一、前 言

生物样本库（Biobank）是21世纪生命科技领域创新研究以及医学临床研究的重要资源。在2009年美国《时代周刊》的一篇专题文章中，生物样本库被列为“改变世界的十大想法之一”^[1]。2017年5月，我国科技部印发的《“十三五”生物技术创新专项规划》强调：“积极推进国家生物信息中心和人类遗传资源库、生物医学大数据等干库、湿库及活体库等重大战略资源平台建设。”^[2]这为我国生物样本库的建设和发展创造了机遇。为满足研究活动对人类遗传资源的需求，为生命科学研究和医疗健康产业发展储备战略资源，抢占未来生物医药产业的战略制高点，许多国家或地区纷纷设立起生物样本库和数据平台。世界上著名的生物样本库和平台包括：1998年冰岛率先建立的卫生部数据库（Health Sector Database）^[3]，英国生物样本库（UK Biobank）^[4]，欧盟于2008年筹建的泛欧洲生物样本库和生物分子资源研究基础设施平台（Pan-European Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure，BBMRI）^[5]，美国生物储存库和生物标本研究室（Office in Biorepositories and Biospecomen Research, OBBR）^[6]。早在1994年，我国就建立起中华民族永生细胞库，随后又逐渐建立了脐带血造血干细胞库、复旦大学泰州人群阵列研究生物样本库、广州生物样本库、上海生物样本库资源网络、深圳国家基因库等20多个大型生物样本库。中国台湾地区也先后建立了30多个人体生物材料库。

随着世界各国对生物样本库建设的日益重视，传统生物样本库产生的问题逐渐获得关注。既涉及到样本质量的参差不齐，也涉及到场地和设备的不够完善；既存在科学方面的问题，也存在伦理方面的挑战。科学方面的问题主要有：如何拥有大量的高精准的样本和数据？如何全面深入了解样本和数据捐献者的信息？如何实现生物样本库的可持续发展？伦理方面的挑战主要包括：如何在生物样本库的建设、研究和应用中获得捐献者有效的知情同意？如何保护捐献者的隐私不被侵犯？是否应该共享以及是否应该商业化？然而，传统生物样本库所侧重的个人自由的伦理框架已经无法解决这些问题。我们必须充分依靠大数据的力量，建设以数据为中心的现代生物样本库，构建新的伦理框架予以应对。充分认识传统生物样本库发展战略中的伦理问题，聚焦以数据为中心的现代生物样本库的发展战略，坚持以共济为基础的新的伦理框架，对于增进人类健康福祉具有重大意义。

二、生物样本库的定义及其发展战略的演变 1. 生物样本库的定义

目前，学界对生物样本库尚无统一定义。根据美国国立癌症研究所（National Cancer Institute, NCI）的界定，“生物样本库是用于研究人类生物样本、相关数据、数据储存的实体及相关流程和政策的集合”^[7]。经济合作与发展组织（Organization for Economic Co-operation and Development, OECD）将生物样本库定义为一种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^[8]。这两种定义都将生物样本库的主体指向人类，具有一定的片面性。国际生物和环境样本库协会（International Society for Biological and Environmental Repositories, ISBER）将生物样本库视作根据需要接收、储存、处理和传播标本的实体^[9]。泛欧洲生物样本库和生物分子资源研究基础设施（Pan-European Biobanking and Biomolecular Resources Research Infrastructure，BBMRI）认为生物样本库包含生物样本和相关信息，这些样本是促进生物技术进步、人类健康、生命科学研究与发展的重要原材料^[10]。国内学界通常将生物样本库分为人体生物样本库、动植物样本库和微生物样本库三类，并将其定义为：标准化收集、处理、储存健康的或疾病生物体的生物分子、细胞、组织和器官等样本（包括人体器官组织、全血、血清、DNA、RNA、蛋白等），以及与这些生物样本相关的临床资料，集生物材料和相关信息于一体，还包括整个工作流程的质量控制、信息管理和数据分享应用等。^[11]

