科学好故事从多莉羊到猛犸象:克隆技术如何改变了我们的世界?克隆新浪科技

1996年7月5日,一只雌性绵羊诞生了。后来,这只名为“多莉”(Dolly)的绵羊改变了整个生物技术行业,为科学家们提供了一种拯救濒危物种的新方法,并以当时难以想象的方式改变了医学领域。

这确实不是一只普普通通的绵羊,它的出生具有开创性的意义。当时英国苏格兰罗斯林研究所进行了一项实验,利用另一只绵羊的乳腺细胞克隆了它,并以歌手多莉·帕顿的名字给它取名“多莉”。

20世纪50年代,英国牛津大学的生物学家约翰·格登发现了克隆非洲爪蟾的方法。自此之后,科学家们一直在进行类似的尝试,试图复制出与另一个生物基因完全相同的生物体。从青蛙、蟾蜍到鱼类,研究人员进行了许多试验,但在大型哺乳动物身上重复这一壮举却是一项十分复杂,甚至几乎不可能完成的任务。

然而,就像许多科学突破一样,多莉羊的克隆实验也有点侥幸。罗斯林研究所的研究人员一直试图通过核移植的复杂过程来克隆绵羊。他们将一只母羊的乳腺细胞的细胞核取出,利用电流将其移植到另一只羊的卵细胞中。于是,这个卵细胞就包含了多莉母亲的所有DNA,它在实验室里生长发育成一个胚胎。

不过,科学家并没有想到会发生这一切。当时,没有人认为成年动物细胞的DNA有可能形成一个新的胚胎。罗斯林研究所的科学家原本打算用胚胎细胞进行克隆实验,用乳腺细胞只是为了进行技术测试。

本质上来说,重新编程成年细胞细胞核中的所有DNA是可能的,这使它开始像胚胎细胞一样,长成了一只新的动物。在出人意料地创造出一个胚胎后,罗斯林研究所的科学家们将它放入第三只羊体内,这只羊最终生下了多莉。克隆羊成功的消息直到1997年2月22日才对外公布,让公众和众多国际媒体感到惊讶和困惑。

几天之内,许多人就做出了很不祥的预测,主要集中在克隆人可能带来的可怕后果。有人甚至建议,克隆技术可以为失去孩子的父母提供一种替代性的方法。《时代》杂志在迎接多莉的到来时,则用了一个带有挑衅性的封面标题:“还会有另一个你吗?”

在世界的另一端,一位日本干细胞生物学家正饶有兴趣地观察着苏格兰发生的事件。

再生医学的兴起

1996年,山中伸弥觉得自己的事业前途渺茫。此前他曾担任过骨科医生,有过一段糟糕的经历:在一次切除良性肿瘤的手术中,原本熟练的外科医生执刀只需10分钟的手术,他却花了1小时才完成。据报道,同事们甚至用名字的谐音给他起了个绰号“邪魔中”,意思是碍手碍脚。

山中伸弥对成体细胞能够以这种方式重新编码的事实很感兴趣,并开始思考加入转录因子——与DNA结合以打开或关闭某些基因的蛋白质——是否可以将任何成体细胞重新编码回胚胎状态。

经过10年的研究,山中伸弥实现了他的目标,首先是在小鼠身上,然后是在人类细胞上。他的技术通过添加4种转录因子的混合物,使皮肤或血细胞可以被重新编程为多能状态,也就是说,它们可以变成人体中的任何一种细胞类型。这是一个巨大的突破,山中伸弥后来被授予2012年诺贝尔生理学和医学奖。

科学家们也对该技术在遗传疾病患者身上的潜在医学应用感到兴奋。理论上,这可以让你从病人身上提取细胞,纠正其基因缺陷,然后用这些细胞来修复病人受损的组织,因此,这无疑是一个非常重要的发现。

克隆宠物

对于创造多莉羊的科学家来说,这项成就最直接的遗产就是让他们的研究中心得以继续存在。1996年,罗斯林研究所的财政状况岌岌可危,研究资金面临着政府的削减。

最初,ViaGen公司的主要目标是利用克隆技术提高牲畜的繁殖能力,特别是对公牛等高价值的牲畜。时至今日,这方面的研究仍在进行。克隆技术还被用来绕过正常繁殖过程中的随机基因组合,将实验室中产生的理想基因改变一代代地传递下去。一些研究人员还在考虑将克隆技术与基因组编辑相结合,培育出对细菌感染、结核病和沙门氏菌病等一些常见疾病具有抵抗力的动物。

