「多利」革命性技術已不是頂峰,克隆仿佛變得觸手可及 |
克隆動物食品是否能食用引起全球爭議
吃還是不吃,是個問題?
「克隆?哦,那些戴眼鏡的專家考慮的問題,我不關心。」
幾年前,這樣想沒有問題。可是,有一天,家庭主婦也要去打聽克隆是怎麼回事,因為超市的貨架上,出現了一種據說是克隆牛肉的新產品。
這一天是什麼時候?不知道,但一定是越來越近了。
美國FDA再次發布公告,認可了一部分克隆動物食品的安全性。在中國,利用克隆技術的動物繁育研究,也一直在進行中。
心急的媒體開始猜測:克隆動物食品很快就要上餐桌?
不用驚訝於科學研究的速度,當我們拿倫理、拿要複製人的瘋狂科學家和學術造假醜聞議論時,科學家們卻在埋頭苦幹,朝著「美麗新世界」進發。「新世界」美景之一是,在克隆的基礎上,所有的奶牛都是高產奶牛,羊奶與人母乳的營養成分相差無幾。
轉基因農作物剛剛出現時,很多人抵制,但現在,很多國家都能方便地買到轉基因大豆油。同樣,儘管克隆動物食品遭到了一些抵制,但它的出現,不再是需要討論的問題,唯一的問題是什麼時候出現。
人口在膨脹,就算人口不膨脹,人對更好生活的欲望膨脹得更快,沒有人真正願意回到刀耕火種的時代,但,地球的資源有限。
克隆技術,是解決這個落差的方法之一。到了一定的時候,吃還是不吃,根本就不是我們能夠選擇的。(黃祺)
FDA:克隆動物可以上餐桌
FDA花了6年時間經過各項指標的化驗和比對,他們認定,克隆動物中所含的維生素、脂肪、蛋白質、胺基酸等含量與普通動物製品並無兩樣。而且,那些經克隆食品餵養長大的實驗鼠也沒有出現什麼不良反應。
撰稿·邵樂韻
還記得當初對待轉基因食品,你是什麼態度嗎?
如果說未來某一天,超市的貨架上出現了克隆牛奶、克隆豬排,你又願不願意接受、敢不敢買回家食用呢?這不是一個憑空的假設,而是一個現實——一度離我們遙遠的克隆產物,如今似乎正走出實驗室的「深閨」,準備進入我們的廚房。
FDA:克隆肉製品與普通肉製品一模一樣
「克隆牛、豬、山羊及其後代的肉製品和奶製品,與源自傳統養殖動物的製品一樣,可以安全食用。」美國食品藥品管理局(FDA)歷經6年研究,終於得出以上結論。今年1月,報告始出,激起千層浪,一如12年前,第一隻體細胞克隆動物多利羊誕生時的情形。
「多利」好比一道原始命題,激發了後來者無限的猜想熱情。當各國實驗室紛紛傳出克隆豬、克隆牛、克隆山羊的「捷報」,有關「克隆動物是否應該歸入食物供應鏈」的討論也日漸升溫。對於科學家們來說,這是一道龐大的證明題,步驟要嚴謹,論據要周詳。
FDA花了6年時間來解題。在這6年裡,科學家們對600多頭克隆動物(如豬、牛等)的肉和奶進行了檢測。經過各項指標的化驗和比對,他們認定,克隆食品中所含的維生素、脂肪、蛋白質、胺基酸等含量與普通動物製品並無兩樣。而且,那些經克隆食品餵養長大的實驗鼠也沒有出現什麼不良反應。
其實,FDA在3年前就向公眾拋出過信號:未發現克隆動物及其後代的肉、奶存在食用風險或危害,並暗示將來可能準許上市。但暗示畢竟是暗示,在沒有掌握足夠的數據之前,誰也不敢輕易下這個斷論。任何不謹慎的說法,都有可能掀起軒然大波。
好在FDA並不是單幹,克隆公司也在積極主動地配合。
Via Gen是位於美國德克薩斯州首府奧斯丁的一家克隆公司,為科研機構提供了不少研究樣本。他們用4頭克隆公豬和3頭普通公豬的精液讓89頭母豬受孕,得到404隻幼崽,其中有242隻是克隆豬的後代。這些幼崽在相同的環境中飼養長大後被統一宰殺,並送至FDA委託的一家獨立實驗室進行化驗。研究人員對克隆豬後代的肉進行了蛋白質構成、脂肪酸分析等全方位的檢測,項目多達14036項。結果發現,這麼多項指標中,只有3項與普通豬肉不同,僅1項超出了農業部規定的正常範疇。
位於賓夕法尼亞的另一家大型克隆企業Cyagra也作了大量的研究。科學家對10隻新生克隆幼畜、46隻斷奶克隆幼畜和18頭成年克隆牲畜分別進行了80項血檢、尿檢測試。結果顯示,和普通牲畜指標沒有差別。79項肉質檢測則表明,克隆肉製品和普通肉製品幾乎一模一樣。
種種研究結果似乎更加強化了FDA的判斷:克隆動物如克隆牛、豬和山羊的肉和奶,可以安全食用,就像我們每天食用的食品一樣安全。不過,具有諷刺意味的是,克隆綿羊作為克隆技術的首要成果,卻沒有足夠的資格加入這一行業,依舊在等待更多的論證。
FDA的結論在美國以外的一些國家也得到了共鳴。紐西蘭和澳大利亞已經公布相關報告說克隆動物的肉和奶製品是安全的。加拿大和阿根廷正在得出相似的回答。就在FDA正式公布風險評估前不久,歐盟食品安全機構(EFSA)也出臺了克隆動物肉奶製品的安全草案,在官方網站上寫道:「來自克隆動物及其後代的食品和那些傳統養殖的動物製品相比,幾乎沒有什麼兩樣。」「目前來看,克隆動物也沒有給環境帶來影響。」
這似乎意味著克隆動物的奶肉製品離超市貨架又近了一步。
