人类基因组计划（Human Genome Project，HGP）宣告完成之后，世界已正式进入了“后基因时代”（Post-Genomic Era）。基因研究使基础医学与药物研发、临床医学之间的联系更加密切，让人们可以更准确地理解环境和人类遗传分子之间的相互作用，以便更精确地描绘疾病发生的本质，从而改进目前对于疾病的诊查和治疗。
随着人类基因测序的完成，科学家希望借此了解人类疾病的基因特征及其与环境、生活形态的关联。此类应用研究需要大量的样本来代表基因和环境的多样性，并取得研究的统计学上的有效性。因此，在HGP之后，全球出现了一个国家构建生物样本库的新风潮。
什么是生物样本库
生物样本库（Biobank），又称生物银行，主要是指标准化收集、处理、储存和应用健康和疾病生物体的生物大分子、细胞、组织和器官等样本（包括人体器官组织、全血、血浆、血清、生物体液或经处理过的生物样本（DNA、RNA、蛋白等）以及与这些生物样本相关的临床、病理、治疗、随访、知情同意等资料及其质量控制、信息管理与应用系统。
根据经济合作与发展组织（OECD）的定义，“生物样本库（Biobank）是一个集中保存各种人类生物材料（Human biological material），用于疾病的临床治疗和生命科学研究的生物应用系统。”
生物样本库有多种类型，从常见的组织、器官库（Tissue bank），如血液库、眼角膜库、骨髓库，到拥有正常细胞、遗传突变细胞、肿瘤细胞和杂交瘤细胞株（系）的细胞株（系）库，近年来又出现了脐血干细胞库、胚胎干细胞库等各种干细胞库以及各种人种和疾病的基因组库（Genome bank）。
这些生物样本库为血液病、免疫系统疾病、糖尿病、恶性肿瘤等重大疾病的研究起到了非常重要的推动作用。
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生物样本库的现状
1996年，冰岛一家私人公司打算为全国27.5万公民建立一个基因档案库，但招致不少人的反对。引发的争议包括知情同意的进行、个人资料的所有权、商业利益的分享以及个人隐私的保护等多个方面。
2001年，140万人口的小国爱沙尼亚第一家“基因银行”开张，三分之二的爱沙尼亚公民成为储户。93万人填写个人资料问卷，并提供50毫升血液样本。工作人员据此绘制每个公民的详细基因图谱，然后将其存入银行档案库。
丹麦国家生物样本库由丹麦政府和多家基金会共同斥资1.79亿丹麦克朗（约合3200万美元）建成，能储存包括整个丹麦人口在内近1500万份血液和组织的生物样本。它与保存丹麦人口完整医学记录的丹麦国家注册系统相连接，通过丹麦人的个人身份证号码就可以查询到出生以来完整的病历和药物使用记录，为跟踪、预防及治疗疾病提供了很大便利。这个生物样本库也对全世界科研人员开放。
英国的UK Biobank由威康信托基金（Wellcome Trust）以及医学研究理事会（Medical Research Council, MRC）于1999年筹划，2006年试运行，共斥资6200万英镑，延续英国参与HGP的模式。英国生物银行经历了10多年的准备，包含有50万人的样本及健康数据。英国政府不但收集公民的血液、尿样和唾液，还测量他们的腰围和心率，还要询问诸如“你是用什么方式喝一杯热茶的？”等日常琐事。
全球最主要的一个生物样本库近期在美国开始运行，有两百多万人参加该计划，此样本库收集了这些参与者的DNA样本，科学家们可以通过医学、遗传学和生物信息学等方法研究疾病与遗传基因间的关联。该生物样本库设立在美国加州的奥克兰，由一个保健组织建造，预计可以接受500万个样本，成为全球最大的Biobank。
台湾地区生物样本库先导计划于2007年底进行，采集15000人血液样本，长期目标规模是20万人，希望从血液中找出中国人十大死因和20种重大疾病病因。
生物样本库与伦理道德的冲突
在后基因时代，使用基因技术涉及的社会伦理道德问题一直受到全人类瞩目，作为基因研究的基础——生物样本库的建立和使用也毫不例外地处于舆论的风口浪尖。相关争论的焦点主要在于样本获得同意、知情权、商业利益的分享、个人隐私甚至国家安全方面。