为什么这么贵?因为整个过程涉及很多复杂的步骤,对于想要克隆宠物的客户而言,这绝对有情感上的原因,他们希望能延续与宠物之间强烈的情感纽带。

在ViaGen公司推出克隆宠物业务之后,这个行业逐渐在全球其他地方发展起来。韩国秀岩生物科技公司(Sooam)也开始提供狗克隆服务。

不过,许多科学家仍然对宠物克隆的整个前提感到不安,他们认为克隆宠物“并没有正当的理由”。尽管克隆出来的动物在基因上与供体是完全相同的,但它们的行为特征和性格却不尽相同。换言之,所有生物都是基因和环境共同作用的产物,人们真正想要的是认得自己,并知道某些特殊技巧的宠物,从这个意义上说,宠物克隆在某种程度上利用了人们的悲伤。

恢复已经灭绝的物种

不过,尽管人类胚胎在2013年被成功克隆,但还从未有人尝试过克隆完整的人类,因为这可能会引起公众的强烈抗议。2018年1月,中国科学家克隆了第一批灵长目动物——食蟹猕猴“中中”和“华华”。但没有任何迹象表明,这项工作被用于进一步克隆其他灵长类物种。

事实上,克隆研究的大部分资金都被用于利用克隆技术拯救濒临灭绝的动物。科学家正在努力进行大熊猫和北白犀的克隆。北白犀是白犀的一个亚种,地球上仅存两只个体,而且全为雌性,因此已宣告功能性灭绝。在过去两年中,ViaGen公司已经克隆了两个濒危物种:黑足鼬和普氏野马。

目前,有科学家正在领导一项雄心勃勃的计划,试图“复活”真猛犸象。这是一种已经灭绝的猛犸象,生活在大约4000年前。丘奇的初创公司Colossal已经筹集了1450万美元的资金,希望通过提取亚洲象的皮肤细胞,并使用克隆技术将其与猛犸象的DNA重新编程,来创造一个“亚洲象—猛犸象”杂交物种。

研究人员将这种“重生”的象科物种更多地描述成一种“北极象”,它可以在遥远的北方苔原地区发挥重要的生态作用,帮助恢复生态系统的活力。一个很好的理由可以用来解释为什么要创造一头“北极象”:它具有现代大象和猛犸象的一些最优良的特征,这些特征将与气候变化和恢复北极苔原有关。

然而,创造“北极象”也会面临一些挑战。该项目将涉及亚洲象皮肤细胞的基因编辑,使这些细胞携带猛犸象的基因,再寻找合适的代孕母象来孕育并生产由此培育的胚胎。作为宿主,大象和猛犸象真的很不一样,它出生后会发生什么?母象会不会想“我到底生出了什么?”猛犸象宝宝又会如何与大象互动?还有人提出了其他许多问题,比如复活一种已经灭绝的动物是否适当。在今天的地球上,许多物种都面临着生存挑战,而在猛犸象最后存在的时期,地球的气候和生态系统与今天是完全不同的。

创造一个让猛犸象可以生存的环境,并确保它们能满足适当的饮食需求,可能会是一个巨大的挑战。有人会说,猛犸象再次回归不是很好吗?但真的是这样吗?这样对猛犸象好吗?

克隆技术的未来

在未来几十年里,克隆技术的应用也可能带来更令人警醒的结果。2022年1月,美国马里兰大学医学院的外科医生将一颗猪的心脏移植到一名患有晚期心脏病的男子体内。这颗心脏具有10个人类基因修饰的特征,研究小组希望它能减少器官排异的几率。

不幸的是,这位患者只存活了两个多月。不过,这次移植引起了世界各地医生的注意,他们认为这是一种解决世界器官移植短缺问题的潜在方法。

德国是欧洲器官捐献率最低的国家之一。慕尼黑的创新医学模型中心主任埃克哈德·沃尔夫正试图克隆并培育一系列基因完全相同的猪。他的想法是创造一个合适的种群,从中获得的器官可以很方便地进行异种器官移植,应用到人类身上。根据器官移植基金会的数据,目前德国约有8500人被诊断为器官衰竭,除了器官移植之外,他们没有其他治疗选择。

