转基因技术本质特征的哲学分析&基于不同生物育种方法的比较研究_转基因生物论文

转基因技术本质特征的哲学分析&基于不同生物育种方法的比较研究_转基因生物论文

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[中图分类号]NO [文献标识码]A [文章编码]1000-0763(2012)05-0001-06

一、问题的提出及研究策略的确定

历史地考察人类的生物育种技术,可分为农业社会的家养禽畜和作物栽培、工业社会的杂交育种以及当代社会的转基因技术①。前两者属传统生物育种技术,产生的生物可称为传统育种生物;后者属现代育种技术,所产生的生物称为转基因生物。转基因技术与传统育种技术本质特征是否相同呢?转基因技术是否具有特殊的风险或更大的风险呢?关于这些问题的回答,长期以来在科学界内部存在争论。

一些科学家对转基因技术和转基因生物是持肯定态度的。如某些科学家通过比较自然界生物遗传变异和转基因生物的基因重组,认为两者没有什么本质的差别,转基因技术是安全的。另外一些科学家则对转基因技术与传统育种技术进行比较,认为它们本质上是一样的,不会产生新的、特殊的风险。还有一些科学家认为,转基因技术比传统育种技术更精确、更具有优势,转基因技术更安全。既然如此,在这些科学家看来,人类应该积极发展转基因技术,大力推进转基因技术产业化。这方面中国的代表科学家有贾士荣、朱祯、朱作言、陈章良、张启发、黄大昉、黄季焜、石元春等。

另外一些科学家则持相反的态度。他们认为,转基因技术与传统育种技术是不同的,转基因技术打破了物种界限,扩大了植物基因的来源,具有新颖性。正因为如此,这些科学家认为,转基因技术有可能产生特殊的环境风险,应该对转基因技术保持警惕,慎重进行转基因技术的产业化。这方面中国的代表科学家有蒋高明、卢宝荣、钱迎倩、魏伟、薛达元、曾北危等。

以上争论表明,在科学界内部,对转基因技术特征及其环境风险的认识是不确定的。这一方面与转基因技术环境风险的复杂性如不确定性、滞后性、长期性、级联性、扩张增殖性、不可逆性等有关;另一方面与科学认识的局限性有关,如根据新西兰学者Sean A.Weaver和Michael C.Morris对学术期刊上的相关文章的统计分析,有关转基因食品的生态安全研究范围狭窄、研究避重就轻,对复杂的生态系统的研究严重欠缺,[1]如此,目前的科学界并不能对转基因技术环境风险争论给出明确的结论。

在这种情况下,本文力图从一种不同于自然科学的途径——哲学途径,分析传统生物育种技术与转基因技术的特征,比较它们之间的本质差别。

众所周知,传统的技术哲学研究方式是将技术看成是大写的、抽象的和整体的,在其基础上对技术进行形而上的分析,以阐明其所具有的特征及其对于人类的意义。这是存在欠缺的,忽视了对具体化的技术本身的缺陷以及对技术人工物这一基本的物质存在的哲学研究。正因为如此,自上世纪90年代以来,技术哲学界研究方式或范式出现一种新的转向——“经验转向”。这种转向是对以往传统技术哲学研究方式的改变。它认为,技术哲学研究应该面向真实、丰满而具体的技术本身,打开技术黑箱,将所有技术现象还原和追溯为人造物这一感性的、能够直接为我们感知的实事本身之上,关注技术的设计、生产、改造、创造等微观机制,用一种彻底和批判的态度对技术现象寻根究底,在此基础上进一步探讨各种不同类型的具体技术是如何从实践上和从观念上影响人们生产和生活的。如此,使得它与经典技术哲学研究有三点不同:第一,它不是视技术人工物为先天给定,而是试图打开技术黑箱,分析它的具体发展模式;第二,它认为技术不是一个凝固的整体,而是可以分成多个部分;第三,它关注技术与社会的共同演化。([2],p.6)这样就将对技术的研究从“超验”转向“经验”,从“宏观”转向“微观”,从“外部”转向“内部”,从重点在“批判”转向重点在批判后的“重建”。

