18日晚,第一頭克隆牛「委委」在眾人的期盼中出世。可沒過幾個小時,「委委」就不幸夭折。19日下午,另一頭克隆牛「科科」又來到人間。小傢伙剛落地不久,就試圖站起來。這個動作令現場的專家和技術人員不約而同地鼓起掌來。到今天下午記者發稿時,「科科」已經能站起來活蹦亂跳了。
現場技術人員介紹說,「科科」體重60公斤,比一般剛出生的小牛體大,長相與它的原型蓋普威種公牛一模一樣。
據了解,生下克隆牛的母牛目前健康狀況良好。其餘10頭身懷克隆牛的母牛一切正常,隨時都有臨產的可能。在未來的10餘天內,這裡還將陸續有十來頭克隆牛誕生。
地地道道的「中國造」
這次克隆牛行動,註定要在中國科技史上留下濃重的一筆。
這一行動的來源是國家自然科學基金重點支持項目家畜體細胞無性繁殖研究。作為這一項目組成部分的克隆牛研究,由中國科學院動物研究所和設在山東省曹縣的山東中大動物胚胎工程中心合作承擔。中科院動物所的研究小組負責牛克隆胚胎的研製,山東中大動物胚胎中心的技術員負責完成牛胚胎的移植。
這個項目的首席專家、中國科學院動物研究所研究員陳大元介紹說,這次克隆牛行動非同小可,實現了成年體細胞克隆牛「零」的突破,代表了中國動物克隆技術的最高水平。
去年,在深圳誕生的克隆牛是中國農業大學研究組在紐西蘭的實驗室裡構建胚胎到國內移植後問世的,萊陽農學院的兩隻克隆牛是由該校在日本留學的博士生在日本以胎兒皮細胞為供核細胞組建的胚胎,在國內移植後誕生的。與這兩者不同的是,這次克隆牛完全是在中國國內完成的成年體細胞的克隆牛,從體細胞的培養、胚胎的構建到胚胎的移植都是在中國完成的。所以,稱之為中國自主完成的首批成年體細胞克隆牛,是地地道道的「中國造」。
實施這一項目旨在提高中國動物克隆水平,縮小與世界先進水平的距離。此前,這個項目中有關克隆羊的研究,已於1999年和2000年先後完成。如今的克隆牛研究是這一項目的最後一擊,衝刺結束項目即告完成。
此外,這次克隆牛行動實現了克隆牛的成批生產。科研人員從幾百頭牛中精心挑選出135頭牛做受體母牛。一次使用上百頭牛進行大規模克隆,在人類克隆史上前所未聞。
「委委」為什麼夭折
中國第一頭自主克隆牛取名「委委」,意在紀念提供項目研究的國家自然科學基金會。可是,寄託著人們太多期望的「委委」,誕生幾小時後就不幸夭折了。
可以說「委委」是先天不足。確切地說,「委委」不應該是中國自主克隆牛的第一個出生者。這頭牛的預產期是1月27日,但由於懷胎的母牛突然有臨產症狀,技術人員臨時決定通過剖腹產手術讓「委委」來到世間。而在此前兩個月,母牛就因病開始治療,不停地打針、吃藥。
19日上午,「委委」夭折後不久,負責克隆牛胚胎移植工作的馬世援教授就主刀對這頭體重達62公斤的克隆牛進行了醫學解剖。現場的人們注意到,「委委」的肚子特別大。當馬教授用手術刀劃開小牛犢的肚皮時,只見小牛肚中幾乎全部是水。當天下午,專家們公布了對「委委」的解剖結果。
專家的意見是,夭折的「委委」本身不是一頭正常的牛,「委委」之死並不意味著克隆技術有問題。
馬世援說:「解剖的結果表明,這頭克隆牛的體內器官有問題。首先是心臟體積過大,左右兩側心室心房間的瓣膜發育不正常。右側的瓣膜呈網狀結構而非真正的瓣膜,左側心房心室之間只有一個完整的瓣膜。可導致血液不能正常循環,威脅小牛的生命。」