2. 生物样本库发展战略的演变

从人类开始收集生物标本的历史算起，生物样本库由来已久，其前身可以追溯到几百年前，那时的生物样本库主要用于保存教学与研究用途的生物材料。上世纪90年代，人类基因组计划由美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）和美国能源部（Department of Energy，DOE）牵头，并于1990年10月正式启动，先后又有英、日、德、法和中国等国参加，共有16个实验室及1100多名生物学家、计算机专家和其他技术人员共同完成。这一创举将生命科学研究推向了前所未有的高潮。自此，生物样本库已经演变成一项复杂且充满活力的活动。特别是在大数据时代，生物样本库的发展战略逐渐从传统走向现代，经历了以样本为中心到以数据为中心的重大转变。

（1）传统生物样本库的发展战略。传统生物样本库的发展战略主要包括：关注样本数量的生物样本库1.0时期和关注样本质量的生物样本库2.0时期。^[12]

第一阶段主要关注样本数量，可称为生物样本库1.0。这一时期的生物样本库由研究人员建立，由于研究依托大量的生物样本，所以当时的关注点主要在样本的数量上。换言之，谁拥有更充裕的生物样本，谁就能展开更广阔的研究，从而获得更丰硕的成果。然而样本的获取并不容易，1.0时期生物样本库的规模通常较小，所储存的样本也极为有限。要想获得更多的样本资源，有时候只能通过协作才能实现。虽然不少医院都建立了小型的生物样本库，但由于管理规范尚不完备，有关样本采集、储存和使用的标准也尚不健全，实际可用于研究的生物样本的质量令人担忧。为改变这一现状，生物样本库研究者逐渐开始关注样本质量。

第二阶段主要关注样本质量，可被称为生物样本库2.0。质量是生物样本的精髓，样本的质量得不到保证，生命科学的发展以及医学研究也会遭受巨大阻力。根据许多国际一流期刊的要求：凡是以生物样本为基础展开的科学研究，研究者需在其研究成果发表前提供与之相关的生物样本和数据的信息，特别是样本和数据的质量信息，而无相关证明材料的研究成果则难以发表。近年来，国内专家也十分重视样本质量，他们提出：坚持以高标准高质量来评估和获取样本，一方面要保持所收集的样本的完整性，特别是实体样本的完整性；另一方面要严格控制临床样本，依照标准严格把控。

然而，以样本为中心的传统生物样本库的发展战略面临三大科学问题：第一，传统的研究技术难以产生大量高精准性的数据；第二，随着人们对疾病的认识不断加深，研究人员在更全面、更多地了解样本提供者信息方面遇到挑战；^[13]第三，生物样本库的可持续性受到挑战。^[14]如果生物样本库的建设和发展继续以样本为轴心，那么在大数据日益占支配地位的现代和未来社会，必将难以满足生命科学和医学研究的需求。

（2）现代生物样本库的发展战略。以数据为中心的现代生物样本库的发展战略被称为生物样本库3.0。生物样本库3.0强调^[12]要在聚焦数据的前提下，更加关注三大外部利益相关者，即增加捐赠者/患者、资助者和研究人员的价值和影响，并创造一种适合生物样本库发展的基础路径。具体说来，生物样本库3.0将提高不同利益相关者对样本和数据的真正理解，从而实现生物样本库的可持续发展。首先，生物样本库的第一利益相关者，即患者和捐献者能在大数据平台上追踪其样本和数据的使用情况，一能增加有效的知情同意，二能减少隐私风险，三能降低一定程度的商业化。其次，样本的第二利益相关者，即资助者可以充分利用大数据的精准动向，将资金的投资能力最大化，并对投资项目的运营情况进行监督，从而降低商业风险。最后，样本的第三利益相关者，即研究人员将充分利用大数据平台获取和共享更丰富、更优质的样本和数据，从而提高科研能力和实践水平。在充分满足生物样本库三大利益相关者需求的基础上，生物样本库也将实现三个维度的可持续性：社会可持续性、运营可持续性和财务可持续性^[12]。