由于本文的研究目的是探讨具体化的转基因技术以及传统育种技术之间的本质区别,故采用技术哲学研究中的“经验转向”策略,直接针对传统育种技术以及转基因技术进行细节性的分析,明了其各自的特征及其区别。这在一定程度上能够弥补科学界评价转基因技术的不足,对于我们从另外一个角度——哲学角度,深入理解传统生物育种技术和转基因技术的本质区别,具有一定的意义。

二、传统生物育种技术的特征

农业社会的家养禽畜和作物栽培,经过农民长期选择、驯化和繁殖生物而完成,一定意义上是偶然的试错产物。在此过程中,农民以经验技术选择野生生物进行培育,依赖的是前科学规则(prescientific rules),遵循的是经验法则,所用生物培育技术总体上独立于科学,没有得到系统的科学理论指导,系统化的理论认识与生物生产没有关系。这使得该种生物培育技术成为一种经验操作,通过“做”(doing)②的方式进行,是一种手艺(craft)或技艺(technique),而不是技术(technology)。③

工业社会中杂交育种技术与农业社会生物培育技术不同。它以经典遗传学——孟德尔遗传学理论为基础,并在其指导下进行。孟德尔遗传学是在人工参与但不干涉生物自然遗传发育的基础上,通过观察生物个体水平的外部形态学的宏观遗传现象,而归纳发现的遗传规律。该遗传规律中的“基因”是“遗传因子”,秉承“颗粒遗传”,遵循“遗传还原论”。通过“遗传因子”的传递和繁殖,该规律比较详尽地说明了相关生物遗传呈现出来的性状特征,满足人们对杂交育种结果的解释需求。不过,必须清楚,孟德尔遗传学理论虽然描述了基因传递以及在传递过程中的性状表现,但是,它没有论述从遗传因子到性状表现的微观机制,只能解释同种或亲缘关系较近的个体在杂交或自交过程中的遗传表现,只具有概率层面的统计适当性。可以说,正是由于孟德尔遗传学理论的这种宏观性和非精确性,导致了其与杂交育种技术原理之间没有直接的内在因果关联。它可以说明杂交育种技术的结果但并不直接决定杂交育种技术操作自身。杂交育种技术主要是在孟德尔遗传理论的指导下,选择适当的生物种内个体——父本和母本,进行杂交,将遗传物质整体地和自然地导入,使其结合在一起,目的是在生物种内个体间进行基因转移,实现优良基因的重组,培育某些性状超过双亲的杂交后代,改良遗传特性,满足人们的要求。

这是对生物个体进行的宏观操作,仍然通过“做”而完成。杂交育种技术应用的目的就是在人工帮助下,创造合适的条件和环境,通过随机和自然的方式,对自然突变产生的优良基因和重组体进行选择和利用,积累优良基因,完成自然界中的生物在自然状态下较难或很难完成的事情,以便使其更好、更快地出产凭借自身就能出产的东西。

三、转基因技术的“制造”特征

考察转基因技术诞生的历史,可以发现,它直接起源于赫伯特·韦恩·波意尔(Herbert Wayne Boyer)和斯坦利·N.科恩(Stanley Norman Cohen)分子生物学的合作研究。他们发明基因工程不是为了实用目的而进行的技术创新,而是进行分子生物学研究的产物。([3],pp.17-32)

分子生物学(分子遗传学)的研究结果令人信服地表明,生命的遗传物质是DNA,遗传信息以碱基序列的形式贮存在DNA分子中,再由亲代传给后代,并决定了碱基序列以及构成蛋白质的氨基酸组成,从而决定了生物体的性状。既然如此,如果科学上弄清楚了决定生物某一特定性状的遗传物质,即DNA(又称功能基因或目的基因),那么就有可能运用相应的技术,将这种基因从一种生物体中(又称第一宿主)取出,转移到另外一种生物体(又称第二宿主)中,从而使这种生物也具有由此基因所表达的性状。

