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        兩千年克隆史,十二載恩怨錄

        2008-12-31 00:00:00
        探索與發(fā)現 2008年12期

        五年前的2月14日,克隆羊多利安然辭世。選擇在情人節(jié)這天給多利執(zhí)行安樂死,顯然具有象征意義——她是無性生殖的產物。

        克隆坎坷路

        誕生于蘇格蘭的多利是克隆成果的集大成者?;厮菘寺〉臍v史,蘇格蘭無疑是最適合多利降生的地方,這里有歐洲最早的醫(yī)學院,也是青霉素的發(fā)現地,現在又將成為克隆技術的圣地。

        早在2000多年以前,克隆就已經融入人們的生活。果農們用嫁接等無性繁殖技術克隆親代的優(yōu)良屬性,但直到1958年,現代意義上的實驗室克隆技術才得以確立。這一年,英國人Steward把一塊成熟的胡蘿卜組織成功分化并克隆為一棵完整植株,從而證明植物的成、熟細胞仍然保有功能的完整性。

        動物細胞也具有全能性嗎?于1964年完成的首次動物克隆實驗給出了肯定的答案。Gurdon把蝌蚪腸壁細胞的細胞核轉移到已經去核的蛙卵細胞中,成功培育出正常的成年蛙。這個由英國人確立的核轉移克隆技術,奠定了該領域的實驗標準,以后的實驗只是供核細胞有何不同。

        雖然已經沒有理論障礙,但是技術難度卻一直難以逾越;誕生多利的種子已經播下,惟獨土壤尚未準備就緒。在克隆曙光驚現20多年后,魚、鼠、牛等克隆動物才依次登場,供體細胞都取自胚胎期。商業(yè)公司從中看到了商機,荷蘭公司Pharming率先進行基因改造實驗,讓轉基因動物在牛奶中產生特殊蛋白質。在延續(xù)生物反應器的生產能力方面,克隆技術大有用武之地。

        多利誕生記

        成立于1989年的蘇格蘭PPL公司有著同樣的野心,他們與羅斯林研究所合作,嘗試克隆動物。為了規(guī)避利用胚胎細胞克隆動物所可能帶來的倫理學困境,他們希望從成年動物的體細胞中取得細胞核,誕生多利的土壤現在開始被翻松。

        1991年,坎貝爾加入研究所從事博士后研究,負責克隆羊的技術探索:當時他的頂頭上司威爾穆特是研究所的高級工程師,負責協(xié)調指揮。五年后,坎貝爾等利用前輩Gurdon創(chuàng)立的核轉移克隆技術,成功克隆世界上首批克隆羊:iegan和Morag。論文于當年發(fā)表于《自然》雜志,卻沒有引起公眾的關注,因為他們使用的是胚胎期細胞核。十年后回首這段歷史,坎貝爾認為該文的重要性超過多利——可能因為該文奠定了克隆多利的技術基礎,也可能因為他是第一作者。

        克隆專家們不免有些失望,他們決心從乳腺上皮細胞中獲取細胞核——這是無可爭議的體細胞,雖然是和胚胎成纖維細胞最接近的體細胞。核受體仍然是卵細胞,因為他們認為卵細胞內含有促進基因分化的必不可少的物質。

        首先提取懷孕多賽特母羊(白臉)乳腺細胞中的細胞核,這些核內包含有多利的幾乎所有遺傳信息。再將細胞核轉移到蘇格蘭綿羊(黑臉)的去核卵細胞中,在微電流的刺激下,核與卵細胞融合為重建細胞。277個重建細胞先暫時植入母羊的輸卵管中,只有29個成功發(fā)育為胚胎。將這些胚胎植入13只代理母羊子宮內,歷經148天的艱難孕期,編號為6LL3的小綿羊呱呱墜地,體重6.6千克,白臉——和她的基因母親一樣。

        這一天是1996年7月5日,世界上首只體細胞克隆哺乳動物誕生;威爾穆特可能不在現場,但他擁有和多利的最著名的合影。雖然多利的世界第一頭銜擁有眾多的限定詞,但威爾穆特明白其轟動性。技術和社會的互動史表明,當繁殖方式離人類天性越遠,克隆對象離人類越近時,公眾的興趣越高,更何況羊只擁有比人類更大的大腦比例。論文中他成了第一作者,這意味著他將是“多利之父”——直到十年之后承認大部分功勞應該歸于坎貝爾。

        研究員們知道她必將成為大明星,給她起名多利,同名女歌手不僅名聲顯赫,而且胸部巨大,這是研究員們對多利的另一個期望。和多利同期出生的還有另外7個兄弟,可是從來沒有人聽說過他們的名字——如果他們還有名字的話——誰讓他們的基因都來自胚胎細胞核呢。只有從共同編號6LL中可以依稀看出他們與多利的若干關系。

        次年2月,在《自然》雜志刊登論文的同時,多利被介紹給公眾。多利掀起的克隆旋風,甚至比威爾穆特的預估更強大更持久,即使是《自然》雜志的最大對手——美國的《科學》雜志也不得不將多利的誕生評為年度科技進展。醫(yī)藥大廠、野生動物保護者和疑難雜癥患者也從中看到了希望,雖然多利的成功率低到讓人起疑。

