基因打造金牌

在注射某種基因后，可以令你在6秒內(nèi)跑完100米；或者注射增加肺活量的基因，讓你在30分鐘內(nèi)而不是2個(gè)小時(shí)跑完42千米的馬拉松。這絕不是天方夜譚，未來(lái)10年內(nèi)，人類(lèi)醫(yī)學(xué)完全可以達(dá)到這種水平。

最近，一條驚人消息震驚體壇：有人要求科學(xué)家為他們移植某些“優(yōu)異”基因，從而使他們具備更強(qiáng)的力量和更快的速度，成為天下無(wú)敵的運(yùn)動(dòng)健將。這個(gè)“潘多拉盒子”一旦打開(kāi)，“轉(zhuǎn)基因”賽跑選手、游泳選手和舉重選手等將比比皆是，勢(shì)必給體壇的公平競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)極大的禍患。

過(guò)去，人們?yōu)榱酥圃旖鹋七\(yùn)動(dòng)員，更是無(wú)所不用其極。美國(guó)的一名籃球隊(duì)員曾經(jīng)要求醫(yī)生把她的手臂折斷重接，好讓她的手臂變得更長(zhǎng)：為了讓子女長(zhǎng)得更強(qiáng)健，在美國(guó)，有的家長(zhǎng)要求醫(yī)師讓子女服用成長(zhǎng)激素：還有一些美國(guó)父母為了令兒子能拿到大學(xué)的美式足球獎(jiǎng)學(xué)金，竟然要求醫(yī)生開(kāi)類(lèi)固醇(一類(lèi)在結(jié)構(gòu)及活性上與人體雄性激素睪酮相似的化學(xué)衍生物)給孩子吃。

通過(guò)服藥來(lái)提高成績(jī)的期望，催生出體壇上屢禁不止的“興奮劑”。但是，藥物療法的固有缺陷讓反興奮劑機(jī)構(gòu)總能找到對(duì)付它的招兒——檢測(cè)人員通過(guò)尿檢、血檢等方法就能判斷運(yùn)動(dòng)員是否服用了興奮劑。而“改造基因”療法則克服了藥物療法的缺陷。如果運(yùn)動(dòng)員采取了基因的移植療法，在他們的血液或尿液中將無(wú)絲毫痕跡可尋。

尋找“金牌基因”

要奪得世界冠軍，運(yùn)動(dòng)員的確需要有“天賦”。澳大利亞體育研究院的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，特異基因與運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)直接相關(guān)。在同樣的訓(xùn)練質(zhì)量下，那些有著先天基因優(yōu)勢(shì)的運(yùn)動(dòng)員能取得更好的成績(jī)。的確，就算選手有恰好的生理狀態(tài)并配備一流的教練、營(yíng)養(yǎng)師以及運(yùn)動(dòng)科學(xué)家隊(duì)伍，可能還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。因?yàn)槿藗兯馨l(fā)現(xiàn)的最好基因可能就是想贏的基因——意志可能是所有因素中最重要的。

澳大利亞體育研究院課題組研究了一種編號(hào)為ACTN3的基因。這種基因與人體肌肉的爆發(fā)力密切相關(guān)。在接受調(diào)查的737名運(yùn)動(dòng)員中，他們發(fā)現(xiàn)，普通運(yùn)動(dòng)員擁有ACTN3基因的比例為30％左右：高水平的耐力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員，如長(zhǎng)跑等項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員擁有ACTN3基因的比例為50％左右；而參加奧運(yùn)會(huì)并取得頂級(jí)運(yùn)動(dòng)成績(jī)的爆發(fā)力項(xiàng)目，如短跑、舉重項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)員ACTN3基因的攜帶者比例高達(dá)95％；特別是爆發(fā)力項(xiàng)目的女運(yùn)動(dòng)員中，這個(gè)基因攜帶的比例高達(dá)100％。這項(xiàng)調(diào)查顯示，雖然后天的科學(xué)訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)影響非常大，但運(yùn)動(dòng)員要取得世界冠軍的頂級(jí)運(yùn)動(dòng)成績(jī)，特異基因不可缺少。對(duì)于那些世界冠軍的爆發(fā)力來(lái)說(shuō)，ACTN3是名副其實(shí)的“金牌基因”。

從遺傳學(xué)的角度看，人類(lèi)基因的遺傳是不平衡的。正是這種不平衡從遺傳上影響了人類(lèi)表現(xiàn)出的不同天賦。例如，有的人先天對(duì)數(shù)學(xué)有天賦，有的人對(duì)藝術(shù)的感受力超過(guò)常人。ACTN3基因是從遺傳上決定的，攜帶這種基因的運(yùn)動(dòng)員在爆發(fā)力運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，會(huì)比接受相同質(zhì)量訓(xùn)練的非攜帶者更容易取得好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)。如果缺乏ACTN3基因，在特別需要爆發(fā)力的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中，運(yùn)動(dòng)員接受的訓(xùn)練質(zhì)量相同，他們可以接近最好的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，但始終不能達(dá)到最好。