可以说,转基因技术的设计及其贯彻体现了上述思想。转基因技术专家为了将目的基因从第一宿主中分离出来,使用了限制性核酸内切酶(分子手术刀),对目的基因和载体适当切割;为了更好地将目的基因转移到第二宿主中,使用了连接酶将目的基因与载体连接起来形成重组质料,再通过“基因扩增技术”(“PCR”)克隆更多的重组DNA分子(又称外源重组DNA或外源基因,由目的基因和载体组成);为了将外源性重组DNA导入第二宿主的细胞之中,使用了运输车,如病毒、精子、注射器、电子枪等;最后,为了最终产生出人们所期望的转基因生物,培育第二宿主使目的基因能在其中复制、转录、翻译、表达。

由此来看,分子生物学为重组DNA、重构生物提供了理论上的可能性,而以其为指导的转基因技术则使这种可能性成为现实。如果没有分子遗传学,转基因技术就成了无源之水,无本之木。转基因技术就不知道做什么——将目的基因从第一宿主(目的基因的来源生物)转到第二宿主(转入重组DNA的生物),也不知道怎么去做——用核酸限制性内切酶(分子手术刀)和连接酶等将目的基因进行分离、切割、连接、重组等,更不知道为什么要这样做——科学家们已经选择某种外来基因,分析了其功能,并对其进行了测序,确定其为目的基因,转移其目的基因至新的生物体内,目的是要实现分子遗传学所昭示的理论内涵——使得产生的转基因生物具有目的基因所能够表达的性状或功能。分子遗传学为转基因技术的实施提供理论基础,引导着转基因技术规则的确立,说明着转基因技术规则的有效性和合理性——“规律为规则的效能提供依据和基础”。([4],p.70)这也表明,分子遗传学所获得的知识体系以及嵌入其中的实验操作过程,为转基因技术创新奠定了理论基础,预示并引导着转基因技术的产生。

与基于表型的孟德尔遗传学相比较,分子生物学是基于DNA分子的,主要地探讨微观层次上的“基因”大分子结构、性质与生物性状表达之间的关系,它为单个“基因”表达提供了细节性解释模型,不仅是遗传还原论的——“所有的表现型现象总是能被还原为基因型的层次”,而且还是物理还原论的——“所有的生物学现象都可以通过物理基础来进行解释”。([5],p.10)这种特征决定了分子遗传学不仅在分子的水平上能够解释孟德尔遗传学所解释的现象,而且还能够解释它所不能解释的现象——不同物种之间“基因”转移与性状表现之间的关系。这说明,分子遗传学是一个比孟德尔遗传学对遗传现象解释更准确、更微观、更广阔、更深刻的科学理论,孟德尔遗传学理论可以还原为分子生物学,虽然这样的还原是近似的、不完全的以及部分地形成的。④([5],pp.101-174)

分子遗传学这种由现象性描述走向本质性解释的理论特征,决定了由其引导的转基因技术与奠基于孟德尔理论的杂交育种技术相比较,就不仅要使用传统意义上的工具,而且还要运用一些具有特定功能的物质,如限制性内切酶、连接酶等作为工具,对目的基因等进行特定的操作;不仅要对生物个体进行操作,还要对生物个体内更微小的存在,如基因、工具酶、载体等进行操作,借助载体作为媒介物,使得外源基因得到扩增和在第二宿主体内顺利表达;不仅要对同一物种进行操作,还要运用各种“运输车”,采取强制性的手段,将外源基因导入第二宿主之中,以此突破天然物种之间的生殖屏障……总之,转基因技术所运用的工具更复杂,作用对象更微观,作用方式更特别、更复杂和更深刻,作用强度和控制能力更大。

