作者|饃大師 出品|夾饃星球 兔年開(kāi)春,未見(jiàn)兔子蹦跶起來(lái),倒是一條關(guān)于牛的消息,引起了很多人注意: 西北農(nóng)林科技大學(xué)成功培育出“克隆奶?!保菄?guó)內(nèi)首次采用體細(xì)胞克隆技術(shù)對(duì)奶牛進(jìn)行復(fù)原保存,可用于良種奶牛的高效繁育。 什么意思呢? 把一頭終生產(chǎn)奶量能達(dá)到百?lài)嵉哪膛_M(jìn)行克隆,就有了多頭百?lài)嵞塘康哪膛!?/p> 克隆這件事并不稀奇,但也消失在公眾視野很長(zhǎng)時(shí)間了。 如果是在2000年前后上中學(xué)的人,都會(huì)有記憶,那時(shí)候克隆技術(shù)吵得很火熱,在做英語(yǔ)閱讀理解,或者生物、政治等試卷時(shí),常會(huì)遇到克隆相關(guān)題目。 因?yàn)樵?996年,英國(guó)科學(xué)家率先攻破體細(xì)胞克隆技術(shù),克隆了一只綿羊“多莉”。 △ 舉世關(guān)注的克隆現(xiàn)象 這是生物科學(xué)的一大突破,但關(guān)于倫理問(wèn)題,爭(zhēng)議很大——如果人也可以克隆,世界將會(huì)怎樣?因此引起了各方面的討論,媒體的報(bào)道文章汗牛充棟。 新世紀(jì)之后,因?yàn)榭寺〖夹g(shù)應(yīng)用緩慢,未對(duì)人類(lèi)生命形成沖擊,慢慢的聲量就小,大家?guī)缀跬诉@件事。 唯有像西北農(nóng)大這樣的研究性單位,科學(xué)家們還一直在這個(gè)領(lǐng)域鉆研,偶爾傳來(lái)科研成果。 這期間,到底發(fā)生了什么? 1997年2月,世界最有名望的科學(xué)雜志《自然》報(bào)道:設(shè)在蘇格蘭愛(ài)丁堡的羅斯林研究所,采用成年綿羊體細(xì)胞,運(yùn)用克隆技術(shù)成功培育出了一只綿羊。 方法是:將母羊A的乳腺細(xì)胞,同母羊B的未受精的、剝?nèi)セ蛎艽a的卵結(jié)合,待成功發(fā)育成胚胎后,再植入母羊C的體內(nèi),最后生出一只小羊羔,和母羊A的基因構(gòu)成一模一樣。 也就是說(shuō),不經(jīng)過(guò)受精過(guò)程,一個(gè)新生命誕生了,打破了哺乳動(dòng)物的有性繁殖規(guī)律。 這只小母羊,重6.6公斤,全身雪白,科學(xué)家威爾莫特給它取名“多莉(Dolly)”。 源自威爾莫特喜歡的一位美國(guó)鄉(xiāng)村歌手多莉·帕頓,是世界上最有錢(qián)的10位女歌手之一。她以性感著稱(chēng),有一對(duì)大胸,由此也可看出直男科學(xué)家們的審美共性。 △ 史泰龍和多莉·帕頓合作電影《猛龍勁歌》(1984) 《自然》雜志報(bào)道時(shí),多莉已經(jīng)7個(gè)月大,所以它真正誕生的時(shí)間為1996年7月5日。 此事一出,引來(lái)軒然大波,全球矚目。 人們擔(dān)心的是,如果人也可以被克隆,那可怎么辦?既有的道德、法律甚至政治秩序,將被打破。 有人假設(shè):一個(gè)非常危險(xiǎn)的人,在死亡之前把自己克隆出來(lái),那么他帶來(lái)的危險(xiǎn)將永無(wú)休止。 比如在1978年的影片《巴西來(lái)的男孩》中,就提出了克隆的擔(dān)憂:一個(gè)納粹分子用希特勒的細(xì)胞復(fù)制了94個(gè)元首,企圖挽回第三帝國(guó)的敗亡。 1993年,斯皮爾伯格拍攝的《侏羅紀(jì)公園》中,科學(xué)家從遺留在琥珀中的恐龍血,復(fù)制出了活的恐龍。這部片的大賣(mài),也引起人們對(duì)克隆技術(shù)的關(guān)注。 △ 《侏羅紀(jì)公園》中嚇人的場(chǎng)景 有人把克隆技術(shù)比作是原子彈爆炸:原子彈毀滅物質(zhì),而克隆技術(shù)毀滅精神。 第一,克隆使人的遺傳基因成為單一的,有可能導(dǎo)致人種的退化;第二,人永遠(yuǎn)不會(huì)“死”了,生也就沒(méi)有意義了;第三,改變了人的親系關(guān)系,“父母”的概念消失。 多莉羊的新聞出來(lái)后,英國(guó)一位婦女就給羅斯林研究所寫(xiě)信,求科學(xué)家們克隆她垂死的父親。 可以想象這樣一個(gè)畫(huà)面:一個(gè)婦女每天給她的克隆父親換尿布。 克隆技術(shù)就像潘多拉的盒子,一旦打開(kāi)用于人類(lèi),將后患無(wú)窮。