家畜體細胞無性繁殖研究是國家自然科學基金委重點資助項目，其中有關克隆羊的兩個研究已於1999年和2000年先後完成。有關克隆牛的工作於近日完成並通過鑑定。從體細胞培養、重構胚的構建，到重構胚的體外培養和胚胎移植，相關技術均是在國內自主完成的。它的成功實現了我國成年體細胞克隆牛成活群體零的突破，使我國成為繼日本(1998年)、紐西蘭(1998年)、美國(2000年)等國家之後，掌握體細胞克隆牛關鍵技術的少數國家和地區之一；縮小了與世界先進水平之間的差距，為產業化遠期目標積累了第一手資料，其中，重構胚的囊胚發育率、妊娠率、產犢率和克隆率，綜合達到國際同類研究先進水平。
為使讀者詳細了解克隆牛工作在我國的最新進展及相關背景，日前，《科學時報》記者專訪了該項目首席科學家，中國科學院動物研究所陳大元研究員。
記者：您從2001年3月開始率領你的克隆動物研究小組與山東中大動物胚胎工程中心合作，於近日成功克隆了第一批牛犢。目前對克隆牛的鑑定結果如何？
陳大元：鑑定會於2002年2月26日-27日進行。與會的9位專家認為這是國內首次利用成年母牛和公牛的成纖維細胞作為核供體細胞成功進行的規模較大的克隆牛研究，研究中採用來自成年高產奶牛和蓋普威種公牛體細胞作為供核細胞，移入去核的魯西黃牛卵母細胞後，分別有29.55%和23.98%的重構卵發育至囊胚。將230枚(其餘31枚凍存)形態良好的囊胚通過非手術法移植給112頭受體牛，有26頭妊娠，妊娠率為23.2%，14頭受體牛在懷孕過程中流產，懷孕到期的12頭受體牛中1頭懷有來源於蓋普威18號種公牛體細胞的克隆胚胎，11頭懷有來源於603號高產奶牛體細胞的克隆胚胎，9頭克隆牛在出生後死亡，5頭存活至今的均為奶牛，經微衛星分析證明，所有克隆牛的基因型都與體細胞一致，而與代孕母牛無關。會後為了確保結果的準確性，又到上海基康生物技術有限公司進行第二次DNA鑑定，證明結果準確無誤。
記者：克隆牛犢是否是完全意義上的「MADE IN CHINA」？
陳大元：國內前兩次生產的克隆牛，如在深圳誕生但後來餵奶時被嗆死的克隆牛，是由中國農大研究組在紐西蘭實驗室由卵丘細胞構建的胚胎，拿到國內移植後誕生的；萊陽農學院的兩隻克隆牛則是由該校在日本留學的博士在日本以胎兒皮膚上皮細胞為供核細胞構建的胚胎在國內移植後誕生的。這次從構建克隆胚胎到克隆胚胎移植都是在山東省曹縣做的，我們研究小組負責構建克隆胚，山東中大動物胚胎工程中心的專家負責移植，因此應該稱其為我國「土生土長」的克隆牛。
記者：中國克隆技術是從什麼時候開始的？
陳大元：動物克隆是1938年，德國發育生物學家Speman為了解決核質相互關係問題，提出了核移植這一設想，但由於技術條件的限制，未能得以實施。直到20世紀50年代才有兩棲類美洲豹蛙和非洲瓜蟾克隆實驗見於報導。早在60年代，我的老師童第周院士就用囊胚細胞進行魚類核移植，70年代獲得屬間和種間核移植魚。那時叫細胞核移植，實際上就是現在叫的克隆技術。1981年Illmensee和Hoppe用小鼠胚胎細胞作為核供體進行了核移植並產出個體，這是哺乳動物中首次克隆的報導。不幸的是他們的實驗沒能被McGrath和Solter等人重複出來。1997年我的學生在美國克隆過猴，當時都是胚胎細胞克隆。到1997年英國率先利用成年體細胞成功地克隆出第一隻綿羊「多利」，一時成為全球的熱點。那麼，我們的體細胞克隆為什麼會落後？應該是受傳統理論的影響，我們搞的比較晚；1995年我們才想到用體細胞克隆，在申請「863」項目時提出研究「精原細胞核跨越發育」，就是設想向體細胞的研究發展。精原細胞與體細胞一樣，是兩倍體的細胞，但精原細胞是生殖細胞，我想比體細胞可能容易些。可是沒想到兩年後，國外用體細胞已經克隆了「多利」羊。所以，我們馬上把方向轉向體細胞克隆研究，1998年我們承擔了由國家自然科學基金委重點資助的克隆牛項目。
記者：較胚胎克隆而言，體細胞克隆有何特殊意義呢？
陳大元：胚胎細胞是一個沒有分化的細胞，如受精卵變成兩細胞、四細胞、八細胞等，甚至到囊胚裡邊的內細胞團細胞。到原腸胚以後，他們將分成三胚層，分成外胚層、中胚層、內胚層，外胚層就演化成為皮膚等；內胚層就演化成為消化道上皮等；中胚層演化成骨骼、肌肉和結締組織；這些組織的細胞為分化的細胞。胚胎細胞是沒有分化的，克隆比較容易。