从上面的论述可以看出,当代社会转基因技术与农业社会家养禽畜、工业社会杂交育种技术有根本的不同,它不是通过人类“做”的方式,而是像一个建筑工程,根据人的需要,按照设计图纸,对基因进行切割、加工、拼接、组装、转移,以“制造”(making)的方式完成的,其本质特征是“制造”。这是转基因技术特殊性的集中体现。

四、转基因技术的“座架”特征

一般而言,科学向技术、生产转化的过程大致可以分为如下三个阶段:阶段一——科学原理(自然规律性)+目的性→技术原理(含目的的自然规律性);阶段二——技术原理+功效性→技术发明(技术可能性实现);阶段三——技术发明+经济、社会性→生产技术(社会经济可行性实现)。[6]

根据“阶段一”,转基因技术原理的形成就不单基于分子遗传学,而且还体现了人类的目的。从目前转基因技术研究现状看,这样的目的或者是提高作物抗性,如生产抗虫棉、抗虫玉米、抗虫水稻、抗虫马铃薯、抗除草剂大豆、抗除草剂玉米、抗白叶枯水稻等;或者是改良作物的品质,如提高玉米的含油量,改善大豆蛋白质质量,使其具有肌肉蛋白的营养等;或者是提高植物抗逆性,如抗低温、抗寒基因香蕉,抗盐、抗旱植物等。为了实现这些目的,在转基因技术开发之前,就必须进行功能基因筛选,获得候选基因,再对候选基因进行功能鉴定,确证其特定功能,作为功能基因或目的基因,最后再确定开发策略。这里的“目的基因”含义可以以两种方式理解:一是作为转基因技术作用的目标对象,即待“转”基因;二是之所以“转”这样的基因,是为了实现人类特殊的目的。

技术原理的实现还依赖于功效性的完成,所谓功效性,根据“阶段二”,就是依据技术原理完成技术上可行的构想、方案、装置等,技术原理与功效性一道造就技术发明。这是具体化的转基因技术,它的实施使得“转”基因得以实现。

有了转基因技术发明,并不一定要进行转基因推广。因为,根据“阶段三”,决定某项转基因技术是否商业化应用,除了具备技术上的可行性——技术发明外,还应该考察该项转基因技术其他方面的影响:社会层面的环境风险和健康风险,经济层面的利润和生产、成本和收益,文化层面的宗教和伦理意义等。根据相关学者2000年在丹麦所做的调查,这是公众关注的焦点,([7],pp.8-28)也是决定某项转基因技术应用社会化实现的关键。

由此可见,转基因技术的产生和应用不仅与科学、技术有关,而且还体现了人类的目的性——提高粮食产量及品质,保护环境和健康,适应宗教和伦理内含等。转基因技术“不仅是人类借以改造与控制自然的包括物质装置、技艺与知识在内的操作系统,是一种人类借以达到目的的手段和工具体系,而且还是人类把科学认识能动地整合到自己的目的性预期中,进而将科学认识原理现实化的系统体系”。([8],p.15)与传统生物育种技术相比较,转基因技术的目的性更强,努力去实现的目的更广,实现目的的目标更明确。如人类生产转基因抗除草剂大豆的目的,不仅在于依靠这种生物自身的特性如可以食用以服务于人类,更在于向其转入抗除草剂目的基因并使其获得抗除草剂的遗传特性,从而达到满足人类增加玉米产量和品质的目的。后一种目的是人类强加的,是原先第二宿主生物没有的,具有高度的为人性。

