2013年5月29日，俄羅斯東北聯(lián)邦大學(xué)的謝姆蒙·格里戈里耶夫稱，他們于5月早些時候在北冰洋一座島嶼上發(fā)現(xiàn)一具保存較完好、存有液態(tài)血液的猛犸象尸體，因此有可能在這具猛犸象尸體中找到活細胞，從而打開克隆這種史前巨型哺乳動物的大門。

DNA半衰期是克隆的關(guān)鍵

滅絕動物的復(fù)活至少要有三個條件，一是要找到?jīng)]有被污染的已滅絕動物的活細胞（其中包含有生物活性的DNA），二是技術(shù)，三是要有讓復(fù)活后的動物生存的環(huán)境。

現(xiàn)在，新的研究結(jié)果顯示，克隆滅絕的猛犸象等動物最大的難題是DNA的半衰期。

半衰期的概念來自物理學(xué)，是指放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需的時間。藥物也有半衰期，是指一種藥物在血漿中最高濃度降低一半所需的時間。所以，DNA的半衰期更接近于藥物半衰期的概念，是指一個已經(jīng)死亡的生物的DNA核苷酸骨架之間的化學(xué)鍵半數(shù)降解所需的時間。如果一個生物的DNA在一定時間之后處于半衰期，則意味著它的DNA核苷酸骨架之間的化學(xué)鍵已遭到破壞，這一生命體的遺傳信息就有一半已經(jīng)丟失，要克隆這樣的滅絕動物會很困難。

核苷酸是DNA的骨架，而骨架之間的化學(xué)鍵也就是構(gòu)成核苷酸的基本成分之一的4個堿基

之間的連接鍵。丹麥哥本哈根大學(xué)的莫頓·艾倫托夫特和澳大利亞佩斯市默多克大學(xué)的默克爾·邦斯等人在2012年12月的英國《皇家學(xué)會學(xué)報B》上以“骨骼DNA的半衰期：對158塊陳舊化石的衰敗活性的測量”為題，發(fā)表了一項關(guān)于動物DNA半衰期的研究結(jié)果。他們對屬于3種已經(jīng)滅絕的古代巨鳥（恐鳥，1800年滅絕）的含有DNA的158根腿骨化石進行了研究，推算出DNA的半衰期為521年。這意味著，在521年后，一個滅絕動物的核苷酸骨架之間的化學(xué)鍵有一半會降解消失，再過一個521年，剩下的一半化學(xué)鍵也將化為烏有。

艾倫托夫特和邦斯研究的這些含有恐鳥DNA的158根腿骨化石出土于新西蘭南島，它們分布于3個地點，彼此的距離不超過5千米。這種分布保證了這些化石差不多是以相同的條件保存的，例如當(dāng)?shù)販囟榷紴?3.1攝氏度。這種相似的條件能夠保證它們的DNA的半衰期的一致性，經(jīng)測定這些骨骼的年代距今6000～8000年。經(jīng)過計算，這些恐鳥的DNA在野外13.1攝氏度之下的半衰期比在實驗室同樣條件下的半衰期還要長400倍。

研究人員認(rèn)為，保存在冰川中的DNA被毀掉要花費更長的時間。比如，一根骨骼保存在零下5攝氏度的理想溫度下，其DNA中的化學(xué)鍵被毀掉的最長時間可以達到約680萬年，但大約在150萬年后，剩下的DNA鏈便因為太短而無法傳遞有意義的信息，因此這些DNA的信息是無法讀取的，所謂克隆也是一種夢想。

基于上述研究，過去認(rèn)為能從恐龍和密閉的琥珀中的古昆蟲提取DNA并復(fù)活它們的想法并不現(xiàn)實，因為恐龍距今至少6500萬年，而琥珀中的古昆蟲的年齡也在500萬～1億年。在這么久遠的年代，DNA中的化學(xué)鍵早就降解了。當(dāng)然，現(xiàn)在找到的最古老的DNA是昆蟲和植物的，時間大約在45萬～80萬年前的古冰川期。