其呼吸系統內,肺右側有5個肺葉,也屬不正常,而正常的肺葉數為3個。此外,肝臟體積比一般的要大一倍,而膽囊體積卻很小,膽汁也不正常,和膽連接在一起的還有一個很大的水泡。構造也有病變。小牛的腎臟和體壁也連在了一起,有可能是某種炎症所致。
當然,當前世界上的克隆技術並不成熟,人類要克隆出健康的動物仍被視為一道難關,「委委」之死也不能排除是克隆技術所致。
陳大元研究員說,目前,這頭克隆牛夭折的確切原因尚無法得知。真正的原因有待於對屍體做進一步的細胞分析、檢查後才能得出。但他同樣傾向於克隆牛本身構造有問題。
技術人員事後認為,「委委」出生時現場的混亂也可能是導致克隆牛死亡的原因之一。當時,現場的50多名新聞記者擠成一團,工作人員根本無法維持秩序。攝像機和照相機的燈光不停地在剛剛出生、還躺在地上的「委委」眼前閃爍。輸氧管也被人踩在腳下。
克隆牛會給中國帶來什麼
對有著經世致用傳統的中國科學家來說,科研的目的最終在於應用。他們在著手進行科學研究時,內心揮之不去的是這項成果的應用前景。從事克隆牛研究的這些科研人員同樣也不例外。
這次克隆牛實驗使用了135頭牛,而不是像以往那樣只生產一兩頭,出發點就是為將來的克隆牛產業化做準備。「如果現在懷孕的12頭牛都生產了,本身就是一種批量生產。」於忠波說。
在採訪中,馬世援教授談的最多的是如何使克隆牛走出實驗室。他說,對我們國家而言克隆牛有4大優點,在生產中的應用價值特別大。一是可以人為決定繁殖品質最優秀的牛。二是可以控制性別,繁殖奶牛就克隆母的,繁殖肉牛就克隆公的,僅此一項就可使經濟效益翻一番。三是高品質牛的克隆胚胎生產數量可以不受限制,一塊牛耳朵上就可取下成千上萬個成纖維細胞,夠用個十年八載。四是生產原料成本低。目前我國的奶牛廠要進口一枚年產牛奶1萬公斤以上的高產荷斯坦奶牛胚胎大約需要2500元,而一枚克隆的荷斯坦奶牛胚胎品質與進口的一模一樣,成本不超過100元。
馬世援教授說,克隆牛的實驗成功將對畜牧業特別是肉牛和乳牛業具有劃時代的意義,許多優良品種會大批得到複製。他認為,利用克隆技術可以更有效地加快中國畜牧業品種的改良進程。而目前中國改良牲畜品種大多沿用的還是雜交育種手段,速度太慢。
運用克隆技術培育優質奶牛,通過產業化來改造中國的奶牛業,市場前景十分廣闊。據悉,中國奶牛的牛奶年產量要比發達國家低很多。2000年中國人均牛奶消費量不足9公斤,與發達國家的300公斤以上差距甚遠。
針對克隆牛產業化的應用前景的質疑聲,山東中大胚胎工程中心隸屬的歸一集團董事長王銀香表示,明年他們將繼續大規模克隆牛,估計3至5年把克隆技術應用於市場。她說:「多長時間算長?三五年總可以了吧。」
陳大元說:「這次實驗我們從兩頭優質牛的耳朵上取材並進行細胞培養,而用魯西黃牛的卵子作為受體進行克隆,為今後克隆家畜、改造我國奶牛和培育肉用牛的產業化奠定了基礎。」
這位科學家又坦率地說:「當然,我們目前的研究還存在不少問題,如受胎率比正常胚胎的受胎率低,而流產率卻高於正常胚胎移植的水平。但這只能說明動物克隆技術還有待於進一步完善和提高,並不會影響動物克隆技術在家畜生產中廣闊的應用前景。」