歐盟:最好再作進一步研究
然而,有人對EFSA和FDA的報告不買帳。
這邊廂,EFSA剛說「行」,那邊廂,歐盟的下屬諮詢機構「科學與新技術倫理歐洲小組」(EGE)就發出長達55頁的意見書,稱「還沒有令人信服的論據證實克隆動物食品的安全性」,並指出,在克隆食品進入歐盟市場前,必須充分考慮其對人類健康的影響、保證動物福利達到世界動物健康組織標準、強化食品來源可追溯性等方面的立法。另外,EGE還建議,除了EFSA所調查的克隆豬和克隆牛品種外,最好再對其他克隆物種作進一步的研究。
面對兩種截然不同的意見,歐盟委員會表示,兩份報告都很重要,他們的態度將不偏不倚。歐盟健康委員會發言人馬庫斯·基普裡安諾說:「我們對食品安全問題很慎重,所以在得出任何結論之前,我們必須收集所有意見,然後根據在27個成員國內開展的調查結果來判斷。」這項調查剛剛於上月25日結束,而歐委會的最終意見預計會在5月出爐。在此之前,未經全面安全評估的克隆動物肉製品投放至人類食品市場屬於違法行為。
在美國,「憂思科學家聯盟」成員瑪格麗特·梅隆讀完了678頁的FDA風險評估草案後也提出質疑:「文中有大段的假定,數據卻很少,尤其是直接跟食品消費安全相關的數據。」她還指出,絕大部分克隆動物在出生前後不久就死亡了,那些存活下來的也未必正常。FDA應該推遲批准上市,至少要先有一個監控計劃,對克隆食品進行跟蹤觀察,以便了解它們對人體健康所帶來的影響。
據FDA發言人稱,風險評估草案出臺後,他們已經收到了許多民眾的反饋,約有30500條之多。雖然她並沒有說明評論的內容是好是壞,但可想而知,大部分都是反對者。
美國國會曾建議推遲公布準許政策,等待進一步的科研結果。參、眾兩院還試圖在農業法案中用更有約束力的措辭來阻止FDA對克隆食品的放行。結果,FDA還是先人一步,作出了讓兩院吃驚的決定。
克隆動物的健康一直是令人擔憂的問題,因為比起傳統養殖的動物,前者更容易早衰、多病。美國消費者聯合會負責食品政策的卡洛爾·弗曼覺得,FDA無視了研究中出現的負面結果,比如克隆試驗中存在更多的死亡案例和畸變情況。有統計顯示,大約有20%的克隆牛在出生後不能熬過24小時,另外有15%在斷奶前就死亡了。儘管多利羊生下來沒有出現畸形,但是它只活了6年就因肺部出現問題而死,壽命僅正常綿羊的一半。
對此,FDA也承認,「目前,還不可能對克隆種畜的壽命或長期的健康問題作任何結論」,但FDA正在與其他國際科學家進行合作,準備在今後推出一些指導方針,看如何提高克隆技術以減少動物的風險。
民眾:還是感到不放心
有人呼籲,即便克隆食品真的要上市,也最好貼上標籤,以便顧客將它們同普通食品區分開來。美國食品安全中心的安德魯·金柏利說:「大部分美國人不願意食用克隆動物的肉製品或奶製品。」讓克隆食品上市,就好比「在餐桌上掀起一場卡特裡娜風暴」。英國主流媒體更是毫不留情地把克隆動物稱作「農場墳墓的怪胎」,把克隆食品視為「怪物食品」。
去年9月,皮尤食物和生物技術項目組織作了一次民意調查,結果顯示,有64%的美國人對克隆食品感到不太放心。FDA也曾召開過一次聽證會,當時有三分之一的消費者表示永遠不會食用克隆食品。再加上去年美國國內頻頻發生食品危機事件,致使消費者對食品安全缺乏信心,更不用說是接受新型食物了。
但是FDA的科學家卻堅稱,克隆動物長到6—18個月以後,基本就和傳統養殖的動物沒什麼區別了。所以,沒有必要給克隆食品貼上特殊標籤,這樣反而會誤導消費者,向他們傳遞一種「區別對待」的暗示信息。
目前,美國的克隆生產商一直採取「自願約束」的方式,不讓克隆牲畜的產品進入市場。雖然FDA已經放開政策,農業部仍希望克隆食品產業能夠推遲產品上市的時間,至少先經過幾個月的過渡期再說。
對此,美國兩家最大的克隆公司,Via Gen和Trans Ova Genetics宣布他們會自發地給克隆動物進行登記,將它們同普通的肉類加工製品區別開來。這兩家公司已經為美國的飼養者們培育了600多頭克隆動物,其中包括優質奶牛和公牛的「複製品」。他們表示接受農業部的延長監管決定,但是強調這隻適用於種畜本身,用傳統手段培育出來的它們的後代則可以直接上市,不受限制。
公司:銷售將緩步上升
隨著克隆技術的推廣與應用,一場科技與倫理的博弈也在展開。
從支持者角度看,克隆技術的應用可以解決許多農場的「老大難」問題。許多優良品種的牲畜往往在去勢、馴化後才被發掘它們的好。現在,有了克隆技術,即使沒有種畜的精液,也照樣能複製出優秀後代。再比如,農場主可以同時「拷貝」多頭優質奶牛,以提高產奶量。而如果依靠傳統繁殖,奶牛每年只能生育一次,有一半的概率還是公牛,生產效率就大不如前者了。
2006年年末,英國一家農場迎來首隻克隆牛後代「鄧迪·帕拉蒂斯」。它的母親是由美國一頭黑白花大奶牛的耳部細胞克隆而成,父親則是傳統養殖的獲獎公牛。自然而然地,鄧迪繼承了優秀傳統——每天能夠產出33升牛奶,比傳統養殖的奶牛多出30%—40%,這就意味著多產出5萬英鎊的利潤。