样本获得同意
一般法律界人士认为：“人们有权控制他们的医疗记录和器官组织，即使研究使用的数据或样品是以前收集的”（斯坦福大学的法律教授Henry Greely）。联合国教科文组织国际人类基因数据宣言（Unesco International Declaration on Human Genetic Data）阐明：收集、储存和使用生物样本事先应获得知情同意，并通过国内法的原则限制，还“应该有公开的令人信服的理由”。国际医学科学院理事会的流行病学研究指导方针也要求个人的知情同意，指出弃权书是“被视为异常情况”的。
然而，这也会带来另一个问题，即获得储存样品和数据的研究需要签署同意，但这可能会消耗掉部分本可用来进行更多医疗研究的资源。当研究人员希望利用现成的样本进行研究，但没有取得同意，那就必须花时间和金钱来追踪样本的来源，也许多年后相关样本材料已经作废，这可能导致许多研究项目被放弃。比如最近新西兰的长QT间期综合征基因突变的患病率研究计划无法实施，因为获得知情同意被视为“逻辑上太困难”。
为了解决这个问题，学者们提出了一系列的应对策略。策略一，人们签署一个广泛的研究同意，使他们不需要在每一个新研究项目启动时被联系。策略二，推定同意，即默认是同意的，除非他们选择退出。第三种策略是在得到伦理审查委员会的批准后，即可允许开展未取得同意的研究。然而这三种策略都招致广泛的批评，因为这样做违反了样本提供者的自主权。历史上曾出现过许多未遵守同意规则而制造的丑闻，如纳粹医生的研究、塔斯基吉梅毒实验、还有近期韩国“克隆之父”黄禹锡的卵子风波。许多法规被制订出来以防止这类罪行。知情同意在许多国家，包括英国和瑞典，成为标准做法，不仅侵袭性研究，非侵袭性研究也需遵守这些规定。其他国家（包括丹麦和比利时）允许此类研究的推定同意。
瑞典乌萨普拉大学的Mats G Hansson和Stefan Eriksson等学者认为，取得知情同意和这样做的后果之间的冲突可以被视为个人权利和公共利益之间的冲突。一方面，个人有权决定样品是否可用于研究，另一方面，知情同意可能在某种程度上阻碍了医学的进步，而后者是与社会的公共利益背道而驰的。当然，个人拥有权利不仅因为他们是研究对象，也因为他们是患者和公民。然而，没有人知道是什么样的或到什么程度的医疗是他们自己、家人和朋友未来所需要的，因此可以说，每个人都会在新的研究中获益。由于生物样本库的研究中所涉及的风险一般是微乎其微的（因为有适当的保障措施如数据保护和伦理审批），他或她因医学进步而取得的利益将远远超过作为研究对象的个人利益。此外，强大的研究依赖于尽可能多的样品和数据的取得，一个促进广泛捐献的系统符合所有人的利益。
他们强调，作为个人一起生活在一个社会中，人们在许多方面限制自己的自由以实现共同的目标。比如交税，虽然我们知道这些钱可能被用于我们不支持的目的；我们遵守交通法规、义务教育和服军役的法规；我们接受公共卫生干预措施，如禁止吸烟和某些疾病的强制性接触跟踪。只要赌注足够高，成本是可以接受的，而不能只靠自愿。科学研究是人们普遍赞同和共同促进的医疗健康事业的自然组成部分，如同这些法规一样，虽然是从公共利益出发，但也可以从纯粹的维护自身利益的角度来看待。为了达到个人无法完成的目标，获得共同的利益，人们必须接受对个人自由的一些限制，共同努力。正如无论谁控制污染，个人都能从一个干净的环境中受益，同样无论样品来自谁，个人也都能从生物样本库的研究中受益。
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知情权
将志愿者提供的DNA样本收集起来进行研究之后，多余的样本就会被储存起来，以供今后其他研究人员的需要。可是如果在后来的研究工作当中发现了一些可能关系到样品捐赠者本人生命和健康的线索，比如发现他们携带了高胆固醇血症家族基因(familial hypercholesterolaemia)——这是一种导致动脉粥样硬化进展的可治疗的遗传疾病——或者其他线索的时候该怎么办呢？后续的研究者是不是有责任将这一信息通知前面的科研人员以及捐赠样品的志愿者本人呢？