以7次奪得環(huán)法自行車(chē)大賽冠軍的美國(guó)名將阿姆斯特朗為例，他天生具備一種與眾不同的生理機(jī)能。出生時(shí)，阿姆斯特朗的心臟和肺部就比常人大，這也是許多著名車(chē)手和馬拉松運(yùn)動(dòng)員的共同特征。肌體把氧氣輸送到肌肉并將其轉(zhuǎn)化為能量的最大速度稱(chēng)為“最大耗氧量”，用最大耗氧量可以衡量每分鐘每千克體重的氧氣含量。一個(gè)健康男子的最大耗氧量平均為每分鐘每千克40毫升至50毫升。而阿姆斯特朗的最大耗氧量為每分鐘每千克83.8毫升，即便他保持靜止?fàn)顟B(tài)，他的最大耗氧量水平也不會(huì)低于60毫升。而以前連續(xù)5屆環(huán)法自行車(chē)賽的冠軍安杜蘭也達(dá)到過(guò)88毫升。專(zhuān)家認(rèn)為，這與后天的體能訓(xùn)練無(wú)關(guān)，而是天生超出平均水平。

在不久的將來(lái)，當(dāng)一名嬰兒呱呱墜地時(shí)，人們就可以利用科學(xué)來(lái)確定他未來(lái)是否可能成為奧運(yùn)會(huì)的次牌得主或世界冠軍。既然特異基因是奧運(yùn)金牌選手的必要條件，那么在選擇運(yùn)動(dòng)員苗子的時(shí)候，采用基因檢測(cè)手段不就可以更早地發(fā)現(xiàn)那些有天賦的選手了嗎?事實(shí)上，只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作就可以發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員是否攜帶“金牌基因”。目前，我國(guó)的生物技術(shù)公司也正在從事基因檢測(cè)的研究，通過(guò)基因檢測(cè)，未來(lái)我們將能更早地發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員苗子里的“小劉翔”。

基因“移植”雙刃劍

美國(guó)霍華德學(xué)院研究所的研究人員正在研究一種被稱(chēng)為過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體的基因，它被認(rèn)為是不同基因的總調(diào)節(jié)器。研究人員通過(guò)改變這種基因，使其長(zhǎng)時(shí)間保持在“運(yùn)行”的位置上，然后用它改變小鼠的基因。結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些小鼠比普通小鼠能多跑1個(gè)小時(shí)(可以折合為近1 000米遠(yuǎn))，從而變?yōu)椤伴L(zhǎng)跑健將”。盡管這方面的研究至今還只涉及小鼠，但已對(duì)體壇產(chǎn)生了巨大的誘惑力。因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員服用興奮劑等藥物能在血液或尿樣中被查出，而改變?nèi)梭w的基因能順利通過(guò)藥檢關(guān)。所以，他們認(rèn)為改變基因比服用藥物更安全，也不會(huì)產(chǎn)生上癮和服用過(guò)量的問(wèn)題。

將來(lái)，基因技術(shù)可以為那些已經(jīng)不年輕的人增大肌肉塊，治療肌肉營(yíng)養(yǎng)失調(diào)等疾病。如果健康的運(yùn)動(dòng)員使用基因技術(shù)重塑了自己的身體，那么他就能控制比賽的輸贏。賓夕法尼亞大學(xué)遺傳學(xué)家正在研究肌肉基因修改會(huì)帶來(lái)什么后果。他們給老鼠腿部肌肉注射一種能夠修改遺傳材料的病毒。然后，讓老鼠像往常訓(xùn)練那樣爬梯子。經(jīng)過(guò)治療，老鼠的后腿肌肉強(qiáng)壯程度比照以前單是訓(xùn)練時(shí)增加了15％至30％，甚至久坐不動(dòng)的老鼠肌肉也增長(zhǎng)了20％。