所以,在許多農場主眼中,克隆技術無疑是繼人工授精和試管授精技術之後的又一個福音,讓他們能夠更好地控制牲畜的繁殖品種。
早在2003年10月,FDA首次提到克隆動物及其後代可以安全食用,就促使幾家克隆企業馬上擴大了運作規模。養殖克隆牲畜的農場主和公司預計,這是一個有利可圖的市場,通過對良種牲畜進行克隆,就可以為消費者們源源不斷地供應高品質的食物,比如高級的五花牛肉、美味的瘦型豬肉等,而這種優勢是傳統養殖手段無可比擬的。克隆公司相信,克隆動物的銷售情況在未來幾年將會緩步上升。
至於公眾對克隆食品的安全顧慮,Via Gen的總裁馬克·沃爾頓顯得很自信:「成千上萬的數據和研究報告以及美國國家研究院的兩次評估結果都是一致的。沒有什麼可重審的了。」Trans Ova的總裁大衛·法貝則說,公眾應該明白,克隆動物只是另一種養殖方式,就好像農場裡廣泛運用的人工授精技術一樣。這只是純粹的複製,並沒有改變動物本身的基因組合。事實上,FDA對轉基因食物的控制反而要更加嚴格,不亞於對藥品監管的程度。
供應商:目前不會接受
沃爾頓還強調說,由於現在培育克隆動物的成本很高——飼養一頭普通食用牛的平均成本是1000美元,而一頭克隆奶牛的成本則要達到1萬—2萬美元——所以主要是將它們作為種畜,被推向市場的應該是它們的後代。而科學家們也已基本達成一致,認為儘管一些克隆動物身上還存在不確定的基因特質,但是它們正常交配所產下的後代是健康的。
但是,反對者中除了擔心食品安全,還有的是考慮到動物權益和宗教倫理問題。
在一項調查中,近六成的美國人表示克隆食品會讓他們覺得反胃,一想到那些動物生來就是殘疾、經受痛苦,就覺得不忍心。美國人道協會指責說,畸形或易病的克隆動物都證明這項技術是極其糟糕的,FDA在克隆動物和它們代孕母親的福利問題上沒有予以足夠的認識。公共利益科學中心的生物工藝部門主任格雷戈·傑弗則更加直言不諱地說:「即使這項技術是安全的,也不意味著社會就要接受它。」
消費者的態度無疑是食品供應商作決定的標杆。基於廣大美國消費者仍然難以接受克隆食品,食品公司的回應都極為謹慎。幾家主要的食品公司,比如泰森食品(Tyson Foods),很快就發表聲明說他們不會和克隆畜業籤約,至少目前不會。一些大型奶製品生產商如迪安食品(Dean Foods)、史密斯菲爾德(Smithfield Foods)等都不打算引進克隆食品,甚至準備聯合起來予以抵制,因為他們覺得公眾肯定不願意食用「多利羊排」,也不會接受咖啡杯裡的克隆奶油。像達能、雀巢這樣的國際巨頭更是高舉紅牌、連連反對。至於歐洲市場,大多數奶製品生產商也不敢妄動,因為顯然消費者還沒有做好這樣的心理準備。
接受也好,爭議也罷,有一點是不可否認的:以克隆、轉基因等技術為代表的生物工藝業將成為今後全球農業中一個重要的組成部分。-
中國:吃不吃還不是一個問題
目前中國克隆動物產品距離產業化還有「漫長的道路」,原因並不在於缺乏安全性審查的標準,真正的距離在於技術。
撰稿·黃 祺(記者)
1996年,世界上第一隻體細胞克隆羊「多利」在英國誕生,1997年科學家把這一科研成果公之於世後,給生物學界造成了巨大的震動,從此以後,除了「公羊」「母羊」,羊這種動物多了一個分類——克隆羊,或者乾脆就把它們統稱為「多利」。
中國動物克隆技術在穩步推進
在當時,「多利」帶來的革命性改變,只有少數科學家能夠真正理解,但現在,「多利」不再是世界唯一的技術頂峰,克隆仿佛變得觸手可及。最近,一名墨西哥人準備找公司克隆一頭勇猛的鬥牛,讓它的優良基因得以延續。各國很多科學家都掌握了克隆技術,更有許多科學家雄心勃勃,朝著克隆動物產品產業化的目標進發。
在中國,已經有數家科研機構有能力克隆動物,並讓不少的克隆動物存活下來。中國科學院動物所首席研究員陳大元、2007年12月剛當選為中國工程院院士的中國農業大學李寧教授等,都已經成功培養出克隆牛,中國工程院院士、上海醫學遺傳研究所所長曾溢滔也在克隆牛和羊的工作上穩步前進。
藥物也好,牛排也好,克隆技術最終的目標,都是製造產品送進人的身體裡,所以,「克隆離餐桌有多遠」這個問題,永遠吸引人們的關心。美國FDA認可了部分克隆動物食品的安全性以後,中國大眾也開始討論克隆食品是否能吃。
關於克隆食品的安全性,中國農業大學李寧教授介紹說,目前國內還沒有相關的標準出臺,有關部門領導碰面時會提及標準問題,但距離正式的探討還有距離。「中國與美國的情況不同,美國的產業部門會向FDA提出制定克隆動物食品標準的要求。」李寧教授說,產業部門的呼籲已有五六年之久,FDA關於安全性的標準和認可姍姍來遲,為此,產業部門極為不滿,他在國外參加學術會議時,常常聽到國外專家的抱怨。但在國內,動物產品生產的各個環節分屬不同部門管理,很難有部門主動「應戰」。