传统的科研伦理认为，志愿者本人不应获知这些结果，因为这会起到鼓励志愿者为了这种潜在的利益来充当科学研究的志愿者的作用，而且这也是对后勤的一大挑战。和样本获得同意一样，追踪样本来源的成本很高。不过越来越多的遗传学家认为这些生物样品捐赠者们有权知道他们自己的身体状况，有权知道他们的基因组中埋藏着什么样的“定时炸弹”。美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）发布的详细声明要求，在可能的情况下必须告知。声明指出，对于处理“偶然的发现”，生物样本库“负有不可推卸的责任”。“如果我们真的相信自己的科研成果是有意义和有价值的，那么我们就应该采取行动。”美国马里兰州贝塞斯达美国国家人类基因组研究院（US National Human Genome Research Institute）的Leslie Biesecker这样说。
然而，目前只有不到一半的生物样本库会将发现的结果反馈给研究参与者。明尼苏达大学法学院的Susan Wolf等敦促他们改变这一风气，建议每家生物样本库设立委员会，对结果的反馈情况进行监督。同时建立统一的中央咨询机构来促进各个生物样本库研究系统间的一致性。
Biesecker正在开展一项名为“临床测序”（ClinSeq）的研究，对900多名受试的外显子组（基因组中编码蛋白质的部分）进行测序。任何可能影响健康的信息一旦被检测到，都会告知志愿者本人。Biesecker也注意到领域内日趋紧张的对立形势，即研究的医学遗传信息对志愿者本人有用的观点，和成本高难度大，因而不值得这么做的观点。Biesecker说：“我相信在这一领域，争论不会一直持续下去。”
商业利益、个人隐私和国家安全
虽然建立生物样本库时依赖的是国家公信力，但建成之后科研资源和科研成果如果继续采取政府“家长制”的分配方式，显然是不合时宜的，低下的效率无法在科研的国际竞争中占据制高点。商业市场是目前人类最有效率的资源分配方式，但商人青睐的是应用科学的研究，完全商业化则将使基础科学研究逐渐枯萎。而对于医药市场，生物样本库的出现使得医药公司能根据各个国家和地区人群的基因特点开发针对性的药物，甚至实现“个体化治疗”。在这巨大的市场前景下，当初提供开发药物所需样本的生物样本库甚至是捐赠者个人，是否有权利从中分一杯羹呢？
虽然目前还没有出现这样的案例以供参考，但有些生物样本库预见到了这一情况并作出了明确规定。“台湾行政院”出台的《人体生物样本库管理条例》规定，台湾生物样本库以公益为原则，资料不得作为生物医学研究之外的用途。若生物样本库基因研究可能衍生商业利益，研究单位有义务事前告知民众，但供者提供生物资料依然是无偿的，技术转让时，当初无偿提供资料的人不可分享利益。
除了通常的疾病基因的研究如糖尿病、冠心病、帕金森病等，一些研究机构陆续报道发现了和离婚、暴力、抑郁等相关的基因，因此有公众开始担心个人的基因资料是否会被泄露，由此带来社会歧视，可能会丢掉工作；或者是被营利性机构如保险公司获得，会因为检测到顾客带有糖尿病、冠心病等致病基因而拒保；如果你的热恋对象检测出携带了“离婚基因”、“暴力基因”，你还会欣然与之喜结连理吗？
基因样本库如果遭黑客攻击而泄露，对大量样本提供者所造成的损失或潜在损失是无法估量的。如果样本库被人侵入、篡改，甚至被恐怖分子用来研制针对性的基因生化武器，会严重威胁到公民个人的生命安全或者国家安全，而这显然是很有可能的。自从生物样本库诞生的那天起，它就成为不法分子的觊觎目标。
展望与思考
无疑，生物样本库的建立对于推动科学研究的作用是巨大的，但随之而来的资料的所有权、使用权以及由此产生的商业利益分配、捐赠者个人权利的保护、甚至国家安全问题都是人类面临的挑战。这是新的时代，无前例可循，各个国家都在“摸着石头过河”。人类的面前出现了一个巨大的金矿，问题是，我们有足够的智慧去使用它吗？
（作者：程明、王敏骏）
参考文献：《Nature》2012; 483: 387
《British Medical Journal》2011; 343: 728