當(dāng)然，保存在相對好的條件下，如冰川中，生物DNA的半衰期更長，因而克隆復(fù)活它們的可能性更大。但是，即便生物的DNA保存在冰川中，也還會受到其他因素的影響，如埋葬生物的土壤的化學(xué)成分、生物死亡的時間，以及生物化石發(fā)掘后的儲存條件等。

如果以滅絕動物DNA半衰期為521年計算，再加上另一個半衰期，克隆滅絕動物的極限時間就可能只有約1000年，因為1000年后動物的DNA已全部降解。當(dāng)然，在冰川中保存的生物的DNA半衰期要長一些。

復(fù)活胃育溪蟾

盡管有DNA半衰期條件的限制，但現(xiàn)在澳大利亞研究人員也克隆出了一個活了幾天的胃育溪蟾胚胎。雖然克隆出的胃育溪蟾并沒有長成蝌蚪和幼蛙，但這已經(jīng)是復(fù)活滅絕動物的開創(chuàng)性成就，似乎能與克隆羊多利媲美，甚至勝過多利，因為多利遺傳物質(zhì)DNA的供給者并非滅絕動物，而胃育溪蟾是已經(jīng)滅絕的動物，其DNA被保存了30多年。

澳洲有兩種以胃部孵化方式孕育的蛙類，其中一種叫胃育溪蟾，于1984年滅絕。

胃育溪蟾是中等身型的蛙類，呈深灰色，背部有細小的疙瘩。雌蛙較雄蛙大，雌蛙長約44～54毫米，雄蛙長約33～41毫米。胃育溪蟾以獨特的方式孕育后代。雌蛙排卵到水中或陸地上，雄蛙排精讓卵子受精后，雌蛙會將受精卵咽下。受精卵周圍包裹著膠狀物，稱為前列腺素E2（PGE2），這種物質(zhì)可以讓雌蛙的胃暫停分泌胃酸，而這段時間可能長達6～8星期，包括受精卵孵化后形成蝌蚪并在雌蛙的胃或嘴中生活的時間。而且，當(dāng)受精卵孵化后，蝌蚪的腮分泌的黏液也含有PGE2，因而也有保護蝌蚪的作用。

孕育出蝌蚪后，雌蛙的胃會不斷膨脹至體腔可以容納的大小，以便裝下更多蝌蚪，而且雌蛙的肺部會縮小，主要靠皮膚上的氣體交換進行呼吸。大部分雌蛙每次產(chǎn)卵約40個，但在胃中孵出的幼蛙卻只有21～26只。幼蛙被吐出時已經(jīng)完全發(fā)育。

澳大利亞悉尼新南威爾士大學(xué)的古生物學(xué)家邁克·阿徹和保護生物學(xué)家邁克爾·馬赫尼等人從事的一項工作就是專門復(fù)活胃育溪蟾的。不過，被用于克隆的胃育溪蟾的DNA并非是

1984年滅絕后從其殘骸中提取保存的，而用的是1979年保存在冷凍器中的胃育溪蟾的DNA組織。

5年來，阿徹等人采用與產(chǎn)生克隆羊多利相似的技術(shù)，稱為體細胞核轉(zhuǎn)移（SCNT）技術(shù)來復(fù)活胃育溪蟾。2013年初，研究人員以澳洲的大青蛙為供卵者，然后把保存的已滅絕的胃育溪蟾的DNA植入細胞核已滅活的大青蛙的卵子中，結(jié)果，幾周后，有一個卵子活動起來，而且存活了3天，長成了一個囊胚。經(jīng)過DNA檢測證明，這個囊胚包含的遺傳物質(zhì)是胃育溪蟾的，證明了克隆滅絕的胃育溪蟾獲得初步成功。