上述转基因技术的目的性必然影响到转基因技术的本质特征。为了实现人类培育高产、优质、高抗优良品种等各方面的目的,转基因技术以一种“挑战”(challenging)和“限定”(setting-upon)的方式,对相关生物及其基因进行去蔽。在这一过程中,首先进行基因测序,确立目的基因,将某种特定的功能确定、固定以及定位在目的基因上(如此,目的基因又称为功能基因);其次,通过转基因技术“分”、“切”、“接”、“扩”、“转”等具体操作,对目的基因进行限定,以生产转基因生物。基因及其生物(第一宿主和第二宿主)因为处处被预置(bestellen)而立即到场,并且为了本身能被进一步预置而到场。也正因为这一预置,转基因技术总是挑战生物及其基因,从人类的需要去看待它们,把它们限定在特定的技术上,纳入人的技术生产系统,对它们进行摆置(stellen)、促逼(herausfordern),向它们提出蛮横的要求,迫使它们符合技术框架,以实现对生物的目标性状进行定向变异和定向选择。如为了实现“转”基因,科学家利用基因枪法,通过火药爆炸或高压气体加速,将包裹了带目的基因的DNA溶液的高速微弹直接送入完整的植物组织和细胞中,再通过细胞和组织培养技术培育出植株,选出其中转基因阳性植株作为转基因植株。这样一来,拓宽了可利用的基因资源,引入了异属、异种的有利基因,打破了育种上的亲缘限制,大大提高了选择效率,加快了育种进程,培育出具有优异性状的新品种。

转基因技术的上述特征比较充分地反映了海德格尔的技术的“座架”(Ge-stell)的本质。所谓“座架”,按照海德格尔的理解,是指现代本质上具有的那种去蔽方式,它本身不是技术的,而是“对待世界的技术态度”。([9],p.34)将这种态度联系到转基因生物的产生过程,就是将转基因生物制造过程中所涉及的一切,包括“基因”、“第一宿主”、“第二宿主”、“转基因生物”等,当作“持存物”(bestand)——“在持存意义上立身的东西,不再作为对象而与我们相对而立”。([10],p.935)它们除了供人类使用消费外,别无任何内在价值。可以说,正是这种对待世界的态度,成为转基因技术活动的基础,体现于转基因技术活动的过程之中。

上述转基因技术的“座架”本质使得转基因技术与传统生物育种技术有本质不同。传统的生物育种技术属于海德格尔的前现代(pre-modern)技术范畴,总体特征是培育性的(cultivation),以发现为核心,以“带出(bringing-forth)”的方式进行去蔽,以“做”的方式引导并顺从生物,随机地模仿自然,与生物合作培育出满足人类最基本需要的生物。它没有违背生物本性和自然进程,只是使自然更快更好地出产它自己就能出产的东西。而转基因技术属于海德格尔的现代(modern)技术范畴,以发明而不是发现为核心,总体特征是构造性的(construction),通过“挑战”、“限定”、“预置”、“摆置”、“促逼”的方式,将生物置于相应的技术进程之中,使其服从于人为的技术法则。虽然这一法则也是建立在分子遗传学的科学认识规律之上,但是人们应用转基因技术的目的,是为了打破基因遗传的物种限制,改变生物自然进程,“制造”出自然条件下所不可能产生的生物,以服务于人类特定的目的。这是让基因和生物适应转基因技术,而不是让转基因技术适应基因和生物,基因和生物被技术化了。

五、主要结论

从表面上看,转基因技术与传统育种技术,尤其是杂交育种技术,都是在原有品种的基础上,对其他部分性状进行修饰或增加新性状,或消除原来的不利性状,将自然的(the natural)生物转变成人工的(the artefactual)生物,技术之间以及所形成的生物之间没有本质区别。但是,根据前文的分析,传统育种技术是在发现自然的基础上去选择生物体,通过手工工艺技术和“做”,“仿效自然过程”(imitating natural process),实现自然繁殖,产生自然界中可以产生的生物。而转基因技术则以更深层次的理论——分子遗传学为基础,这样的理论引导出更根本性的(radical)、强度更大的、控制能力更强的转基因技术去操作(manipulate)生物,使得设计以及制造具有特定性状的生物成为可能,并最终在分子层次上产生转基因生物。这是一次革命性的技术变革,其认识基础、作用方式、发生过程以及生成产物与传统生物育种技术有本质的不同,突破了基因演化、遗传表征以及生物进化的历史时空限制和环境限制,产生了在自然演化状态以及传统生物育种技术不能产生的生物。⑤

