基因工程与生物武器:生物学研究带来的新技术、新希望和新威胁

摘 要:

生物战争的历史几乎与战争本身的历史一样古老。随着生物技术、遗传学和基因组学的迅速发展,对环境、伦理、政治、社会等各个方面都具有巨大的促进作用,对国际和平与安全也会产生重大影响。随着生物技术的快速发展,利用生物技术对微生物进行分析和遗传改造,导致生物战风险迅速增加。

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生物战争的历史几乎与战争本身的历史一样古老。在古代,交战双方向对方的进水投毒,或者在箭头上涂上天然毒素。蒙古侵略者把患鼠疫死亡的人投入被围困的城市,可能导致欧洲鼠疫大流行。英国殖民者将带有天花病毒的毛毯分给美洲土著居民。事实上,直到19世纪Louis Pasteur和Robert Koch对传染病进行深入研究时,在用病原微生物作为生物武器方面并没有重大突破。

生物武器的发展并不一定依赖于生物技术,天花、鼠疫和炭疽等病原微生物在自然状态下就足够致命。但是,随着生物技术、遗传学和基因组学的迅速发展,对环境、伦理、政治、社会等各个方面都具有巨大的促进作用,但由于这些技术可能被用于研发新的生物武器,因此对国际和平与安全也会产生重大影响。利用基因工程制造的具有高致死性和高抵抗性超级细菌可能只是这种影响的一部分。从武器控制的角度来看,更令人担心的是开发全新生物武器的可能性。通过基因工程技术,生物研究人员已经开发出比天然状态更有效的新的生物武器。例如前苏联研发的“看不见的炭疽”(invisible anthrax),将外源基因导入炭疽杆菌,改变其免疫学特性,从而使已有的炭疽疫苗失效。

随着生物技术的快速发展,利用生物技术对微生物进行分析和遗传改造,导致生物战风险迅速增加。首先,现代生物技术的发展,使用相应知识、技术和设施大为扩散。在许多国家或地区,30年前的生物技术仅仅意味着用于酿造啤酒和烤面包,而现在却建立了可用于生产生物武器的高科技设施。今天,几乎所有国家都具有生产大量病原微生物的技术潜力。其次,即使是经典的生物战剂,通过现代生物技术改造后,也可以大大提高其制备效率。再者,利用现代生物技术有可能创造出全新的生物武器。由于技术或道德原因,在将来的生物战中更可能使用这些新的生物武器。

一些病原体在天然状态在就具有足够的危险性和致命性,因此没有必要用生物技术将它们改造成新的生物武器。事实上,在生物战计划的早期阶段,并不需要利用基因工程技术进行改造。开发生物武器,需要一个强有力的、资源要求很高的研究计划,必须解决一系列复杂的问题,例如选择适当的毒株、大规模生产而不丧失其致病性、开发有效的递送方式等。其中第三步尤为关键,除了美国和前苏联以外,很少有国家能建立真正有效的递送方式。即使伊拉克,经过多年积极的生物战计划,也只建立了初级的使用方法。从这个角度来看,在一些关键技术未解决之前,其实没有必要用到基因工程技术。

从军事角度来看,几乎没有任何天然的病原体真的非常适合用作生物战剂。生物战剂必须满足多种要求:能够大规模生产、产生效果快、环境适应性强、可治疗或有疫苗以保护已方人员。这就解释了为什么只有少数天然病原体适合用于军事目的。炭疽病是生物战剂的当然首选,因为炭疽芽孢杆菌几乎满足所有这些要求。

从裁军的来角度来看,生物武器方面更令人担忧的是以前一些科幻故事中完全虚构的东西可能会变成现实,尤其是一些有别于经典武器的“非致命”武器。目前反生物武器全球规范是以1925年的日内瓦公约和1972生物及毒素武器公约为基础,这些公约为全球控制研发进攻性生物武器发挥了重要作用。但是,对于新的“非致命”的生物武器的研发可能会降低这种道德壁垒,可能会导致新的生物武器竞赛。

美国军方曾多次讨论生物技术在战争场景可能的用途,包括开发物质降解微生物来摧毁燃料、结构材料或隐身涂料(Strategic Assessment Center of Science Applications International Corporation, 1995; US Army War College, 1996)。此设想基于这样的事实:自然界的微生物能够降解几乎所有材料,现在已用这种方法来清除环境中的污染。不过,自然微生物的降解作用相当缓慢且不稳定,但是,经过基因工程改造后,这种作用可能会变得更加高效,足以用作生物武器。

例如,1998年,位于华盛顿的美国海军研究实验室利用基因工程技术研发了具有作为攻击性生物武器潜力的菌。他们分离出了能降解各种材料的天然微生物,如塑料、橡胶和金属等,并用基因工程技术使它们的作用更加高效,可以在在72小时内破坏军事涂料。

参考文献:

van Aken J and Hammond E. Genetic engineering and biological weapons. New technologies, desires and threats from biological research. EMBO Rep 2003, 4 Spec No: S57-60.

    日期:2014年08月02日  分类:其 它
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