華大基因專家:若以活的胚胎細胞為準,中國已經讓猛獁象復活

2020-11-25 澎湃新聞

日本科學家在做猛獁象復活研究;哈佛大學團隊稱,猛獁象還有兩年就可復活……這兩天,國際上關於猛獁象將復活的消息不斷傳來。19日,華大基因研究院院長、首席科學家、國家基因庫執行主任徐訊告訴科技日報記者,我國科學家已經恢復了猛獁象細胞的全功能,形成了胚胎細胞,只待合格代孕體,猛獁象就可從4000多年前穿越而來,驚豔回歸。

復活只需「三步」

進入位於深圳大鵬新區的國家基因庫,首先映入眼帘的就是體型碩大的猛獁象雕塑。而這裡的科學家們也正在努力,讓它某天可以再次活蹦亂跳地出現在人類面前。

怎樣才能讓猛獁象復活?徐訊說:「需要三步。

第一步,復活猛獁象細胞;第二步,恢復細胞的全功能性,形成胚胎細胞;第三步,找到代孕母體孕育生產出猛獁象個體。

徐訊介紹,2013年,人們在西伯利亞冰層裡發現了完整的猛獁幼象,後來通過幼象的毛髮,獲得了猛獁象完整的細胞核。「科學家們通過把猛獁象細胞核注入到剔除了細胞核的亞洲象的細胞內,此時的細胞核已是猛獁象的基因組,表現出來的是猛獁象的特徵,就此復活了猛獁象細胞。在此基礎上讓猛獁象細胞重現出猛獁象的胚胎細胞,現在的克隆技術和幹細胞技術已實現這一目標,讓細胞實現全功能性,就可以發育成完整的胚胎,最後就是繁育出猛獁象個體。」

「代孕」猛獁象難在控制排斥反應

儘管「猛獁象的復活」掙足了眼球,但徐訊表示,不同機構對於「復活」其實有著不同的理解或定義。

「如果以培育出活的胚胎細胞為準,中國科學家已經讓猛獁象復活。但如果以培育成猛獁象個體為準,還有一段路要走。」徐訊說,培育成猛獁象個體的「代孕」很難,「難在控制排斥反應。

新的細胞分裂發育成胚胎後,最大的難關是如何讓猛獁象胚胎在代孕媽媽子宮內著床、發育直至順利生下猛獁象。而對於移植過來的胚胎,母體勢必會產生免疫排斥反應,猛獁象胚胎可能在還沒有形成器官前就被消滅掉。」

因為即使猛獁象和最「近親」的亞洲象相比,二者基因組差異仍達到4.7%,代孕極易流產。徐訊說:「第三步將有賴於未來人造子宮,大約要5至10年時間。」

據香港《文匯報》報導,為了破解代孕排異造成的困局,哈佛大學研究團隊利用複製技術改造大象皮膚細胞,將長毛象DNA混入細胞內,再將它們植入至已移除原遺傳物質的亞洲象卵子,然後刺激卵子發育成胚胎,並放進人工子宮培育,而非冒險將胚胎植入瀕危的亞洲象體內。

不是所有滅絕動物都可以重來

如何讓已滅絕動物復活?其實許多國家都在從事這項研究,但之前報導並不多。因為,該不該讓滅絕動物復活仍然存在很大爭議。

支持者認為,如果能通過技術成功復活猛獁象,對於拯救瀕危動物是一大突破性進展,將把生物技術向前推進一大步。而反對者認為,從生物學的角度講,復活猛獁象並不具備特別的意義,因為它在生物進化鏈上的地位已經很清楚。而且人為幹涉生物界的自然淘汰,違背了自然規律。

復活猛獁象,華大基因並非獨自在作戰,按照科研保密協議,徐訊不能透露合作者,但他的態度明確:掌握復活技術對保護生物多樣性有重要意義,國家基因庫已經存儲了多種生物資源樣本超千萬份,是全球第一個為生物多樣性研究和保護提供資源的平臺。同時,他也強調,批量復活滅絕動物是不可取的。

有多少滅絕動物可以重來?恐龍和其它滅絕動物是否也能復活?

