江蘇省張家港市大新鎮(zhèn)新凱學(xué)院 顏士州

2017年11月底，中國(guó)科學(xué)院向全球公布，世界上第一只體細(xì)胞克隆猴“中中”順利誕生；僅僅一個(gè)多星期之后，第二只克隆猴“華華”再次誕生。

自1996年世界上第一只克隆羊誕生以來(lái)，僅僅21年間，全球各國(guó)科學(xué)家相繼利用體細(xì)胞克隆了很多動(dòng)物，這些動(dòng)物都能健康成長(zhǎng)。但是，他們以體細(xì)胞克隆與人類(lèi)相近的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的努力卻一直都?xì)w于失敗，盡管關(guān)于非人靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物的研究一直是科學(xué)界關(guān)注的課題。以至于一些業(yè)內(nèi)知名科學(xué)家曾斷言，基于綿羊“多莉”的體細(xì)胞克隆技術(shù)實(shí)現(xiàn)克隆猴是“行不通”的。然而，這條“鴻溝”終于被人類(lèi)跨越。

克隆動(dòng)物的歷史

什么叫克隆？克隆是指生物體通過(guò)體細(xì)胞進(jìn)行的無(wú)性繁殖，以及由無(wú)性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)體組成的種群。它通常是利用生物技術(shù)由無(wú)性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組織后代的過(guò)程。

1996年7月5日，世界上第一只克隆羊“多莉”誕生，世界輿論為之嘩然?！岸嗬颉钡奶貏e之處在于，它的生命的誕生沒(méi)有精子的參與。研究人員先將一個(gè)綿羊卵細(xì)胞中的遺傳物質(zhì)吸出去，使其變成空殼，然后從一只6歲的母羊身上取出一個(gè)乳腺細(xì)胞，并將其中的遺傳物質(zhì)注入該卵細(xì)胞空殼中。這樣就得到了一個(gè)含有新的遺傳物質(zhì)但卻沒(méi)有受過(guò)精的卵細(xì)胞。經(jīng)過(guò)改造的卵細(xì)胞通過(guò)分裂、增殖形成胚胎，再被植入另一只母羊子宮內(nèi)，隨著母羊的成功分娩，“多莉”便來(lái)到了世界。

克隆羊“多莉”的誕生在全世界掀起了克隆研究的熱潮，隨后有關(guān)克隆動(dòng)物的報(bào)道接連不斷，全球許多國(guó)家均克隆出馬、牛、羊等一些動(dòng)物來(lái)。2002年10月16日中午，中國(guó)第一頭利用玻璃化冷凍技術(shù)培育出的體細(xì)胞克隆牛在山東省梁山縣誕生。

并非想象的那么簡(jiǎn)單

從第一只克隆羊到第一只克隆猴，歷時(shí)21年時(shí)間。世界各國(guó)科學(xué)家先后克隆出牛、鼠、豬、貓、狗等多種動(dòng)物，但對(duì)猴子卻一直無(wú)能為力。為什么克隆一只猴子這么難？

首先，我們來(lái)看看剛剛誕生的兩只克隆猴的基因，它們來(lái)自同一個(gè)流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒?？蒲腥藛T首先提取了這個(gè)獼猴胎兒的體細(xì)胞（非生殖細(xì)胞），通過(guò)技術(shù)手段將其細(xì)胞核“植入”若干個(gè)“摘除”了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中?！爸兄小笔堑谝粋€(gè)發(fā)育成型并順利誕生的幸運(yùn)兒。

其實(shí)，最接近成功的一次實(shí)驗(yàn)發(fā)生在2010年。美國(guó)俄勒岡靈長(zhǎng)類(lèi)研究中心著名科學(xué)家米塔利波夫率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)成功移植了克隆猴胚胎，但胚胎僅僅發(fā)育了81天，便以流產(chǎn)告終。

