《侏羅紀(jì)公園》是一部風(fēng)靡全球的美國電影。在影片中有這樣一個(gè)情節(jié):科學(xué)家根據(jù)在考古發(fā)現(xiàn)中提取的恐龍基因,通過生物技術(shù)“復(fù)活”了恐龍。那么,我們不禁要問,在現(xiàn)實(shí)中,這是有可能的嗎?生物技術(shù)能夠使得人們重新看到活生生的史前巨獸嗎?
先讓我們從基因說起。我們都知道,DNA是生物遺傳的核心物質(zhì),它是有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶等4種堿基按一定順序排序而構(gòu)成,這些堿基排序不同就構(gòu)成了不同的基因,造成了世界上有多種多樣的生物。
而所謂古代DNA,實(shí)際上是指從已經(jīng)死亡的古代生物的遺體、遺跡中獲得的DNA。它有兩種來源,一是指從幾百年、幾千年到上萬年的沒有石化或者沒有完全石化的材料中提取的DNA;還有就是從數(shù)萬年乃至上億年的化石中所獲得的DNA。
可以想象,利用考古發(fā)現(xiàn)的DNA來復(fù)活古代巨獸無疑是個(gè)復(fù)雜的工程。首先,在古代DNA的獲取上,就有極大的偶然性,在很大程度上得靠運(yùn)氣;要知道,經(jīng)過千萬年,甚至億萬年的地質(zhì)變遷,想發(fā)現(xiàn)一份完整的古代動(dòng)物DNA,哪可絕不是一件容易的事,這需要的不僅僅是技術(shù),可以說,基本上完全靠運(yùn)氣。假設(shè)這第一步困難克服了,我們已經(jīng)取得了恐龍的DNA,那么。如何讓這些基因片斷表達(dá)為一個(gè)活生生的恐龍呢,那可就更難了。我們得先從古代DNA研究說起。
首先,我們介紹PCR技術(shù)。所謂PCR技術(shù),就是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的英文簡稱。這項(xiàng)技術(shù)是由美國化學(xué)家莫里斯及其合作伙伴在1986年發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)立的。這是一項(xiàng)了不起的、劃時(shí)代技術(shù),已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于重組DNA的實(shí)驗(yàn)中。由于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用,人們可以在很短的時(shí)間內(nèi),把許多古代材料中微量的DNA大量“復(fù)制”,使得古代DNA在數(shù)量上豐富起來,極大地推動(dòng)了古代DNA的研究。
古代DNA的研究現(xiàn)在已經(jīng)是個(gè)很熱門的課題了。人們已經(jīng)從標(biāo)本中提取出古代生物的DNA,之后從埃及木乃伊中提取古DNA,甚至還從1700多萬年前的木蘭化石中提取出化石DNA。這些研究取得了許多重要的研究成果,并在全世界造成了很大的影響。
在考古學(xué)者看來,在一些洞穴和考古埋葬地點(diǎn)保存的古人骨骼也是研究古人DNA重要材料之一。科學(xué)研究者已經(jīng)成功地從采自非洲和歐洲的多塊古人骨骼標(biāo)本中獲得了一種胡蘿卜素基因,這些古骨骼的年代最遠(yuǎn)者為12000年前,通過研究證明,古人類的系統(tǒng)基因的研究是可靠的。
但是,我們要意識(shí)到,古代DNA的研究困難重重。首先,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn),古代DNA并不能夠保存很長時(shí)間,這就會(huì)給研究造成很大的困難?,F(xiàn)在普遍認(rèn)為,古代DNA最多能保存10萬年,而骨膠原蛋白、氨基酸及其他生物小分子的保存年限相對(duì)較長,但仍然是有限的。實(shí)驗(yàn)證明,這些年代久遠(yuǎn)的材料,無論是DNA,還是蛋白質(zhì),時(shí)代越新實(shí)驗(yàn)結(jié)果就越可靠。
20世紀(jì)90年代初,英國國家自然環(huán)境研究委員會(huì)投資190萬英鎊啟動(dòng)了“古代生物分子行動(dòng)”,這個(gè)研究項(xiàng)目聯(lián)合了英國16所大學(xué)和研究所的數(shù)十位古生物學(xué)、地質(zhì)學(xué)及考古學(xué)方面的專家,對(duì)古代DNA、古蛋白及其他生物小分子進(jìn)行了探索性研究。
我們應(yīng)該清楚地意識(shí)到,古代DNA的研究只是一個(gè)開始,如果要讓已經(jīng)滅絕的恐龍“復(fù)活”,還得把恐龍的基因轉(zhuǎn)入細(xì)胞,形成恐龍的胚胎,之后培育胚胎仍然是個(gè)艱巨的工程。所有這些工作,都需要很高的技術(shù)水平。依照現(xiàn)在的生物科技發(fā)展程度,還不足以達(dá)到“復(fù)活”恐龍的水平。但是,科學(xué)家們正在不斷創(chuàng)新,如果假以時(shí)日,相信奇跡會(huì)出現(xiàn)的。在這條不斷拓展的科學(xué)之路上,有很多新發(fā)展是值得我們關(guān)注的。
[責(zé)任編輯 李金]