「猛獁象可以復活是偶然,因為幾千年前它剛巧被西伯利亞寒冷的環境保存下了完整的基因核。」徐訊告訴科技日報記者,「其實猛獁象滅絕的時間離我們很近,因為4000年對於地球來說是很短的一段時間。而距我們更久遠的恐龍如今只有化石,即使人們撿到了它的蛋,那裡也沒有活的細胞基因。」

(原題為《華大基因研究院院長、國家基因庫執行主任徐訊:讓猛獁象復活只需三步》)

【附】

中科院南京地質古生物所研究員袁訓來:

猛獁象完全復活是不可能的

科技日報記者 張 曄

「讓猛獁象完全復活是不可能的,只是讓現代亞洲象具備許多猛獁象的特徵,更不可能在野外生存。」當中科院南京地質古生物所袁訓來研究員看到這個消息時,調侃地說到:「這只是用來檢驗基因技術,顯得人類很有能耐。」

近日,有媒體報導,哈佛大學研究團隊正在開展「反滅絕」基因研究:先從俄羅斯西伯利亞取得冰封長毛象的DNA,再利用基因編輯技術,將它們融合到近親亞洲象的基因組中,以製作混種胚胎,預計兩年內製成。也就是說,若培育成功,科學家們將向世人展示包括小耳朵、擁有皮下脂肪、長毛及耐冷等長毛象特徵的「新型」大象。

長期從事「地球早期生命起源、演化和環境背景」的研究,並擔任《生物進化》科普雜誌主編的袁訓來認為,雖然猛獁象與亞洲象、非洲象是近親,但是復活猛獁象對於增強現代大象基因並沒有明顯的好處。

袁訓來告訴記者,把時間尺度放大後來看,地球上每一個物種生存200—300萬年後,大多滅絕了。「這是非常正常的自然現象,正所謂生生不息,有生有死、有死有生。」

他認為,想要建立一個基因庫,需要一個相當數量的種群才行,而目前所進行的復活猛獁象只是實驗室的一項研究而已,不僅不可能完全複製出冰川時代的猛獁象,更不可能使其具有在當今自然環境中生存的能力。「放在野外環境中,說不定一兩年就都死了。」

中科院南京地質古生物所馬俊業博士則為此點讚。「挺有意思的,這是最新的生物技術與距今時代最近、最神奇生物的完美結合,我認為有希望獲得成功!」

長期從事分子演化研究的馬俊業告訴記者,這項實驗的難點主要還是在基因技術上。雖然國際科學團隊號稱在西伯利亞永久凍土中獲得了猛獁象的軟體脂肪組織、毛髮和骨髓,但是其基因性狀、完整度等都無法與現代生物中提取的基因組相提並論,即使通過技術對基因進行人工修補,理論上是可行的,但是在實踐中還是未知數。

「讓消失物種的復活還沒有過先例,一旦這項技術成熟,便可推廣到其它物種上。」馬俊業說。通過分析對比猛獁象與現代大象的遺傳物質,進而可以研究大象的進化速率等。

科學研究已經證實,基因及其調控在生物進化上具有重要作用。但是,一旦遭遇到環境災(巨)變,往往難以進行大幅度的改變與適應,龐然大物恐龍的滅絕就是一個活生生的悲慘案例。

但是,在實驗室復活猛獁象並不能改變地球物種滅絕的自然規律,在生物進化研究方面並不具備特別有價值的意義,「我們不可能讓它活起來」。

「好奇心是驅動人類科學進步的重要原因」,袁訓來不客氣地說到:「人類幹了很多加速物種滅絕的事情,現在又對那些消失的物種充滿好奇。現代基因工程技術的發展,讓人類可以沾沾自喜地證明,不僅有能力滅絕物種,也有能力復活物種。」(科技日報南京2月19日電)

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