雖然具體改變哪種基因可以使運(yùn)動(dòng)員做到更高、更快、更強(qiáng)還不得而知，這還期待科學(xué)家們進(jìn)一步深入研究，但是“改造基因”也同樣會(huì)給運(yùn)動(dòng)員帶來(lái)嚴(yán)重的健康風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的興奮劑會(huì)增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員一些潛在的能力，但傳統(tǒng)作弊仍然要受到身體條件的限制。與之相反，“改造基因”則將這些限制完全繞開(kāi)。一種可以預(yù)見(jiàn)的方法是，在人體中注射一種無(wú)害病毒，這種病毒能刺穿所有細(xì)胞，取出弱基因，打入完美基因。美國(guó)科學(xué)家給小白鼠注射一些基因后，發(fā)現(xiàn)它們的紅細(xì)胞數(shù)增加了一倍。英國(guó)專(zhuān)家也做了類(lèi)似實(shí)驗(yàn)，給小白鼠注射了一種蛋白之后，小白鼠強(qiáng)碩如貓。人體某塊肌肉群只要注射這種蛋白，就能立即強(qiáng)壯起來(lái)。一個(gè)基因就能夠強(qiáng)烈影響到運(yùn)動(dòng)員適合長(zhǎng)跑還是短跑，可以決定一個(gè)人“快速抽動(dòng)”或者“慢速抽動(dòng)”肌肉的多少。若人類(lèi)移植類(lèi)似老鼠快速抽搐的肌肉基因，可以使人在6秒內(nèi)跑完100米。

有關(guān)專(zhuān)家指出，上述基因技術(shù)蘊(yùn)藏著巨大的危險(xiǎn)。例如，用促紅細(xì)胞生長(zhǎng)素對(duì)猴子和狒狒進(jìn)行基因處理后，這些動(dòng)物的血液變得十分黏稠，必須定時(shí)稀釋血液，才能保證它們的心臟不致停跳。雖然現(xiàn)在還不知道基因療法究竟會(huì)給運(yùn)動(dòng)員的身體帶來(lái)什么后果，但結(jié)果不會(huì)比動(dòng)物的命運(yùn)更好。

比如，一種專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用來(lái)對(duì)貧血進(jìn)行基因治療的藥品，主要是通過(guò)向身體釋放紅細(xì)胞生成素來(lái)取得治療效果。這種生成素能夠增加運(yùn)動(dòng)員在比賽中血液的供氧能力，從而提高其耐力。但是，一個(gè)運(yùn)動(dòng)員紅細(xì)胞水平超標(biāo)的話，血液里的紅細(xì)胞過(guò)多，會(huì)造成血黏度上升、血液流動(dòng)緩慢、血管腔逐漸變窄，極易出現(xiàn)血液循環(huán)障礙，最后可能引發(fā)心臟病、癲癇、腦癱、高血壓和中風(fēng)等疾病。這意味著，如果基因得不到正確重組的話，就會(huì)帶來(lái)可怕的風(fēng)險(xiǎn)。如果正好碰上了一些致癌基因的話，它們就會(huì)向其他正常細(xì)胞發(fā)出信號(hào)——你們也變成癌細(xì)胞吧。萬(wàn)一一些“促進(jìn)生產(chǎn)基因”被激活的話，也可能會(huì)使一些檢測(cè)不到的早期癌癥加速發(fā)展。因?yàn)檗D(zhuǎn)基因技術(shù)還是處于實(shí)驗(yàn)階段的，所以任何人現(xiàn)在想要修改自己基因的話，都要冒很大的風(fēng)險(xiǎn)。

澳洲海關(guān)對(duì)非法攜帶生長(zhǎng)激素的懲罰是最嚴(yán)厲的，因?yàn)楹ｊP(guān)是對(duì)付生長(zhǎng)激素的最后一道防線。生長(zhǎng)激素是一種刺激人體生長(zhǎng)和發(fā)育的主要激素，本是從死人腦垂體中提取的，主要用于治療侏儒病、骨質(zhì)疏松、肥胖癥和嚴(yán)重?zé)齻龋瑑r(jià)格貴如黃金。由于基因技術(shù)合成生長(zhǎng)激素成功，使其價(jià)格降到原來(lái)的四分之一，于是有的運(yùn)動(dòng)員將它作為合成類(lèi)固醇的替代產(chǎn)品使用。大量攝入生長(zhǎng)激素，會(huì)降低自身內(nèi)分泌水平，造成多種疾病。

世界反興奮劑機(jī)構(gòu)希望這種療法只是被用來(lái)增進(jìn)人體健康。如果它能改進(jìn)一個(gè)人的生命，這種療法是值得冒險(xiǎn)的。但是，如果它只是被用來(lái)贏得一個(gè)高收入的比賽，我們不得不問(wèn)，這真的是提高了個(gè)人的生命質(zhì)量嗎?反興奮劑機(jī)構(gòu)希望運(yùn)動(dòng)員以誠(chéng)實(shí)的手段去獲取金牌，而不是借助興奮劑或者基因修改。我們要的是運(yùn)動(dòng)員，不是角斗士，我們想看的是人類(lèi)，而不是變異的怪物。