但李寧教授認為,目前中國克隆動物產品距離產業化還有「漫長的道路」,原因並不在於缺乏安全性審查的標準,因為安全性標準完全可以參照國外既有的標準。他認為,真正的距離在於技術。「個別的科研團體能夠克隆,是不可能實現產業化的。」
陳大元教授同樣不夠「樂觀」。他自己帶領的克隆牛研究,就還沒有達到理想的「效率」。2002年陳大元的團隊培養出第一批克隆牛,14頭成功克隆的牛最後只存活下5頭牛犢,第一頭克隆牛在出生不久以後夭折。2003年在新疆成功的31頭克隆牛,也只有12頭存活。不久前,中科院一個研究小組培育的克隆牛,全部存活,這幾乎是克隆實驗中的「奇蹟」,陳大元介紹說,這次「例外」的原因,科研人員正在研究當中。
距產業化還有距離
儘管有「例外」發生,克隆動物存活率低的問題,仍然是目前克隆技術產業化的瓶頸,如果沒有新的方法解決,對產業化的期待,也許還為時尚早。不過,陳大元認為,最近日本和美國實現了「誘導多能幹細胞」技術,如果儘快把這一技術應用到克隆中,那麼產業化也許可以早點到來。「只要是健康存活下來的克隆動物,作為食物就跟傳統動物沒有兩樣,是安全的,問題在於我們的技術還沒有能力批量地生產克隆動物產品。」陳大元說。
「現在中國的克隆技術與其他國家相比,基本在同一個平臺上。」陳大元教授說。這位已經年過古稀的科學家,依然活躍在研究領域,見證了克隆技術在中國40年的發展歷史。作為童第周先生的學生,陳大元清楚地記得,1963年,魚類「核移植」研究成功,當時還沒有克隆這個名詞,但基本的技術與克隆相同。因為童第周先生的這一成就,當時國際上很多人把「核移植」魚叫做「童魚」。
在克隆技術起步的時代,中國人的研究,曾經引領國際。「到了1980年代初,外國哺乳動物克隆研究走得很快,中國科學界直到1990年代才追上克隆技術的步伐。」陳大元說。不過,上世紀90年代以後,中國克隆技術的進步,立即進入加速度,兔、鼠、豬、牛、羊等等動物的克隆,都被中國的科學家實現。陳大元把這個時期形容為「登峰造極」。
2000年以後,隨著克隆技術的成熟,世界各地的科學家開始探索克隆產業化,中國的科研工作者也加入了實現產業化的努力當中。和世界其他國家一樣,生物技術正在成為中國最熱門的行業,在很多國外研究者看來,中國人的智慧和勇氣,常常能製造轟動性的成果,在克隆動物產品產業化的領域,中國的表現也值得期待。-
探秘上海南匯「克隆園」
這些遺傳物質完全相同的克隆羊,看上去卻並不一樣,跟平常的想像完全不同,每隻羊身上黑白的花斑,形狀各異。在生物界,動物DNA序列不發生變化,但基因表達卻能夠發生改變,生命的這種秘密,還有待更多的了解。
撰稿·黃 祺(記者)
探訪克隆羊
它們不是「多利」,但跟「多利」一樣,是一群體細胞克隆羊。
上海市郊南匯區毗鄰野生動物園的地方,有一片牧場,裡面餵養著近800隻羊,它們既不像野生動物園裡的動物一樣用於讓人參觀,更不會變成人們餐桌上的肉食,它們是一群「寶貝」,有著特殊的身世。
「寶貝」自有「寶貝」的架子,養殖區域之外,是大片的草地,這些由人工精心栽培的嫩草,從不施化肥,工作人員說,只有自己種植的「綠色」青草供養給「寶貝」,才更放心。
這裡是上海傑隆生物工程股份有限公司/上海轉基因研究中心的實驗牧場,這近800隻羊中,100多只是體細胞克隆羊。牧場看上去並不特別,四排平房,每一間的門口都外帶「小院」,羊兒們在鐵柵欄裡轉悠。跟許多養殖動物的地方一樣,空氣中有散不去的羊味,事實上,克隆羊們的生活環境,與普通牧場相差無幾,這也是實驗牧場的實驗之一:看看在「普通」的環境裡,這些特殊羊是否能正常成長。
不過,實驗牧場還是有些「特別」。看上去,每個小院裡的羊都不是同一個品種,有的高、有的矮、有的純白、有的黑白花,每一種都是不同實驗中誕生的「同胞」,每隻羊的耳朵上都戴著黃色的「身份證」。
實驗牧場場長徐旭俊指著一個圍欄裡一群花斑波爾羊告訴記者,這些羊都是來自於同一頭花斑波爾羊體細胞的克隆羊。簡單地說,科研人員從一隻花斑波爾羊耳朵上剪下指甲大小的組織,培養成細胞,再從母羊體內獲得卵子,把公羊細胞的遺傳物質提取出來注入去核的卵子,培養成胚胎,放進「代孕母親」的體內,就生下了眼前這些花斑羊。這就是克隆羊全部的製備過程,2006年經過DNA司法鑑定,這些花斑羊與獲取耳朵體細胞的那頭花斑羊,遺傳物質完全相同,被認定為克隆羊。
問題是,這些遺傳物質完全相同的克隆羊,看上去卻並不一樣,跟平常的想像完全不同,每隻羊身上黑白的花斑,形狀各異。「花斑的確都不一樣,但都是中間白斑、頭和臀部是黑斑,只是三塊斑的大小不一樣。」徐旭俊說。至於克隆羊們遺傳物質相同,樣子卻長得不像的問題,徐旭俊介紹說,科學家也正在研究。一個被叫做「表觀遺傳」的學科與此有關,在生物界,動物DNA序列不發生變化,但基因表達卻能夠發生改變,生命的這種秘密,還有待更多的了解。