三、传统生物样本库的伦理问题

传统生物样本库侧重个人自由，强调尊重、不伤害、有利和公正等生命伦理学的基本伦理原则，重点关注集体责任和个人责任以及风险和受益的公正分配等问题。^[15]这一框架极其重视自由、自主、隐私等核心价值，并将维护个人利益作为核心理念，过度强调个体性与自主性^[16]，与大数据的时代背景不相融合，且在实际应用中产生了诸多伦理问题。其中最突出的伦理问题主要包括：知情同意问题、隐私保密问题、样本和数据的共享问题以及商业化问题。下面，我们将就这四个问题进行简要分析。

1. 知情同意问题

自纽伦堡审判以来，知情同意就成为涉及人的医学研究的一项基本伦理准则。知情同意的初衷在于使风险最低化，潜在伤害最小化。在21世纪最活跃最前沿的生命科学与生物技术领域，随着人类基因组计划等重大科学计划的陆续开展，人类遗传研究在研究模式、研究平台等方面呈现出新的特点和新的趋势。以样本为中心的发展战略使传统的知情同意的模式受到冲击。毫无疑问，生物样本库研究需要获得参加者的知情同意，这样既能维护参加者的自主权和尊严，又能让参加者了解到研究的利益与风险。但由于生物样本库的特殊性，传统的个人自由的伦理框架会使知情同意面临形式化和过度化等伦理挑战^[17]。此外，在开展人类遗传研究活动时，如何获取知情同意也成为困扰研究者的一个重要问题。而这一问题的产生主要有三方面原因：一是参加者已知信息的有限性与样本研究本身的不确定性和未知性，这些因素使参加者从一开始就无法获知未来研究的目的、方式以及受益和风险等信息；二是参加者理解能力的不平衡性，由于每个参加者的理解能力都不一样，因此会对被告知的信息产生一定程度的偏差甚至误解，这也会使传统的知情同意难以实现；三是在大数据的时代背景下，海量信息的收集、储存与共享加大了知情同意获取上的难度。因此，在传统的、以样本为中心的研究领域如何突破知情同意的局限性，以及如何解决知情同意的获取等问题，值得研究者审慎思考。

2. 隐私保密问题

早在1974年，美国颁布的《隐私法案》就对个人信息的收集、储存以及利用等内容进行了规定^[18]。1997年，联合国教科文组织发布的《人类基因组与人权问题的世界宣言》也对人类基因数据的隐私保密颇为关注。^[19]2004年7月，联合国经济及社会理事会关于《基因隐私权与不歧视》的决议提出促请各国保护受基因检测的人的隐私权^[20]，同时呼吁各国酌情促进制定和实施适当的隐私保护标准。经济合作与发展组织也强调尊重人权和自由，保护参与者的隐私和数据信息的机密性；要求严格管理人体生物样本库的样本材料和数据，包括保护信息安全和个人隐私（加密）等^[21]。纵观传统生物样本库建立和应用的过程，隐私问题尤其是人体生物样本库的隐私问题可谓十分突出。主要体现在：人体生物样本库包含了大量的可识别的个人信息，在样本的收集和储存中，外在信息如姓名和出生日期的泄露会给个人生活带来负面影响，内在信息如血液的检验和人类指纹的采集，也都不可避免会牵涉到个人隐私；在样本的释放和使用过程中，研究人员可能会对个人DNA进行探索以获取相关基因信息，这也在一定程度上侵犯了个人隐私。此外，个人所携带的有害基因可能会形成基因歧视，从而影响社会公正。