很多國(guó)家迅速出臺(tái)政策,禁止資金用于人體克隆實(shí)驗(yàn)。 △ 威爾莫特和他克隆的多莉羊 早期的輿論喧囂之后,隨著人們對(duì)克隆技術(shù)的熟悉,承載其身上的邪惡逐漸祛魅。 事實(shí)上,大家不用為此太擔(dān)憂:克隆技術(shù)非常復(fù)雜,要克隆一個(gè)人,卵子、受孕母親、醫(yī)院等各環(huán)節(jié)都得收費(fèi),是一個(gè)天文數(shù)字,只有極少數(shù)富人能承擔(dān)得起。 即便克隆人能成功,由于后天成長(zhǎng)環(huán)境、教育、經(jīng)歷的不同,一個(gè)克隆人也無(wú)法和其細(xì)胞提供者具有一樣的智力、思想,甚至長(zhǎng)相也會(huì)不同。 “復(fù)制名人”只是一個(gè)有噱頭的概念,但難成事實(shí)。 在具體應(yīng)用層面,克隆技術(shù)和人類(lèi)有關(guān)的項(xiàng)目,是可用于器官移植等醫(yī)療領(lǐng)域,但由于高昂的成本和不高的成功率,至今還沒(méi)有成為普遍性。 所以,慢慢地,關(guān)于克隆技術(shù)的討論就消失了。 在英國(guó)“多莉”出生前,中國(guó)其實(shí)也在布局克隆技術(shù)的研究。 克隆的主要方法是“細(xì)胞核移植”,根據(jù)細(xì)胞來(lái)源不同,可分為胚胎細(xì)胞核移植和體細(xì)胞核移植。 前者相對(duì)簡(jiǎn)單,是用發(fā)育早期的胚胎細(xì)胞,通過(guò)連續(xù)核移植,從而培育出一批基因性狀相同的動(dòng)物,有點(diǎn)類(lèi)似同卵雙胞胎。中國(guó)當(dāng)時(shí)研究的就是這個(gè)技術(shù)。 1993年,中科院發(fā)育所通過(guò)連續(xù)的兩次核移植,培育出了一批克隆羊;中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院也在1996年成功獲得了克隆牛。 其實(shí),英國(guó)的羅斯林研究所,也是在1996年3月,用胚胎細(xì)胞培育出了克隆羊。可以說(shuō),在這個(gè)階段,中國(guó)技術(shù)和世界技術(shù)是同步的。 △ 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 但克隆技術(shù)的第二層級(jí)是體細(xì)胞核移植,由于動(dòng)物已經(jīng)長(zhǎng)成,遺傳信息成熟,很難復(fù)制。 多莉羊之所以轟動(dòng)全球,就是因?yàn)槁氏冉鉀Q了這個(gè)難題。 用羊的胚胎細(xì)胞,克隆出來(lái)的羊,是它的下一代,叫“異體復(fù)制”;而用羊的體細(xì)胞克隆出的羊,是它本身,是真正意義上的克隆,叫“同體復(fù)制”。 除了中科院、農(nóng)科院這樣的國(guó)家機(jī)構(gòu),當(dāng)時(shí)全國(guó)還有不少科研機(jī)構(gòu),也在進(jìn)行克隆技術(shù)研究,其中就包括西北農(nóng)業(yè)大學(xué)。 西農(nóng)歷史悠久,前身是1934年成立的西北農(nóng)林專(zhuān)科學(xué)校,本來(lái)就以農(nóng)學(xué)擅長(zhǎng),主攻動(dòng)植物育種課題。 早在1984年,學(xué)校就建立了山羊胚胎工程實(shí)驗(yàn)室,研究胚胎移植技術(shù)。 也是這一年,一位在內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院任教的青年張涌,考入西農(nóng)獸醫(yī)系研究生,1987年獲得碩士學(xué)位后,又繼續(xù)攻讀博士,1990年畢業(yè)留校任教。 讀博期間,張涌主持完成了“小鼠山羊半胚冷凍和凍胚分割試驗(yàn)”,具有國(guó)際領(lǐng)先水平,博士論文獲陜西省優(yōu)秀博士論文。 1990年,他采用卵核移植方法,成功培育出世界首批7只胚胎克隆山羊。因?yàn)榭蒲谐煽?jī)出色,1993年他就升為教授、博導(dǎo),還曾受到國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)接見(jiàn)。 △ 張涌教授(左) 1995年,他采用胚胎細(xì)胞核移植方法,又成功克隆了45只山羊,是世界最大的克隆動(dòng)物群體。 西農(nóng)北門(mén)外有一座紅磚圍城的院落,原來(lái)是畜牧系的種羊場(chǎng),1996年劃給張涌,作為“哺乳動(dòng)物發(fā)育生物工程科研基地”。 多莉羊出世后,掌握體細(xì)胞克隆技術(shù)也成為張涌團(tuán)隊(duì)的目標(biāo),奮起直追。 其間,1999年,西北農(nóng)業(yè)大學(xué)和陜西楊凌示范區(qū)的其他院校、科研單位合并,組成西北農(nóng)林科技大學(xué),為教育部直屬985重點(diǎn)院校,科研條件也得到極大提升。 張涌所在的獸醫(yī)系,和畜牧系合并,組成“動(dòng)物科學(xué)與動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院”,后來(lái)更名為“動(dòng)物科技學(xué)院”。顯然,這個(gè)名字更大氣上檔次,招生也方便。 2000年6月16日,張涌從一只山東小青羊耳朵部位取下細(xì)胞,成功克隆出一只山羊,這是世界上第一只體細(xì)胞克隆山羊(多莉是綿羊),取名“元元”。 遺憾的是,36小時(shí)后,元元因?yàn)榉尾堪l(fā)育不全死亡。 好在張涌之前把克隆胚胎分別移入了兩只母羊體內(nèi),一周后,另一只克隆羊出生,身體健康,名叫“陽(yáng)陽(yáng)”。 △ 中國(guó)第一只成活的體細(xì)胞克隆山羊——陽(yáng)陽(yáng) 同年,“哺乳動(dòng)物發(fā)育生物工程科研基地”(種羊場(chǎng))被命名為“中國(guó)克隆動(dòng)物基地”,墻上刷起標(biāo)語(yǔ):發(fā)展高科技實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,讓中國(guó)克隆事業(yè)走向世界。 基地的克隆羊比較多,大都是之前的胚胎克隆羊,它們有時(shí)也會(huì)串門(mén),和“陽(yáng)陽(yáng)”在一起玩。 2001年6月份,工作人員發(fā)現(xiàn),“陽(yáng)陽(yáng)”竟然懷孕了。之后,它順利分娩一雄一雌兩只山羊。 這意味著體細(xì)胞克隆羊、胚胎克隆羊與普通羊一樣,具備自然交配、繁殖的功能。 這一成果,讓張涌成為中國(guó)克隆技術(shù)代表人物,也標(biāo)志著中國(guó)的動(dòng)物胚胎技術(shù)躋身世界前列。 自然,張涌也成為西農(nóng)的明星學(xué)者,學(xué)校重獎(jiǎng)他20萬(wàn)元,當(dāng)年是個(gè)大數(shù)目。 △ 張涌在中國(guó)克隆動(dòng)物基地 張涌的克隆羊,也帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的利益。2001年,基地里的一頭克隆羊,能賣(mài)到數(shù)千元,抵得上一頭牛的價(jià)值,貴的甚至超萬(wàn)元。 這一般是優(yōu)良品種的奶羊,客戶(hù)買(mǎi)回去作為種羊,生出來(lái)的奶羊產(chǎn)量大,容易回本。 克隆羊基地也對(duì)外開(kāi)放參觀,根據(jù)西農(nóng)官網(wǎng)信息,門(mén)票是全價(jià)15元,學(xué)生10元。 不過(guò)真去看了,也看不出什么,克隆羊和普通羊沒(méi)有任何區(qū)別。 就像飼養(yǎng)員說(shuō)的:餓了吃草,吃飽了睡覺(jué)。 2003年2月14日,因?yàn)楸粰z查出患有進(jìn)行性肺病,不到6歲的多莉被實(shí)施安樂(lè)死,按綿羊的整體壽命(十一二歲)來(lái)說(shuō),還是中年。 在那幾年中,因?yàn)榭寺〕审w動(dòng)物帶來(lái)的倫理學(xué)困境、低成功率的技術(shù)短板、克隆動(dòng)物的早衰,以及巨額的費(fèi)用,很多人對(duì)克隆技術(shù)失去耐心。 這時(shí)候,干細(xì)胞技術(shù)成為新的方向:通過(guò)對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行體外培養(yǎng),繁育出全新的細(xì)胞,然后回輸?shù)饺梭w,可以達(dá)到體態(tài)年輕化、延緩器官衰竭等目的。 