體細胞是高度分化的，可是現在就用這樣的體細胞來克隆照樣也能夠恢復全能性，恢復到胚胎細胞具有的功能。就是在卵子裡面有一些去分化因子，能夠使進去的高度分化的體細胞核去分化、重新程序化變成一個與胚胎細胞一樣的全能性的細胞。所以它能繼續發育分化成兩細胞、四細胞和八細胞。與正常的胚胎發育一樣，發育成囊胚，然後移殖到受體子宮裡去。所以體細胞克隆的意義就在於它是生物學的基礎理論上的一場革命，因為高度分化的細胞的很多基因是關閉的。現在放到卵子裡能夠獲得全能性，也就是說基因被重新打開了。從方法學上講，英國克隆的「多利羊」是一場革命。大框架與我們過去做的胚胎細胞克隆基本是一樣的，當然一些細節是有區別的。實際上，我們國內的克隆技術的基礎是很好的。
記者：國產克隆牛出世何以晚三年？
陳大元：在國際上克隆技術的一些理論問題到現在還處在研究當中，例如，去分化因子究竟是什麼？國際上還沒有一位科學家把這個因子提取出來，叫什麼還不知道。這些基本問題都需要進一步的探索。體細胞核和卵子之間的關係奇特，從外面來的細胞放到它的裡面就能分裂成兩細胞、四細胞、八細胞，但究竟為什麼？不知道。此外在克隆過程中為什麼克隆牛會比一般的牛大，以致於出生困難(國外一般是採取剖腹產的，而我們這次的克隆牛大部分是自然分娩)。也有人說克隆牛的消化系統和呼吸系統有問題，到底是什麼原因？畢竟從國際上第一次用體細胞克隆到現在僅僅五年時間。所以尋找願意與我們合作的企業就難一些。對企業來說這是風險性投資，我們國家與國外相比抗風險的能力畢竟小(所以在選擇合作對象過程中耽誤了一些時間)。過去我們先後在天津和安徽兩地開展了兩次克隆胚胎移植，但因種種原因未獲得成功。
記者：克隆技術的產品是否對人健康有影響？
陳大元：克隆技術和轉基因動物不一樣，基因對人究竟是好是壞目前爭論很多。克隆牛就不一樣了，因為牛在正常繁殖時是用精子與卵子，而我們克隆是用它身上的體細胞代替，不帶任何外源基因、激素和藥。所以這樣構建的動物產品對人體是無害的、安全的。
記者：如何克服現在克隆中存在的問題，早日實現產業化？
陳大元：任何一種技術，只有轉化為生產力，才能體現出其價值，我們現在想得最多的，就是如何讓克隆牛從實驗室裡出來。克隆技術馬上產業化還存在許多問題。如現在的克隆胚胎技術還存在受胎率低、流產率高的問題。這批克隆牛的懷孕成功率只有20%左右，而常規胚胎移植可達50%以上；流產率為50%以上，正常的流產率是10%-15%。由於胎膜破裂、乾屍、胃出血、肺炎、腸扭轉、機械性損傷以及妊娠期受體牛患病用藥打針影響胎兒發育等死亡九頭，這說明成活率低。但單批克隆這麼多牛，在世界上還是算多的。由此可見，這是一項「實踐帶著理論跑」的工作。要在餐桌上吃到我們的克隆牛的牛奶是我們長遠的目標，實現產業化要做更多的研究。
我們希望能建造一個國內最大的基地或者中心，把克隆技術作為一個「旗幟」，搭建一個技術含量高的平臺，吸引國內外所有願意共同合作的學術小組和企業，發揮各自的特長。因為單獨用克隆技術來推動產業化還有一個相當長的時間，克隆技術與現有成熟的生物技術結合起來，才能使這個產業化的時間變短，比較快地推動產業化進程。
如果條件允許的話，估計在今後的5-10年裡，保持大批高產育種奶牛群體製造高產奶牛胚胎的同時，通過有性胚胎構建和胚胎移植，實施試管牛技術，生產大量的高產生產牛群；通過無性繁殖的克隆技術複製特優奶牛，進行奶牛產業化。
陳大元： 1957年畢業於山東大學生物系胚胎學專業，師從童第周教授和張致一教授，現為中國科學院動物研究所生殖生物學國家重點實驗室研究員、博士生導師和受精生物學學科帶頭人。1984年從美國IOWA大學醫學院回國後，長期從事受精機制研究，並開展顯微受精和動物克隆研究。現為國家科技部「克隆大熊貓研究」攀登專項的首席科學家、國家自然科學基金委員會「家畜體細胞無性繁殖研究」的首席科學家、中國科學院「異種克隆大熊貓研究」創新工程重大項目的課題主持人。
(據科學時報 馬曉嵐報導)