        核轉移克隆技術仿佛空降人間,猶如重磅炸彈,激起了人們對生殖前景的擔憂。既然羊只可以無性克隆,人類豈非也可以孤雌生子?倫理學的擔憂固然有著前景考慮,但人們似乎忘記了一些基本事實:多利既不是首只克隆羊,也不是首只克隆哺乳動物,更不是首只克隆動物。只不過以前的克隆技術都從胚胎細胞中獲取細胞核,而如今改為取之不盡的體細胞,公眾不免有了孫悟空拔毛化身的緊張。這種緊張’開始蔓延,以致于在1997年底,世界衛(wèi)生組織要求禁止人類克隆。這是一個糟糕草率的科學決議,但在政治上完全順理成章。

        當科學家忙于驗證、公眾們熱衷激辯之時,多利則在蘇格蘭的室內羊圈中接受膜拜。女王般的(事實上,多利的確曾當選蘇格蘭反君主主義者心中最受歡迎的女王)生活固然尊貴,卻沒有自由。所幸的是,2歲時,她與一只威爾士山羊喜結連理,而多利的同期兄弟中就有三只這種山羊。新郎名叫戴維,不多久愛情結晶邦尼出世,次年再產三子。多利終于不負期望,以行動證明了名字的正確性。

        這兩年是多利最幸福的年份,她以常規(guī)的婚配回應人們對克隆動物的憂心??茖W家們也有了大進展,小鼠、山羊、豬相繼克隆成功。甚至連克隆小鼠的克隆也出世了。核轉移克隆技術沿著樂觀主義所設定的路線高歌猛進。2001年成功克隆了瀕危的印度野牛,可惜在產后感染中死去;對其它野牛的克隆嘗試也有所收獲;甚至有人以死亡肉類樣本的細胞核成功克隆出歐洲盤羊。

        接下來的兩年,克隆技術持續(xù)成為科技記者的追逐熱點。瘋狂科學家和邪教組織清楚地知道這點,相繼宣布克隆人計劃,引起國際政治界的激烈反彈,法國和德國甚至建議聯合國簽署禁止繁殖性克隆人的條約(后被放棄)。五年多過去了,不知克隆寶寶是否已經上幼兒園了?

        政治的吸引力顯然不如多利,2001年度最讓人牽腸掛肚的是多利的關節(jié)炎,對于正處于青年期的多利來說,患上典型的老年疾病,這可不是好跡象。人們對多利早衰的擔心終于在分子生物學上有了明證,多利的染色體端粒比正常綿羊短20%,而端粒和細胞壽命密切相關。后來,另一項老年性疾病“進行性肺炎”開始襲擊多利,為了避免遭受更大的痛苦研究所決定對多利實施安樂死。這是2003年,多利享年6歲,是正常綿羊壽命的一半。同年,PPL公司也陷入困境。

        反思與重生

        “沉舟側畔千帆過”,多利和PPL的衰退,是對克隆技術的沉重打擊,但好消息仍然不斷。同年,克隆馬、鹿和騾出生,美國FDA也表示克隆動物的肉奶是安全的。在洶涌澎湃的克隆浪潮中,人們似乎有些迷失了方向,成體動物的克隆仍然是最吸引眼球的領域,太多的精力和金錢被花費在此。

        無形中,科學家們自己圈就了核轉移克隆技術的倫理困境。體細胞克隆雖然規(guī)避了胚胎供核的倫理問題,但科學家們卻誤入歧途,將精力傾注于繁殖動物成體(很遺憾,這里面有不少的功利因素)。多利所掀起的軒然大波清楚地說明,成體動物克隆正是人們最大的憂心所在。

        緬懷多利的低落情緒,很快被對克隆技術的反思所取代。再三克隆動物成體所形成的倫理學困境;早衰、非完美復制、低成功率的技術短板;以及大量花費之后顯現的黯淡前景……讓很多人喪失了對核轉移克隆技術的耐心,轉而關注干細胞技術。

        干細胞技術吸取教訓,從一開始就避免制造動物成體,這不僅減少了早衰和成功率的問題,而且免除了人造生命的困惑。但這個免除又帶來了另外的悖論,人為地阻斷胚胎發(fā)育成為生命的機會,把可能發(fā)展為人的胚胎硬生生拆成若干份,顯然也不夠人道。

        干細胞技術規(guī)避了上述難題,2007年;科學家成功地將皮膚細胞轉化為干細胞——不需要卵細胞、不需要核轉移、不需要胚胎、不制造成體。雖然仍不斷有克隆成果問世,但干細胞技術似乎更有前途,甚至連威爾穆特也改弦易轍,他宣布放棄核轉移克隆技術,轉向成體干細胞領域。不考慮其中的感情因素,很可能他是對的。最起碼,兩種技術的互相融合是不可逆轉的大趨勢。

        作為生命科學史上最著名的動物明星之一,多利并不是技術標桿,她甚至可能只是核轉移克隆技術的回光返照。多利的持久貢獻在于,她給我們提供了一個反思技術與生命的契機。安置在蘇格蘭國家博物館內的多利標本,將時刻提醒我們不忘對技術與社會的審視,她絕對值得被我們記住。

        選自《科技時代》

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