克隆已滅絕的胃育溪蟾的初步成功讓人們看到了復(fù)活滅絕動物的希望，猛犸象、渡渡鳥、古巴紅金剛鸚鵡以及新西蘭的恐鳥等都有可能被復(fù)活。邁克·阿徹對此更是信心滿滿，他認(rèn)為，他們能讓胃育溪蟾死而復(fù)生，現(xiàn)在，前進的障礙是技術(shù)問題，而不是生物問題。當(dāng)世界上數(shù)百種兩棲動物正處于災(zāi)難性瀕危之時，這項技術(shù)可以作為一種拯救瀕臨滅絕動物的工具，應(yīng)用前景廣闊而無限。

克隆猛犸象最難

已滅絕的胃育溪蟾的部分克隆成功和克隆羊多利的完全成功為克隆滅絕動物提供了某種技術(shù)保證。

克隆動物的一個最主要的條件是，要獲得被克隆動物的有活性的DNA，這對于還處于存活狀態(tài)的瀕危動物來說并不難，但是，對于已滅絕的動物來說就比較困難，因為通常難以獲得保存完好的滅絕動物的DNA，即便發(fā)現(xiàn)了它們的DNA，也可能存在著污染，因此克隆出來的動物是否為原來真實的滅絕動物也難以保證。當(dāng)初保存胃育溪蟾的DNA時，胃育溪蟾并未滅絕，所以保存的活組織是有相當(dāng)生命力的。

盡管如此，除了胃育溪蟾，研究人員似乎在克隆其他滅絕動物上也有了一些進展，例如克隆猛犸象和布卡多野山羊。在克隆已滅絕的動物中，難度最大的是猛犸象，因為它們離現(xiàn)代太遠。大多數(shù)猛犸象在1萬～1.2萬年前滅絕，不過可能有極少數(shù)在美國阿拉斯加州幸存下來。現(xiàn)在，已知最后幸存下來的猛犸象生活在西伯利亞海岸附近的費蘭格爾島，它們在約公元前1650年滅絕。

2011年8月俄國研究人員在西伯利亞的凍土層中發(fā)現(xiàn)了一個1萬年前滅絕的猛犸象遺骸，其骨骼化石中含有保存完好的骨髓。俄羅斯科學(xué)家與韓國Sooam生物技術(shù)研究基金會的黃禹錫簽訂協(xié)議，計劃開始克隆猛犸象。盡管黃禹錫曾深陷干細胞研究造假丑聞，但2005年他們的研究所成功培育出世界上第一只克隆狗史魯比（Snuppy），也已獲得學(xué)術(shù)界承認(rèn)。此后，黃禹錫的研究團隊還成功地克隆了其他動物，如牛、狗和土狼等。

然而，克隆猛犸象的關(guān)鍵是要找到猛犸象完整的DNA，找到完整的DNA的前提又是要找到猛犸象完整的細胞或組織，這是一項非常艱難的工作，從以前發(fā)現(xiàn)的猛犸象遺骸中提取有活性的DNA就遇到了難題。不過，現(xiàn)在格里戈

里耶夫等人在北冰1洋一座島嶼上發(fā)現(xiàn)的一具雌性猛犸象尸體為克隆帶來了新希望。這頭猛犸象的年齡介于50～60歲之間，死亡時間大約為1萬～1.5萬年前。這是全球第一次發(fā)現(xiàn)雌性猛犸象尸體。而且，它的體內(nèi)有部分血液以液態(tài)形式保存了下來。這有可能讓研究人員在猛犸象的血液中提取活細胞和DNA，從而為復(fù)活猛犸象提供條件。

克隆最近滅絕的動物的可能性最大

如果動物DNA的521年的半衰期是一個普遍定律，那么，克隆距今500年的滅絕動物就有較大可能性，尤其是克隆近期滅絕的動物把握性更大。

這個推論得到了另一項研究的證實。西班牙研究人員于2009年克隆了一只已經(jīng)滅絕的布卡多野山羊。研究人員以前認(rèn)為，布卡多野山羊在2000年前就滅絕了，但是1999年西班牙研究人員追蹤并捕獲到世界上最后一只叫做希里亞的13歲布卡多雌野山羊。意識到這種野山羊的珍貴性后，研究人員從野山羊的耳朵上采集了它的皮膚細胞冷凍儲藏起來，然后將其釋放。幾個月后，希里亞被發(fā)現(xiàn)死在一棵倒下的樹旁，這也意味著布卡多野山羊是最近才滅絕的。