為什么西方大國(guó)在克隆猴的過(guò)程中相繼失敗呢？原來(lái)，克隆猴主要有三大難點(diǎn)。

難題之一，是細(xì)胞核不易識(shí)別，“去核”難度大。作為受體的卵細(xì)胞，必須先把細(xì)胞核“摘除”，才能容納體細(xì)胞的細(xì)胞核這個(gè)“外來(lái)戶(hù)”。但是，猴的卵細(xì)胞核去核難度非常大。

難點(diǎn)之二，是卵細(xì)胞容易被提前激活?？寺∵^(guò)程中，體細(xì)胞的細(xì)胞核進(jìn)入卵細(xì)胞時(shí)，需先“喚醒”卵細(xì)胞，然后才能啟動(dòng)一系列的發(fā)育“程序”。因此，“喚醒”的時(shí)機(jī)要求非常精準(zhǔn)。但是，使用傳統(tǒng)方式猴的卵細(xì)胞很容易被提前“喚醒”，這往往導(dǎo)致克隆“程序”無(wú)法正常啟動(dòng)。

難點(diǎn)之三，是體細(xì)胞克隆胚胎的發(fā)育效率低。被轉(zhuǎn)移到卵細(xì)胞里的細(xì)胞核，突然要扮演受精卵的角色，被“趕鴨子上架”很不適應(yīng)，因此需要科學(xué)家采取多種手段“保駕護(hù)航”。如果“保駕”不力，絕大多數(shù)克隆胚胎都難以正常發(fā)育，常常胎死腹中。

克隆猴的價(jià)值所在

我們知道醫(yī)學(xué)研究往往是以小白鼠為研究對(duì)象，但是小白鼠和人類(lèi)相差甚遠(yuǎn)，針對(duì)小白鼠研發(fā)的藥物在人體檢測(cè)中常常得不償失，甚至產(chǎn)生副作用。這也是目前醫(yī)學(xué)界對(duì)人類(lèi)腦疾病研究無(wú)法取得突破的一個(gè)主要原因。

因此，猴子是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域不可多得的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。如果對(duì)比其他動(dòng)物的大腦，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，放眼自然界只有猴子的大腦能與人類(lèi)的比肩。

猴子會(huì)出現(xiàn)非常類(lèi)似于人類(lèi)的腦部疾病，包括孤獨(dú)癥、抑郁癥、帕金森病等。因此，我們有望利用基因編輯與克隆技術(shù)，幫助科學(xué)家迅速制作出相關(guān)的猴模型，并借助該模型研究疾病的發(fā)病機(jī)制，試驗(yàn)新的治療方法。

曾參與克隆全球首只體細(xì)胞克隆動(dòng)物“多莉”羊、現(xiàn)已退休的英國(guó)羅斯林研究所科學(xué)家威廉·里奇在一份聲明中說(shuō)，克隆“中中”和“華華”的方法與他們克隆“多莉”的方法“相似”，但有了一些技術(shù)細(xì)節(jié)的“更新”，比如在移除細(xì)胞核時(shí)借助設(shè)備進(jìn)行定位等，其結(jié)果代表著“又一物種被成功克隆”。

克隆猴的誕生將有望開(kāi)辟基因治療新境界。在此之前，由于幾乎不可能制造出帶有遺傳病的猴模型，導(dǎo)致基因治療的概念在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和人體實(shí)驗(yàn)之間一直存在著巨大的鴻溝。少數(shù)在人體上的嘗試也面臨著倫理指責(zé)。而現(xiàn)在，這一切都將成為過(guò)去。由于猴子與人在基因方面非常相近，克隆猴研究對(duì)于開(kāi)發(fā)治療人類(lèi)疾病的新療法等將會(huì)起到巨大的促進(jìn)作用。說(shuō)不定，在未來(lái)的醫(yī)院，維修基因也會(huì)像治療人體器官一樣，成為必備的科目。

中國(guó)科學(xué)家經(jīng)過(guò)不懈的努力，成功突破了克隆猴這個(gè)世界生物學(xué)前沿的難題，使得我們有幸見(jiàn)證一個(gè)偉大時(shí)代的開(kāi)始，更可以滿(mǎn)心期待一個(gè)倍加美好的未來(lái)。