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| 阿西洛马会议的组织者保罗·伯格,是美国重组DNA技术领域的科学家,他与沃尔特·吉尔伯特和弗雷德里克·桑格分享1980年的诺贝尔化学奖。 |
摇曳烛光
重组DNA技术是生物学在20世纪50年代和60年代迅速发展的结果。几十年里,将结构、生物化学和信息方法结合起来,以解决经典遗传学的核心问题的传统变得更加明显。这个传统的两个基本概念是基因由DNA组成,DNA编码的信息决定了复制和蛋白质合成的过程。这些概念体现在詹姆斯·沃生、弗朗西斯·克里克和罗莎琳达·富兰克林共同努力创立的DNA模型中。对沃森-克里克模型的进一步研究取得了理论上的进展,这种进展反映在操纵与控制DNA的新技术上。其中一个就是重组DNA技术。
1975年2月,由保罗·伯格组织的关于重组DNA的阿西洛马会议(Asilomar Conference)在阿西洛马海滩的一个会议中心举行,该会议讨论了潜在的生物危害和生物技术的监管。大约140名专业人士(主要是生物学家,但也包括律师和医生)参加了这次会议,制定自愿遵守准则,以确保重组DNA技术的安全性。这次会议还将科学研究更多地纳入公共领域,其意义可以看作是试图将一种预防措施应用于公众监督。
重组DNA技术需要将不同物种的DNA连接起来,然后将杂交DNA插入宿主细胞。第一批开发重组DNA技术的人之一就是斯坦福大学的生物化学家保罗·伯格。在1974年的实验设计中,他将猴子病毒SV40切割成碎片。然后他切割了另一种病毒的双螺旋结构,一种被称为噬菌体的抗菌剂。第三步,他将SV40的DNA固定在λ噬菌体的DNA上。最后一步是将突变基因材料放入大肠杆菌的实验室菌株中。然而,这最后一步在最初的实验中并没有完成。伯格没有完成他的最后一步的主要原因是由于几个研究人员担心与最后一步相关的生物危害,而请求伯格停止实验。
除了SV40已知会导致小鼠体内肿瘤的发生以外,大肠杆菌(虽然不是伯格所使用的菌株)寄生在人类肠道内。由于这些原因,其他研究人员担心,最后一步可能会产生克隆的SV40 DNA,这些DNA可能会逃逸到环境中,感染实验室工作人员。这些工人可能会成为癌症的受害者。对这种潜在生物危害的担忧,以及其他一些问题,导致这些领先的研究人员向美国国家科学院院长发送了一封信。在这封信中,他们请他任命一个特设委员会来研究这项新技术对生物安全的影响。这个委员会叫做“美国国家科学院的重组DNA分子委员会”。同时认为,有必要召开一次国际会议来解决这个问题,在此之前,科学家应该停止涉及重组DNA技术的实验。
1975年,关于重组DNA的阿西洛马会议在美国加州蒙特雷半岛的阿西洛马会议中心举行。会议的主要目标是讨论重组DNA技术带来的生物危害。在会议期间,制定了指导如何安全使用该技术进行实验的建议的原则。处理潜在风险的第一个原则是,在实验设计中应该把遏制作为一个基本的考虑因素。第二个原则是,遏制措施的有效性应尽可能与估计的风险匹配。会议还建议使用生物屏障来限制重组DNA的传播。这些生物屏障包括挑剔的细菌宿主,它们无法在自然环境中生存。其他屏障是不可传播的、同样挑剔的载体(质粒、噬菌体或其他病毒),它们只能在特定的宿主中生长。
除了生物屏障,会议还提倡使用额外的安全因素。其中一个安全因素是物理密封,例如使用引擎盖或在必要时有限使用负压实验室。另一个因素是严格遵守良好的微生物做法,这将限制有机体从实验情况中逃脱。此外,对参与实验的所有人员进行教育和培训,对于有效的遏制措施是必不可少的。(上)
(作者系中国科学院大学教授、国际科学素养促进中心研究员)