在實驗牧場裡,最早克隆的一隻克隆羊,已經7歲多了,這在正常羊中,也算到了中老年。世界上第一隻體細胞克隆羊只活到6歲多,算是「英年早逝」,在當時,克隆動物過早衰老是克隆技術遇到的一個大問題,10多年後的今天,克隆動物的壽命已經比當時有了很大的提高。
克隆產品,還在路上
在提到克隆動物產品的時候,大多數的外行都只能想像到一塊來自克隆牛的牛排,或者一瓶來自克隆羊的羊奶。真正從事克隆動物產品研究的專家們,卻完全不會這樣簡單地思考,克隆動物產品最早出現在藥物中,而不是超市的貨架上。
幾隻身材健美的白色母羊,悠閒地踱步,它們比剛才的花斑克隆羊更特殊。在出生之前,它們已經接受過特殊的「手術」。克隆時,研究人員已經把人乳鐵蛋白基因轉入細胞,現在,這些白色母羊產出的羊奶,含有人乳鐵蛋白,簡單地說,這種羊奶的成分,更加接近人乳。
「用這種羊奶將來可以製成抗腫瘤藥物或者食品添加劑。」上海傑隆生物工程股份有限公司董事長成國祥博士介紹說。這樣的技術被叫做「轉基因動物乳腺生物反應器」,打個比方:克隆羊就是一臺「機器」,在它們的細胞裡「添加」各種人類需要的生產蛋白質的基因,這樣就能夠生產出各種特殊的產品。攜帶人乳鐵蛋白基因的羊,通過傳統的方式繁育後代,後代依然攜帶有它們的母親身上的特殊基因,生產出來大量人們需求的人乳鐵蛋白。
為了證明這一點,科研人員讓轉基因克隆的母羊與普通公羊交配,誕生下兩隻小羊,經過檢測,小羊也攜帶著與它們母親同樣的人乳鐵蛋白基因。白色的羊羔剛剛出生2周,正追著媽媽找奶吃。等它們長大,它們提供的羊乳,將被同樣用於提取藥用蛋白。
單純的克隆,從產業化的角度看來並不是克隆技術最大的價值,而與轉基因技術結合的克隆動物,是將來克隆產業化最熱門的方向。美國的GTC公司是這個領域的「先鋒」,從上世紀90年代開始用克隆轉基因技術從羊奶中研製藥用蛋白。GTC的發展並不順利,直到2006年8月2日才實現第一批產品上市,但它給其他朝著動物克隆產業化努力的企業樹立了榜樣。從GTC的經驗看,傳統用倉鼠細胞生產蛋白質藥物,購買生產設備所需的資金大約是4億~5億美元,而用轉基因山羊來生產同樣的藥物,所需成本只有0.5億美元。巨大的商業價值,是克隆動物產業化研究掀起熱潮的最主要原因。
成國祥博士介紹,轉基因動物產品的生產,除了需要得到國家醫藥管理局SDAD的審批外還需要農業管理部門的審批。只有完成規定的轉基因產品實驗程序,並獲得相關批准證書以後,才可以進入生產階段。而傑隆的人乳化產品,還在處於實驗階段。
克隆動物的另一個目的,是讓動物食品更加安全。成國祥介紹了目前生物界的一個研究熱點——抗狂牛症的育種。「狂牛症的原因,是牛自身一種朊蛋白發生了空間結構改變,通過基因技術可以把這個編碼蛋白的基因敲除。這種敲除了朊蛋白基因的細胞再利用克隆技術生產成胚胎,胚胎發育成牛以後,就不會再感染狂牛症。」每一次狂牛症爆發都會給一個國家造成數十億的經濟損失,狂牛症是目前影響最嚴重的動物疾病。科學家們相信,一旦抗狂牛症的克隆技術成熟,將徹底改變狂牛症的風險。傑隆實驗牧場裡,一個圍欄中幾隻剛剛2歲的山羊群,就是敲除了朊蛋白基因的克隆羊。山羊同樣會患上「瘋羊病」,這裡的實驗為抗狂牛症或者瘋羊病的動物育種,做了大量的基礎研究。
在中國,已經有數家科研機構具備克隆研究的實力,並培育出一定數量的克隆動物,克隆動物產品的產業化,在中國也不僅是紙上談兵的故事。-
克隆之路怎麼走
在美國FDA為克隆肉製品放行後,《新民周刊》連線了包括多利羊之父維爾穆特在內的全球頂級科學家,他們對此發表了各自的意見。
撰稿·金 姬(記者)
當民眾在對克隆食品提出哈姆雷特式的問題時,學術界和政府部門也是如此。
多利羊之父、現任英國愛丁堡大學再生醫學中心主任的伊恩·維爾穆特(Ian Wilmut)教授對《新民周刊》表示:「我會吃克隆食品,因為看不出有任何危險。」而負責人獸胚胎研究的英國倫敦國王學院幹細胞生物實驗室主任史蒂芬·明格(Stephen ger)教授則對《新民周刊》說:「這不是食物安全與否的問題,克隆食品本身並沒有意義?」
今年1月,歐盟食品安全局EFSA和歐洲科學技術倫理小組EGE對於克隆食品的評估報告(草案)也存在很大分歧。對此,EFSA的媒體助理官埃娃·蒙庫爾(Ewa Moncure)向《新民周刊》解釋道:「EFSA從科學角度認可了克隆食品的安全性,EGE則主要從倫理、道德等社會角度建議歐盟決策層不要輕易效仿美國。兩者只是對克隆食品進行風險評估,最終還要由歐盟委員會、歐洲議會和歐盟27個成員國自行決定。」
克隆食品在今年國際社會激起的層層漣漪,正是克隆這一生物技術自誕生之日起就備受爭議的最新例證。
從花園到實驗室
很多人並不了解,「克隆」這個出自希臘語的詞彙,原意「嫩枝」,它並沒有特殊複雜的生物學含義,而是作為園藝界一種古老、簡單的繁殖植物的方法。