沃尔夫表示,有必要采取更激进的措施。“形势非常紧迫,”他说,“例如,在主动等待心脏移植的患者中,只有大约一半最终能够获得移植。猪作为供体有很多优势,因为它们的器官大小和功能相对适合人类,而且基因工程在猪身上已经很成熟,使用猪比使用非人类灵长目动物在伦理上更容易被接受。”

沃尔夫的目标是在实验室条件下利用克隆技术对细胞进行一些基因编辑,以尽量降低器官排斥和感染的风险,然后再克隆一代猪胚胎。如果一切进展顺利,他打算在三年内开始临床试验。

不过,并不是所有人都对克隆用于器官移植目的的动物持积极态度。德国的动物权利活动人士认为,这本质上是让猪沦为器官工厂。德国动物福利协会则表示,该项目在伦理上存在问题。

克隆羊多莉,这个让全世界为之着迷的实验已经过去了25年。直到今天,克隆技术依然是一个与多莉出生时同样重要和有争议的话题。

THE END
1.警惕以克隆技术“复活”宠物为名实施的诈骗安全防范案例3:2019年3月22日,扬州市民蒋先生在微信朋友圈看见有人发布宠物克隆的广告贴,蒋先生遂与之联系想要“复活”自家狗狗,对方告知需要进行冷链样本运输和取样服务,需要收取相应费用,蒋先生在线支付了3200元后,对方失联。(扬州) 警方提示: 此类案件的作案人员,往往是具有一定医学、宠物学知识,开设所谓“宠物诊所”,并...https://gaj.nanjing.gov.cn/aqff/201904/t20190408_1501603.html
2.韩国宠物主花“天价”克隆去世宠物引争议郑州晚报数字报当前,韩国没有针对克隆动物的相关法律。一名不愿透露姓名的业内人士说,在液氮中储存宠物体细胞一年的费用高达1000万韩元(约合5.23万元人民币)。依据狗的不同品种,克隆一只狗还需要6000万至1亿韩元(31万至52万元人民币)。 克隆宠物这一做法遭到不少动物保护机构反对。韩国动物福利协会就向警方举报了一家私营宠物克隆...https://zzwb.zynews.cn/html/2024-04/18/content_1434037.htm
3.被克隆最多的五大动物如果您不喜欢克隆动物产品的话,请记住:克隆动物通过传统方式生产的后代很可能会进入食物供应链。克隆一头奶牛的费用在10000美元到20000美元之间(相比之下,传统方法仅仅需要50美元),所以克隆动物很可能会被用作育种[来源:沙普尔斯] 最近,两个美国公司:反式卵细胞遗传学公司和凡尔根公司,向公众开放了牲畜培育方面的克隆...https://www.360doc.cn/article/235269_93013064.html
4.韩国宠物主克隆去世宠物引争议近日有韩国网友在社交媒体上分享了克隆宠物的详细步骤,引发巨大关注。很多人在评论区询问细节,想要如法炮制。 当前,韩国没有针对克隆动物的相关法律。一些宠物主人联系私营企业克隆去世的宠物。一名不愿透露姓名的业内人士说,在液氮中储存宠物体细胞一年的费用高达1000万韩元(约合5.23万元人民币)。依据狗的不同品种,克...https://m.gmw.cn/2024-04/17/content_1303715094.htm
1.宠物克隆生意经:25万“复活”一只猫,38万“复活”一只狗5、提高效率,降低费用 宠物主人爱宠心切,愿意花重金“复活”自家宠物的愿望无可厚非。但克隆动物实验通常用于疾病治疗等科研领域,商业化克隆宠物是否合适,仍存争议。 “从法律层面看,克隆宠物不违反现有法规,因为没有特别的规定;科学技术也不困难,但可能造成泛滥;从伦理上讲,克隆小型宠物可接受,但毕竟违反自然法则,不...https://static.nfapp.southcn.com/content/201908/31/c2579639.html