需要说明的是,虽然杂交育种技术中的远缘杂交能够把不同种、属的特性、特征结合起来,像转基因技术那样突破种属界限,扩大遗传变异,从而产生新的变异类型或新物种,但是其存在杂交不亲和性,杂种夭亡或不育,以及杂种后代分离幅度大,分离世代长且不稳定三方面的困难,一般很难成功。而且,远缘杂交往往发生在亲缘关系较近的物种之间,在自然界中能够发生,得到的杂种自发生成。这一点是与转基因技术不同的。

总而言之,农业社会的家养禽畜是“自然恋爱”,工业社会的杂交育种是“婚姻介绍”,而现代社会的转基因生物则是通过转基因技术“操作强逼”相关基因及其生物,“制造”完成的。与传统的生物育种技术相比,转基因技术是新颖的、创造的和不确定的,具有更强的目的性。本文开头那些科学家所持有的“转基因技术与传统育种技术没有本质的差别,转基因生物不会产生特殊的环境风险的”的观点是错误的。当然,由具有特殊本质特征的转基因技术所产生的转基因生物,在产业化过程中是否可能产生更大、更特殊、更严重的环境风险,当另文深入探讨。

(致谢:本文在写作以及反复修改的过程中,将文稿提交给转基因专家北京大学林忠平教授、中科院研究生院柴团耀教授、生物学哲学专家北京师范大学李建会教授、上海市行政学院张春美教授、山西大学赵斌博士,以及科技哲学专家段伟文副研究员审阅,他们提出了很好的意见和建议。在此对他们给予的帮助致以特别的感谢!另外,在中科院研究生院从事相关专业学习的博士研究生王海纳、林祥磊等对本文的写作也提出了很好的建议,在此一并致谢!)

[收稿日期]2012年4月10日

注释:

①这里的转基因技术不包括对生物体基因进行加工、敲除、屏蔽等,以改变生物体遗传特性的技术,后者更多地属于“修饰”(modifing),而不是前者的“转”(transfering)。

②这里的“做”(doing)引自亚里士多德。他把“制造”(making)和“行动、从事”(doing)区分开来,为的是关注行动这一方面。制造和从事是不同的:我们制造船、房子、雕像或钱,我们从事体育运动、政治或哲学;制造的目标是一个不同于制造活动的对象,行动的目标却是圆满的行动本身。在古人看来,制造,哪怕是艺术形式的制造,往往都是有害于德行的。它不利于追求最高的善,因为它所关注的是物质现实。亚里士多德在其《伦理学》中就认为,最适合人的才能的活动也许不是体育运动和政治,更不是感官快乐和物质生产。最适合于人的活动是从事哲学,是自由而超然地对自然进行沉思。

本文借用了“行动、从事”(doing)和“制造”(making)这两个词语来分别表示传统生物育种技术和转基因技术的特征。与古人不同,这不是从技术伦理学,即技术的价值理性意义而言的,而是从技术认识论和方法论,即技术的实践理性而言的。前者强调手工操作,后者强调工程设计。

③这里的“技术”(technology)意指“现代技术”。与古代技术不同的,它的主要特征是在科学理论指导下的“制造”。古代技术主要是“手艺”(craft)和“技艺”(technique),它的主要特征是依赖前科学工作的经验方法(rules of thumb)的“做”。

④需要简明的是,Sarkars本人并不赞同这种有关遗传还原论和物理还原论。

⑤需要说明的是,插入了功能基因(或目的基因)的转基因生物在自然界中是不存在的,但转基因的基因表达的产物(目标蛋白质)在自然界中却是有的。当然,在转基因技术的背景下,这两者的存在都是人工的。

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