既然植物可以通過人工方式無性生殖,「克隆」動物的想法也應運而生。1938年,德國動物學家及生理學家漢斯·施佩曼(因發現胚胎發育中的組織者效應而於1935年獲得諾貝爾獎)提出「奇異的實驗」:建議從發育到後期的胚胎中取出細胞核,將其移植到一個卵子中。
1952年,蝌蚪改寫了生物技術發展史,成為世界上第一種被克隆的動物。美國科學家羅伯特·布裡格斯和託瑪斯·金用一隻蝌蚪的細胞創造了與原版完全一樣的複製品。在當時,並沒有引發後來像多利羊那樣的爭議,這不僅是因為後者是哺乳類動物。
如果多利羊誕生在1957年而不是1997年,外界反應會有很大不同。神學家和哲學家們當然會對克隆成年哺乳類的意義和複製人類的前景表示異議,但不會出現像1997年大辯論的倫理道德運動,各國政府也不會鄭重考慮是否要通過禁止複製人類的法律。因為,生物倫理學在上世紀60年代末才出現。
對於克隆的辯論始於布裡格斯和託瑪斯·金以及牛津大學的約翰·格登的兩棲類實驗。這幾位科學家都能把蝌蚪的細胞移植到去掉細胞核的蛙卵中,並能使其長成蛙。這讓英國生物學家霍爾丹在1963年提出複製人類的想法。3年後,諾貝爾獎得主約書亞·萊德伯格撰文推測,複製人類的技術困難將被克服。和當時的總趨勢一樣,這位美國遺傳學家是以歡快的心情來看待克隆的,對前景毫不擔心。
上世紀60年代末70年代初,一些醜聞和不道德事件的爆發,如在疾病研究中不告訴研究對象病情以便得到更好觀察效果,或是故意給弱智兒童感染B肝病毒來研究疫苗效果,讓人們開始關注醫學領域的倫理道德問題。而後,一些醫生、律師和神學家聯合起來,重點關注生物倫理學問題。為了一鳴驚人,他們開始炮轟「克隆」。但由於克隆技術在當時是否成功還缺乏科學依據,人們也普遍信任醫學界,因此對於克隆的爭論並不成氣候。
1978年,一本名為「按照他的面貌:克隆一個人」的書風靡一時,作者戴維·勒爾維克是一位受人尊敬的資深科普作家。與此同時,英國誕生了世界上第一個試管嬰兒。兩件事加在一起,就造成了新一輪有關遺傳學家操作基因的可怕力量和生物學家塑造胚胎力量的兩大辯論。而後,科學界也開始向克隆哺乳動物進發。
1981年,卡爾·伊爾門澤和彼得·霍佩用鼠胚胎細胞培育出發育正常的小鼠。3年後,施特恩·維拉德森用取自羊的未成熟胚胎細胞克隆出一隻活產羊,其他人後來利用牛、豬、山羊、兔和獼猴等各種動物對他採用的實驗方法進行了重複實驗。1989年,維拉德森獲得連續移核二代的克隆牛。
1993年,史匹柏的《侏羅紀公園》讓全世界都見識了克隆的力量,雖然片中沒有提到「克隆」這個詞。2年後,在主要哺乳動物的克隆研究中,胚胎細胞核移植都獲得成功,包括冷凍和體外生產的胚胎;對胚胎幹細胞或成體幹細胞的核移植實驗,也都做了嘗試。但各方對於克隆的爭議聲音並不大,直到多利羊誕生才觸發了全世界對克隆的關注和熱烈討論。
倫理之爭
如今,無論是培養動物完整個體的生殖性克隆,還是僅培養器官移植所需的細胞、組織或器官的治療性克隆,都存在一定的倫理問題。對於生殖性克隆,大家主要擔心一旦可以複製人類,就會產生身份認同問題,聯合國早已表示這是對人類尊嚴的一種侵犯;對於治療性克隆,由於其中涉及到胚胎幹細胞研究,就更加複雜。
幹細胞是未分化的原始細胞,通常分為三類,即全能幹細胞、多能幹細胞和專能幹細胞。其中,全能幹細胞主要是胚胎幹細胞,可以分化成人體200多種細胞類型,形成機體的任何細胞、組織和器官。倘能掌握其分化發育的規律,在人工條件下定向分化為所需的細胞、組織乃至器官,就可以用來治療目前還難以或無法治癒的帕金森氏病、早老性痴呆、白血病、糖尿病等頑症,並且解決十分緊缺的組織和器官移植的來源問題。此外,運用體細胞核轉移技術來得到胚胎幹細胞,還能解決細胞治療以及組織和器官移植的免疫排異難題。
一般情況下,研究用的胚胎幹細胞主要有三個來源:(自然和人工)流產的胚胎;輔助生殖剩餘的胚胎;通過體細胞核轉移術得到的胚胎。不管哪一個來源,提取胚胎幹細胞必定會損毀胚胎。於是,胚胎是不是生命,是不是人,研究胚胎幹細胞是不是「毀滅生命」就成了爭論焦點。
2002年1月,美國明尼蘇達大學的一個研究小組聲稱在成年人體內發現了分化能力與胚胎幹細胞一樣強大的幹細胞。當時輿論認為這將帶來一場醫學革命,治療性克隆也許就沒必要再搞了,倫理問題自然消失,醫學專家和「前生命」論者(他們認為剛剛開始發育的早期胚胎也是一個人,毀掉它等於殺人)都可以皆大歡喜。但是,這個研究小組的成果後來並沒有在權威學術雜誌上發表,當《新民周刊》試圖聯繫小組負責人凱薩琳·維爾法伊(Catherine Verfaillie)時,對方也拒絕接受採訪。
去年11月20日,美國威斯康星大學詹姆斯·湯姆森的研究小組在《科學》雜誌發表體細胞轉變成「誘導性多能幹細胞」(iPS細胞)的成果,而日本京都大學教授山中伸彌領導的研究小組也於同日在《細胞》雜誌發表類似的研究結果。這一次,兩個研究小組的成果似乎可以避免複製或摧毀胚胎的道德爭議,同時可能達到與胚胎幹細胞相同的醫療效力。