3. 样本和数据的共享问题

在传统生物样本库中，人们对于应不应该共享的问题存在着较大争论。支持样本和数据共享的理由往往包括：共享在一定程度上可以减少样本和数据的重复采集，提高研究效率，促进科学和临床研究的发展；共享有利于减少“信息孤岛”情况的发生，最大程度地发挥样本和数据的价值，更好地满足利益相关者的诉求，实现共济和互惠；样本和数据共享有助于最大程度地实现资源整合，从而加快生物医学大数据平台的建设步伐，促进全人类的健康福祉。反对样本和数据共享的理由可以归为：首先，样本和数据是提供者的个人物品或私有财产，因而不应共享；其次，样本和数据最直接的来源是捐献者本身，而生物医学研究和临床研究具有未知性和不确定性，因此并不能完全保证研究成果分享给个人；最后，人体生物样本和数据的共享是将大量的人类基因数据置于公共平台，这就使得个人样本和数据在一定意义上暴露于公共平台，这在一定程度上会泄露个人隐私。纵观这些反对理由，我们可以发现，人们对于样本和数据的共享缺乏清晰的认识，没有意识到共享的必要性和重要性。而人们对于共享的顾虑和担忧，正体现出传统生物样本库侧重个人自由的伦理框架的局限性。

4. 商业化问题

在传统生物样本库的应用过程中，人们对于应不应该商业化的问题也存在不同立场。支持商业化的理由主要有：样本和数据的商业化在一定程度上可以促进生物样本库的发展和建立；样本和数据的商业化于临床使用者而言可以使他们在较短时间内获得所需资源，于研究者而言可以提高科研效率。然而，这些支持商业化的理由都具有局限性。从短期来看，商业化可以促进某个地区生物样本库的建立，但从长期来看，商业化只会加剧资源的分配不均，影响社会公正。此外，商业化在特定时期可能对使用者和研究者而言都有一定益处，但从长远来看，通过商业买卖得来的样本和数据，其质量并不能得到保证，相反，二次使用或是被滥用的样本和数据，可能会影响实际的应用效果。认为不应该商业化的理由是：其一，由于商业化这一问题，生物样本库所面临的知情同意、隐私保密以及利益分配等问题会变得更加复杂；其二，样本和数据不是生物样本库的私有物品，样本管理者无权对其进行买卖，唯有参与相关研究的科学家、医生或其他研究人员才有权使用；其三，人体生物样本库中包含大量的人类遗传资源，如果将其商业化，可能会给整个民族，甚至人类社会带来极大的安全隐患。的确，生物样本库的商业化会产生非常严重的后果：不仅会扰乱正常的社会秩序，而且会影响整个社会的道德风气，甚至给整个民族带来威胁。

四、大数据时代现代生物样本库的伦理框架

通过以上分析，我们知道传统生物样本库存在非常突出的伦理问题。随着“大数据发展研究计划”和“精准医疗”的发展，传统生物样本库的伦理框架已经难以解决新问题。相比于传统生物样本库，大数据时代的现代生物样本库呈现出大规模和高复杂性两大显著特征，这就要求我们转变处理伦理议题的方式方法，构建新的伦理框架。现代生物样本库同样重视个人自由，但更多地采取了一种以共济为基础的新的伦理框架。这在一定程度上可以克服传统生物样本库在伦理治理上的缺陷，并在解决传统生物样本库的伦理问题方面展现出独特优势。

从宏观上看，大数据时代的现代生物样本库被视作一种信息学项目，它主要以高品质、科学收集、存储以及精准使用为支撑。它既重视个人自由，也采取了一种不同于传统生物样本库的新的伦理治理框架。该框架以共济原则为基础，兼顾效用原则、知情同意原则、保密原则、公平可及原则以及透明原则，同时涵盖作为社会义务的研究，公正、共济与个人，风险受益比，公众利益，社会共济等五项内容等。^[15]其治理的重点从风险防范转向促进群体利益的实现等。从微观上看，以共济为基础的新的伦理框架在解决传统生物样本库的伦理问题方面具有显著优势，主要体现在知情同意模式的多样性，隐私保密的严格性，数据共享的更好实现，商业化问题的有效解决。