這種技術(shù)不需要胚胎、不需要核轉(zhuǎn)移、不制造成體,卻有著更接地氣的應(yīng)用場(chǎng)景。就連打造出多莉的科學(xué)家威爾莫特,也轉(zhuǎn)向了干細(xì)胞技術(shù)。 △ 游客在西農(nóng)克隆動(dòng)物基地參觀 而張涌還在繼續(xù)鉆研動(dòng)物克隆技術(shù)。2009年,他成功培育出世界首例轉(zhuǎn)基因克隆奶牛,其牛奶里含有人的防御素,具有殺菌功能,這樣牛就不會(huì)得乳腺炎。 2010年,西農(nóng)和榆林學(xué)院攜手,在榆林神木縣畜牧科技示范繁育中心,成功克隆了我國(guó)首只陜北白絨山羊,取名“亮亮”。 2016年,張涌因?yàn)椤傲挤N牛羊高效克隆技術(shù)”,獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng),這是他科研成果的最高獎(jiǎng)項(xiàng)。 同年,克隆羊“陽(yáng)陽(yáng)”去世,享年15歲,比起8-10歲的母羊常規(guī)壽命,已算高壽。它被做成標(biāo)本,安置于西北農(nóng)大的克隆動(dòng)物基地。 2019年,63歲的張涌,當(dāng)選中國(guó)工程院農(nóng)業(yè)學(xué)部院士。 西農(nóng)的王牌專(zhuān)業(yè)有無(wú)土栽培、植物保護(hù)、水建等,還有號(hào)稱(chēng)“亞洲第一”的葡萄酒學(xué)院,多是與植物有關(guān)。而動(dòng)物學(xué)方面,張涌是扛把子之一。 △ 張涌院士 此時(shí),關(guān)于克隆技術(shù)的爭(zhēng)議,依然存在。 也是2019年,克隆技術(shù)被應(yīng)用到寵物領(lǐng)域,北京希諾谷生物科技有限公司成功培育了“中國(guó)第一只克隆貓”。 因?yàn)閷櫸锝?jīng)濟(jì)崛起,中國(guó)城鎮(zhèn)有超過(guò)2000萬(wàn)人養(yǎng)寵物,被很多創(chuàng)業(yè)者認(rèn)為是不錯(cuò)的賽道,克隆一只寵物的價(jià)格在20萬(wàn)元左右,即使小型動(dòng)物,也需要數(shù)萬(wàn)元。 但是,基因相同并不能保證克隆寵物在外形和性格上與本體保持一致,克隆過(guò)程也會(huì)造成代孕動(dòng)物的痛苦,所以引起很多人抵制。 目前來(lái)看,克隆技術(shù)用于良種動(dòng)物育種方面,遇到的阻力較小,也是科學(xué)家主攻的目標(biāo)。 牛羊業(yè)約占我國(guó)畜牧業(yè)總產(chǎn)值的四分之一,但我國(guó)牛羊良種覆蓋率低、頂級(jí)良種匱乏,而牛羊胚胎工程、克隆技術(shù)、基因編輯,都適用于這個(gè)領(lǐng)域。 這一次,西農(nóng)培育成功的克隆奶牛,是由學(xué)校的“奶牛種業(yè)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)”完成的,學(xué)科帶頭人靳亞平教授,比張涌小10歲,是他的師弟,都畢業(yè)于獸醫(yī)系。 兩人的老師,是我國(guó)家畜產(chǎn)科學(xué)奠基人之一王建辰,從民國(guó)時(shí)期就在西農(nóng)任教。 靳亞平團(tuán)隊(duì)選擇群體中高產(chǎn)、長(zhǎng)壽、抗逆性強(qiáng)的“超級(jí)奶牛”,采集其耳緣組織,通過(guò)核移植生產(chǎn)克隆胚胎,并進(jìn)行胚胎移植,克隆出同樣的超級(jí)奶牛。 △ 靳亞平和剛培育成功的體細(xì)胞克隆奶牛 長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)奶牛良種對(duì)國(guó)外的依賴(lài)度高居70%,掌握了克隆技術(shù)后,有望形成超高產(chǎn)奶牛育種群體,為選育良種母牛和后備種公牛提供優(yōu)質(zhì)資源。 也就是說(shuō),能破解我國(guó)奶牛良種繁育“卡脖子”問(wèn)題。 只有占領(lǐng)了科研的高地,不落后于外國(guó),一個(gè)國(guó)家才能建構(gòu)起強(qiáng)大的科技實(shí)力。 才不會(huì)像牛羊一樣任人宰割。 |
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來(lái)自: 遁甲散仙 > 《未來(lái)科技科幻猜想》