在山中伸彌的秘書西川女士向《新民周刊》提供的研究材料來看,山中教授的團隊用一名36歲婦女的臉部細胞來做基因直接重組,他用病毒攜帶四個基因進入皮膚細胞,這四個基因已知可使其他的基因發生作用或不發生作用,產生出模擬胚胎幹細胞的iPS細胞。
但是,iPS細胞誘導技術還有很多問題,比如將基因注入皮膚細胞時需用到的病毒可能引發癌症,因此研究工作目前遠沒有進展到臨床階段。與此同時,這項新技術還必須破壞皮膚細胞的DNA,因此造成罹患癌症的可能性,所以將不能像胚胎幹細胞一樣,被用來發展人體組織,進行移植以治療糖尿病、帕金森症候群、脊椎受傷等。不過專家表示,破壞DNA只是此技術的副產品,他們相信是可以避免的。
「多利羊之父」維爾穆特似乎很看好山中等人的研究成果。他對《新民周刊》表示:「他們的方法今後會改進,但這已經比體細胞核移植即克隆簡單方便許多。一旦這一技術達到成熟,克隆也將走向終結。」如今,維爾穆特已經開始用山中等人的「重組」思路來研究肌萎縮性脊髓側索硬化症(由控制肌肉運動的中樞神經系統神經細胞逐漸退化引起的一種慢性疾病,通常會導致死亡)。目前,他還沒有完全放棄克隆研究。
對話人獸胚胎專家
英國倫敦國王學院幹細胞生物實驗室主任史蒂芬·明格教授並沒有像維爾穆特那樣對iPS保持樂觀態度。他領導的小組剛在今年1月17日獲得英國人工授精與胚胎學管理局(HFEA)培育用於研究的人獸混合胚胎。「iPS細胞的研究激動人心,但它本身存在很多問題。」明格教授對《新民周刊》說,「科學研究不是單行道,應該多管齊下。」
明格的研究小組和紐卡斯爾大學的一個研究小組分別通過將近2年時間的申請,才說服英國政府,給他們為期一年的研究許可,由HFEA負責監督管理這兩個研究小組的人獸混合胚胎培育工作。培育人獸混合胚胎的主要過程是,將人體細胞植入動物卵子中,進而克隆出人類胚胎。這種胚胎99%以上的遺傳物質屬於人類,可用於提取研究用胚胎幹細胞。
明格說,之所以要進行這樣的研究,因為這是目前唯一的方法。「我們正在進行因遺傳因素導致的疾病如老年痴呆症、脊椎肌萎縮、帕金森氏症等多種疑難疾病的病理研究。之前在動物身上取得的研究成果都未能在人體上取得同樣理想效果。而且,在自然條件下要找到合適的含有帶病基因的人類細胞並不容易,人獸混合胚胎最合適。」
「那您如何界定這一人獸混合胚胎的身份呢?」對於《新民周刊》的疑問,明格說此前媒體上所謂「99.9%是人、0.1%是獸」的數字劃分毫無意義。「對我而言,一個物種的意義是DNA+細胞。如果研究中的細胞被去除DNA後就不再是原來的那種生物了,只是一堆蛋白質。我們研究的人獸混合胚胎,細胞核內的DNA來自人類,蛋白質來自牛,這樣的胚胎經過培養將發展成完全是人類的蛋白質。」為此,明格特地舉了上海科學家盛慧珍的例子。盛慧珍2003年將人類皮膚細胞融合到紐西蘭兔的去核卵細胞中,成功提取出人類胚胎幹細胞。「在盛教授的研究中,兔子和人混合胚胎最後發展成完全是人的胚胎。」明格說。
對於克隆的前景,明格表示,克隆研究應著眼於治療人類疾病或是拯救瀕危物種,如幹細胞研究已經對骨髓移植、斷肢移植,皮膚再造、白內障等很有幫助。「克隆食品是發達國家的產物,那裡根本不缺食物。」至於複製人,「這完全是少數科學家的瘋狂念頭。」明格提到美國肯塔基州有一家名為Zovas的公司,曾嘗試幫有錢人克隆家中夭折的孩子,但尚未成功。
此外,明格認為克隆雖然有產業化的潛力,但這種商機目前尚不明顯。「美國曾有一家公司幫有錢人克隆死去的寵物。公司的第一位客戶要求克隆死去的一隻寵物貓。他們克隆出的第一隻貓雖然具備相同DNA,但長得一點都根本不像;第二隻貓稍微像一些,客戶為此告上法院;他們克隆出第三隻貓後白送給客戶後,公司也倒閉了。」明格指出,今年11月美國大選後,白宮對於幹細胞研究的態度會發生轉變,這可能意味著美國在幹細胞研究上將迎來一個春天。
作為英國政府任命的關注中國生學醫學的英國科學家,明格認為中國的中醫藥對於幹細胞研究將起到積極作用。「我本來並不相信,但是實驗表明,中藥有助於幹細胞分化。」-
中國克隆大熊貓之爭
在講起克隆大熊貓的時候,陳大元連連說:「我心不死。」這個曾經深陷輿論漩渦的科學家,固執地要將克隆大熊貓進行到底。
撰稿·黃 祺(記者)
「我從沒說過用克隆代替其他辦法」
陳大元的辦公室裡有幾樣重要的陳設:童第周先生的頭像、因各種科技成果獲得的獎牌、「異種克隆大熊貓進展」的展板。這幾樣東西,總結了陳大元一生的經歷:他是童第周先生的學生,是國內最早跨入克隆領域的專家之一,因主持克隆大熊貓而成為「爭議人物」。