1. 知情同意模式的多样性

对知情同意较为传统的理解是，参加者只有在自愿同意参与研究的前提下，在事先掌握相关研究的目的、内容、风险和受益等情况后，才会纳入研究。而大数据时代的现代生样本库强调共济，这是一种“人人为我，我为人人”^[22]的实践方式，反映了一种因帮助他人而产生的集体责任感：当个人决定参加生物样本库的研究时，他们愿意为了集体的福利而承担一定程度的代价。^[23]如此，参加者就不会要求研究者在每次使用他们所提供的样本和数据时，都必须经过严格的知情同意程序，而是通过事前签订的总揽性的参与协议（participation agreement），授权相应的生物样本库研究者在未来以暂时尚不能预知的方式使用这些样本和数据。当然，在签署这一协议之前，参加者需要被详细告知该研究的目的、资金来源和管理结构、以及期待达成什么样的目标等。此外，现代生物样本库还提出了更加多样的知情同意模式，主要包括：广泛的知情同意、特定的知情同意、部分限制的知情同意以及多层知情同意。^[9]广泛的知情同意即对未来可能开展的某类研究进行一种普遍同意，当研究类型发生变化时，需要重新获得参加者的同意。特定的知情同意是为特定研究项目而获得的同意，这种模式可以让参加者了解到样本和数据的使用细节，不会将最初的同意用于将来的研究之中。部分限制的知情同意是指允许在特定的研究中使用样本和数据，并在未来的研究中可以与其保持部分的关联性。多层知情同意则需要向参加者详细解释样本和数据的未来用途，并提供一些选项，使他们可以根据自己的意愿进行选择。大数据时代的现代生物样本库的参加者可以根据不同的研究内容和形式，选择不同的同意模式，从而克服传统生物样本库同意的形式化和过度化，以及同意模式的单一化等问题。

2. 隐私保密的严格性

隐私保密问题一直是国内外关注的焦点问题。深圳市市场监督管理局在2017年发布的《生物样本数据共享平台建设与管理规范》中明确提出资源申请方应承诺保护资源数据的机密性，保护研究对象的个人隐私与安全。^[24]美国最大的人体生物样本库研究项目—基因、环境和健康研究项目（The Research Program on Genes, Environment and Health，RPGEH）^[25]高度重视隐私保密。该项目采取了一系列隐私和保密措施，如数据密码保护，签署保密协议，个人信息编码加密等。欧盟同样高度重视个人数据的隐私保护，2018年正式发布的《通用数据保护条例》^[26]被称为欧洲最严格的隐私规范。该条例对个人敏感数据，数据权利的主体，数据处理者和保护者等进行了严格规定，指出数据处理要坚持完整性和机密性原则，强调采取措施保证数据安全，防止其遭到破坏。这一条例为个人数据的隐私保密的实现提供了强有力的伦理和法律保障。我们知道，个人数据是指数据主体的相关信息，除了一些基本的外在信息，还可能包括个人所特有的基因和遗传信息。在大数据时代，数据使用者在巨大经济利益的驱动下，可能会对捐献者的样本和数据进行二次使用，这样就使捐献者的隐私受到侵犯。现代生物样本库在隐私保密方面更加严格，捐献者的个人信息也可以通过更加稳妥的方式保存下来，比如通过更加严密的编码方式，编码与身份的联系只掌握在少数负责人手中，解码也需要更加规范的程序。而对于那些无需进行身份标识的研究，则可以在样本和数据收集的初期，就采取匿名的方式。

