬了，假如再花幾百萬便能優化子女的基因，令他們更高、更強、更健美，IQ、EQ、AQ……甚麼Q都高，變成《勇敢新世界》的Alpha類型人，那幾百萬絕對是物超所值的。

不管新世界舊世界，Alpha類型人永遠是最具競爭力的執行者。假如基因科技能賦予小朋友不同凡響的優勢，幫助他們在學校以至社會跑贏對手，即使要花上可觀費用，相信不少家長也會設法替子女爭取，但負擔得起遺傳增益的，恐怕只有社會中最富裕的一小撮人 —— 含着銀湯匙出世仍未夠好，一於含隻鑽石湯匙吧！已經是最具競爭力的富裕階層，以財力便能把優勢一代一代的「遺傳」下去，確保Alpha永遠是Alpha；窮人要發揮「獅子山下精神」白手興家？想想好了。

當引伸到國際社會，遺傳增益也會加速富裕國家和落後國家的分化。

 

總結 —— 在灰色巨塔中尋找出路

優生學是一種以人類意向主導的演化。傳統優生學利用不均等的生殖機率，即是挑選「優質」的人並阻止「劣質」的人生兒育女（就像農業或畜牧業的配種那樣），以累積對社會有利的基因優勢。

在未來世代，當基因科技成熟後，優生學將會轉入一個截然不同的方向，科學家將能精確地剪裁DNA，並隨意加入或刪減某些生理機能，以直接優化人類的基因。

次世代優生學比傳統優生學更具爭議性，在宗教及保育文化影響下，「人類基因是神聖不可侵犯」這信念已根深蒂固，令我們難以將基因科技應用在人類身上。但時代總會進步，人也始終會放下執着（正如再沒有人堅持太陽是繞着地球轉的了），接納基因科技，也是遲早的事。

以基因科技治病相對上較易接受，至於非治病用途的遺傳增益，我們應把界線劃在哪裏？這亦帶出了無數的問題：我們應如何區分甚麼是治病、甚麼是保健？修正缺陷和強化功能往往只有一線之隔，我們應怎樣把兩者定位？不完美又是否代表有修正的需要？假如要強化一些可不斷上調的項目，例如智商高低、壽命長短等，要加強到甚麼程度才算適中呢？當遺傳增益變得普及化後，我們又應怎樣界定哪些是基本項目、哪些是非必要項目？

一大堆不可能解答的問題，就如迷失於茫茫的灰色巨塔，人類能否找到正確的出路？那只有留待歷史判斷了。

 

註： 1. 奧德斯．赫胥黎是達爾文好友著名生物學家Thomas Huxley之孫。 2. 這只是說笑，如此艱巨任務，當然交由電腦負責，類似研究稱為Genome-wide association study（參考網址：http://www.genome.gov/20019523）。 3. 決定各種個人特徵的，例如身高、膚色、臉部輪廓等等，便是這0.6%了。 4. 但GM食物對環境及公平貿易的潛在影響卻不容忽視，詳細討論請參考《醫‧藥‧人》第101期《盛筵背後暗藏危機？》（2009年十月號）。 5. 這裏是指單基因缺陷（Monogenic diseases）或染色體異變引起的先天性遺傳病，而不是坊間泛稱「家族遺傳」的高血壓、糖尿病、中風、心臟病、精神病、癌症等由多基因遺傳（Polygenic inheritance）加環境因素造成的後天性疾病。