2.法律和门槛缺失下的宠物克隆克隆成为一门生意 一只名叫一一的宠物猫的离去,让它的主人夏夏(化名)伤心不已。在过去的两年中,夏夏一直期待能通过克隆技术让她和一一再次相见:“一一的眼睛是异瞳,很难克隆成功,但我不想放弃。” 哪怕克隆的费用不菲,但越来越多的养宠人士愿意选择这种方式让宠物的陪伴延续下去。2022年9月,“女子花25万元成功...http://www.lawnewscn.com/wap/content/2023-04/26/content_8848898.html
3.25万克隆一只猫!宠物克陋启商业化步伐,监管跟上了吗?日前,克隆猫"大蒜"满月了,它是主人黄雨曾经心爱的宠物猫的克隆体,同时也是中国首只商业克隆猫。而这次克隆的费用是25万元人民币。 中国首例商业克隆猫 8月19日,希诺谷生物科技有限公司总经理米继东宣布,中国首例完全自主培育的克隆猫诞生。"‘大蒜’于7月21日经代孕猫自然分娩顺利出生,并经过第三方机构认定为克隆猫...https://m.cqcb.com/wealth/2019-08-23/1820273.html
4.宜兴日报近日有韩国网友在社交媒体上分享了克隆宠物的详细步骤,引发巨大关注。很多人在评论区询问细节,想要如法炮制。 当前,韩国没有针对克隆动物的相关法律。一些宠物主人联系私营企业克隆去世的宠物。一名不愿透露姓名的业内人士说,在液氮中储存宠物体细胞一年的费用高达1000万韩元(约合5.23万元人民币)。依据狗的不同品种,克...http://paper.cnyixing.cn/h5/html5/2024-04/18/content_83865_17257340.htm
5.世界首例宠物狗引关注韩国的宠物克隆大战实验动物尽管韩国的实验室是当今世界上唯一将克隆宠物用于商业用途的,他们可能会发现这个羽翼未丰的行业并不完全呈增长态势。 很多人对于克隆宠物伦理道德问题的关注超过对商业价值的关注,并且克隆一只宠物狗的费用高达大约150,000美元,服务过于昂贵,目前大多数爱犬者无法接受,价格下降到 50000美元可能更有利于技术开发。但是现在克...https://www.lascn.com/Item/975.aspx
6.“克隆宠物玩偶”在TikTok流量过亿,专属铲屎官的私人定制近年来,“撸猫”“撸狗”已经成了一种新潮流,人们愿意养宠物来陪伴自己,提升生活幸福感,以宠物衍生的各种宠物用品销量大增,铲屎官也愿意为自己的宠物花钱购买用品,但宠物生命短暂,它们去世后,铲屎官只能对着照片怀念过去的时光,不过有了“克隆宠物玩偶”之后,就多了一个选择:定制一比一还原的毛绒纪念品。 https://www.cifnews.com/article/138837
7.趣宠会暨2024天津国际宠物产业博览会宠物医疗区: 宠物药品、宠物医疗器械、宠物营养、宠物疾病诊疗、宠物医院、宠物保险、宠物殡葬,宠物疫苗,宠物克隆等。 文创市集区: 创意手工艺、宠物艺术周边、特色商家、互动游戏区、宠物手办、宠物装扮、携宠游戏区、跳蚤市场、书画展览、民乐表演等。 宠物旅游区: ...https://www.123zhanhui.com/paiqi/2023121511808.html
8.宠物账号赚钱攻略:快速起号,实现宠物经济变现TaoKeShow消费决策易受家庭成员和同龄人影响养宠物对中老年人而言,往往是全家的事。 在选择宠物食品时,一是依赖子女的选择和网络购物,二是受到同龄遛狗朋友的推荐,亲自到宠物店或超市选购。 优先考虑宠物健康的消费倾向面对宠物就医的高费用,老年宠物主人普遍认为医疗开支是必要的。 https://www.taokeshow.com/56724.html
9.弃养治疗克隆,如何面对宠物的生老病死?4.到最后,宠物死了,它对许多人而言,已经和至亲去世一样让人悲伤,但跟亲人去世不一样的是,有大量旁人并不理解这种悲伤。 本期青年说,几位养宠人分享了面对宠物生老病死的故事。他们有的在宠物病危时为它选择了安乐死,有的不得不在客观原因的限制下弃养了宠物,有的在宠物离世后选择了克隆,试图“永远”留下...https://36kr.com/p/2472237948590209