3. 数据共享的更好实现

随着大数据技术和现代医学的进步和发展，现代生物样本库在解决传统生物样本库所面临的共享难题方面表现出较大优势。在传统生物样本库的建设之中，在传统生物样本库的伦理原则的指导下，人们往往侧重个人自由和自我利益，因而不愿意共享样本和数据。现代生物样本库遵循共济等原则的指导，在保障个人自由和自我利益实现的同时，侧重共济与互惠。人们在新的伦理框架的指导下，更愿意参与到样本库的建设之中。从捐献者的角度来看，在共济原则的指导下，现代生物样本库中的个人会积极主动地参加到生物样本库的建设和应用之中，更愿意为生物样本库的研究和发展贡献自己的一份力量；从研究者的角度来看，研究者能更加深入了解到基因、环境与人类生活方式的相互作用，精准开发疾病的预防预测、诊断和治疗途径，从而惠及人类社会。在传统生物样本库的应用中，人们担心样本和数据的共享存在隐私泄露风险。而大数据时代的现代生物样本库的数据共享通常是将一定范围的数据纳入共享平台，相关用户在遵循伦理原则的基础上，按照严格的程序和规范来获取和使用这些数据，因此会使这一风险大大降低。在传统生物样本库的发展中，人人往往担心在样本和数据共享之后，不能享受到相应的利益回报。现代生物样本库在共济等原则的基础上，充分利用大数据平台的汇聚和整合作用，突破了传统生物样本库在共享过程中的局限性，能充分挖掘数据的潜在价值，从而产生更多的经济和社会效益，又可以较好地满足各方的利益需求。

4. 商业化问题的有效解决

传统生物样本库商业化问题的产生主要有两方面原因：一方面，样本和数据没能公平可及。由于样本和数据在一定时间和一定区域内是有限存在的，因此不能保证样本和数据对每个需求者来说都是公平可及的。人们想要在短期内快速获取所需样本和数据，商业化正好提供了这一途径。另一方面，商业利益的驱使。生物样本具有特殊性，它们往往是不可再生的宝贵资源，具有相当大的商业价值，这也成为商业买卖现象屡见不鲜的诱因之一。大数据时代的现代生物样本库是时代与科技进步的产物，新的伦理框架能较好地解决传统生物样本库的商业化问题，我们可以对照商业化问题产生的原因进行简要分析。第一，现代生物样本库倡导共济原则、透明原则，同时涵盖社会公正和公众利益，现代生物样本库可以依靠大数据的力量，在较短时间内汇聚多个地区的样本和数据资源，人们可以利用大数据平台和技术，精准掌握所需资源的动向，因而现代生物样本库的样本和数据是相对公平可及的。第二，现代生物样本库倡导互惠性、相互性与利他性，人与人处于一种互利互惠、相互考虑的社会环境中，而不再单纯地被利益所驱使，人们能够更好地坚守社会责任，履行应尽的义务，这也有利于商业化问题的解决。

五、结 语

生物样本库是生命科学基础研究和产业开发以及医学临床研究的宝贵资源，生物样本库的建设是生命组学发展和未来生物大数据平台不可或缺的组成部分。传统生物样本库的建设和发展侧重个人自由的伦理治理框架，过度强调个人自主性，在大数据时代，其科学和伦理问题日益暴露。而大数据时代的现代生物样本库既能解决这些科学问题，也能应对伦理挑战。从科学发展来看，在大数据时代，安全高效、标准开放的现代生物样本库能够凭借二代测序技术、高精测量等手段，实现生物样本库的统一管理、异地收集、储存和使用，既能帮助生物样本库掌握大量的高精准的样本和数据，也能掌握更丰富更深入的个体信息，还能实现生物样本库的可持续发展。从伦理角度来看，现代生物样本库知情同意的模式更加多样化，样本和数据的捐献者可以根据研究项目和自身实际情况选择适宜的知情同意模式，从而避免传统生物样本库知情同意的过度化和形式化；现代生物样本库采用先进的大数据处理技术，对于样本的收集、储存和使用实行更加严格的编码和保密程序，更有严格的法律规范加以保障，对个人信息的隐私和保护更加严格和严密；现代生物样本库在以共济为基础的新的伦理治理框架的指导下，强调开放共享、互利互惠，人与人之间的关系不再是自我的，完全自利的，由此样本和数据的共享也能更好实现；现代生物样本库遵循效用原则、公平可及原则和透明原则，其开放共享使得样本和数据更具可及性，传统生物样本库的商业化问题也迎刃而解。