「我從來沒有說過,克隆是保護大熊貓唯一方法,這些都是別人強加給我的。」75歲的陳大元教授,每天堅持到中國科學院動物研究所的辦公室工作半天,與他同時代的同行們,大多已經在家安享晚年,只有他,還活躍在克隆研究的第一線。2000年,因為主持克隆大熊貓項目,陳大元成為最受爭議的克隆專家。如今談起這些,陳大元一點也不躲閃,把一口江南口音的普通話也說得鏗鏘有力。
「2000年,科技部組織專家論證會。我走到門口,一位領導拉住我問:你知道今天都有哪些人來?我說:不知道。他說:都是反對克隆大熊貓的人。如果他們反對得有道理,我就不讓你做,如果沒有道理,我還是要你做。」陳大元清楚地記得8年前發生的這一幕,從項目提出申請,克隆大熊貓的設想就迎來了反對之聲。「討論了一個上午,反對的理由都沒有根據。」
雖然克隆大熊貓的項目得以立項開展,但反對的聲音從來沒有停歇。聲討者中不少人對陳大元克隆大熊貓的動機表示懷疑。「有人問:你是不是掛羊頭賣狗肉。」陳大元自己也很清楚,一些人認為,國家對大熊貓保護非常重視,克隆大熊貓項目能夠借大熊貓之名,獲得國家的科研投入。但他覺得,這些說法都歪曲了真實的情況,他選擇大熊貓作為動物異種克隆的研究對象,是客觀條件下必然的選擇。
異種動物克隆是陳大元教授在克隆領域中選擇的研究方向,異種動物克隆,就是把一種動物的遺傳物質,與另一種動物的去核卵細胞結合,培養成胚胎,把胚胎植入「代孕母親」體內繁殖動物的方法。這種辦法被人們寄望於用在瀕危動物的保護上,如果瀕危動物的體細胞可以通過異種動物克隆繁殖後代,就能夠為瀕危動物保護帶來新的希望。但是,異種動物克隆比同種動物克隆更加困難,目前世界上也鮮有成功的實驗,各國科學家都還在探索如何突破異種克隆的技術難題。
「在研究異種克隆時,當然首先考慮大熊貓。」陳大元說,在開展克隆大熊貓的研究之前,他已經與四川大熊貓繁育基地開展了16年的科研合作,並獲得了超排卵技術等人工繁殖的技術進步。「我對大熊貓的生殖規律比較了解,既然有16年的經驗,為什麼不選擇大熊貓?」
就算克隆大熊貓是水到渠成的選擇,還是有人認為,用克隆的方法保護大熊貓,是科學家的「一廂情願」,國家的科研經費應該用於人工繁殖、改善大熊貓的棲息環境,而不是海市蜃樓一般的異種克隆技術。對此,陳大元覺得持這樣看法的人,根本就不了解他的研究。「人工繁殖目前不能完全解決問題,但我並不是說克隆可以替代人工繁殖,我從來沒有說過替代,是別人強加給我的。」他堅持著自己的解釋:「異種克隆,可以增加一種保護瀕危動物的方式。」
「我心不死」
2005年,國家資助的大熊貓克隆研究項目到期,陳大元的團隊卻沒有培育出一隻克隆大熊貓。與此同時,陳大元主持的克隆牛的新聞卻層出不窮,輿論再次集中在他身上,一種說法是:陳大元克隆大熊貓做不下去了,轉去做克隆牛。
「我現在不做大熊貓,不等於是大熊貓做不下去了。」明亮的辦公室裡,最顯眼的「擺設」,就是一塊「異種克隆大熊貓進展」的展板,圖片已經有些褪色,但陳大元還是很樂於指著展板,介紹當年的研究。按照他的說法,克隆大熊貓離成功只差一步,無奈科研課題到期,沒有經費,實驗無法進展下去。」
陳教授介紹,克隆大熊貓實驗最初的設計是:把大熊貓體細胞核,移植進去核的兔子卵細胞,把「雜交」的胚胎植入貓的子宮。為了防止排異反應,同時還要把貓自己的受精胚胎也放進子宮,使其同種誘導異種去「迷惑」貓的免疫系統,讓「雜交」胚胎順利發育。
實驗進行得很不順利,8隻受孕的母貓中,7隻因為感染肺炎死去,剩下一隻母貓,最終也沒能誕生下活的後代。經過DNA檢驗,有2個胎兒的遺傳物質來自熊貓,但陳大元說,沒有誕生存活的動物,就不能算成功。上面的成果,在2002年寫成論文發表在Biology of Reproduction專業雜誌上。
「當時李嵐清副總理來視察工作,他建議說能不能試試用黑熊做代孕動物,我們就開始嘗試對黑熊的研究。」陳大元說。人類對黑熊生殖規律的研究很有限,「我們查閱了國內外的論文,沒有研究說明黑熊的排卵規律是怎樣的。」經過3年從零開始的努力,熊貓體細胞核與黑熊卵細胞結合的胚胎,被植入黑熊的子宮。
讓人失望的是,胚胎在黑熊子宮裡發育到早期胎兒,就不再生長。「這是頭,這是軀體。胎兒正在被黑熊的子宮吸收。」陳大元用手指指著一張胎兒的圖片介紹。作為外行,記者幾乎辨認不出那是一隻動物的雛形。
面對再次失敗,陳大元表示很遺憾,遺憾的不是沒能獲得成功,而是由於科研項目到期,實驗無法繼續,直到現在,他還堅定地相信,只要實驗能夠繼續,克隆大熊貓的成功只是時間問題。他準備使用「內細胞團交換」的辦法來避免異種免疫排斥。「這種方法已經在小鼠實驗上取得成功」。
當初輿論的壓力,似乎沒有給陳大元帶來任何顧慮,現在,他再次著手申請完成克隆大熊貓的研究,這一次,他將嘗試他認為勝算更大的這個新方法。
在陳大元看來,看待科學研究應該用更長遠的眼光,除了保護瀕危動物,異種動物克隆的研究,還可能為人體器官移植的免疫排斥,找到原因和解決的辦法。「我心不死。」陳大元頻頻強調。-
(責任編輯:王偉)