隨后，西班牙薩拉哥薩大學(xué)的喬?！じテ娴热税驯４娴牟伎ǘ嘁吧窖虻钠つw細胞的細胞核植入到家養(yǎng)山羊去除了細胞核的卵子中，通過電擊讓卵子發(fā)育，成為重組胚胎。實驗進行了兩次。在第一次實驗中，有285個胚胎重組，其中有30個在經(jīng)過36小時發(fā)育長成3～6個細胞時植入5只代孕山羊體內(nèi)。剩下的胚胎進一步培養(yǎng)到7天，其中有24個在其發(fā)育成桑葚胚時植入8只代孕山羊體內(nèi)。在第二次實驗中，研究人員重組了154個胚胎，在其長成3～6個細胞時植入44只代孕山羊體內(nèi)。

在這兩次實驗中，有7只家養(yǎng)山羊成功懷孕，但最后僅有1只雌性布卡多野山羊出生，并且是以破腹產(chǎn)方式娩出。但是，這只新出生的野山羊患有先天性肺部缺陷，在出生7分鐘后因呼吸困難而死亡。經(jīng)檢測，這只克隆的小羊羔的基因和布卡多野山羊的基因一致，從而被認(rèn)定為是一次短暫的成功的克隆。弗奇等人的研究結(jié)果發(fā)表在2009年4月的美國《獸醫(yī)學(xué)》雜志上。

盡管這只僅存活了7分鐘的布卡多小羊羔被視為是對滅絕動物的克隆，但實際上還是對存活的瀕危動物的克隆，因為它的細胞是在其生前提取并保存在實驗室中的。所以，克隆出的布卡多野山羊的死亡如果不是因為克隆技術(shù)出現(xiàn)了問題，就有可能是保存的布卡多野山羊的DNA出現(xiàn)了某種程度的降解。

但是，克隆剛剛死亡的動物似乎不存這個問題，因為DNA還不會降解。例如，韓國濟州國立大學(xué)的樸世弼等人于2010年用一頭已死亡的牛的細胞克隆了一頭小牛，從而讓這頭死牛起死回生。不過，他們利用了冷凍技術(shù)。

2007年，樸世弼等人將一頭剛剛死亡的牛的細胞核植入一些去核1卵細胞中，再利用克隆技術(shù)創(chuàng)造了一個牛胚胎，并將其保存在零下196攝氏度的冷庫中。2010年1月，研究人員將胚胎取出解凍，將其植入另一頭母牛的子宮中，這頭母牛于同年10月通過自然分娩產(chǎn)下了一頭克隆牛。經(jīng)檢測，小牛的基因組與那頭死去的牛完全相同。

因此，目前研究人員最有可能克隆近期死亡的動物，因為它們的DNA尚未降解。而且，世界各國也有一些研究人員陸續(xù)克隆了一些剛剛死去的動物。2003年9月，巴西研究人員克隆了一頭在事故中死亡的荷蘭種奶牛。2010年7月，美國加利福尼亞州斯克里普斯研究所和圣地亞哥動物園聯(lián)合研究組成功利用一只已經(jīng)死亡的鬼狒的皮膚細胞制造出了這種瀕危動物的干細胞。雖然美國研究人員并未克隆出已經(jīng)死亡的鬼狒，但制造的干細胞已經(jīng)是克隆的前身了。

盡管克隆是挽救滅絕動物的一種充滿希望的方式，但是，如果滅絕動物死亡年代久遠，超過其DNA的半衰期，克隆就可能是一種神話。當(dāng)然，另一個需要回答或解決的問題是，滅絕動物即便克隆出來，它們能適應(yīng)今天的環(huán)境而生存下來嗎？