克隆猴「中中」和「華華」在中科院神經科學研究所非人靈長類平臺育嬰室的恆溫箱裡。 (新華社發)
中科院神經科學研究所研究員孫強(左)和博士劉真在育嬰室查看克隆猴的情況。 (新華社發)
用一把毫毛,變出千百個一模一樣的猴子——《西遊記》裡的神話正在成為現實。克隆猴「中中」和她的妹妹「華華」在中國誕生近兩個月!北京時間1月25日,它們的「故事」登上國際權威學術期刊《細胞》封面,這意味著中國科學家成功突破了現有技術無法克隆靈長類動物的世界難題。
「姐妹」倆的基因,來自同一個流產的雌性獼猴胎兒。科研人員提取了這個獼猴胎兒的部分體細胞,將其細胞核「植入」若干個「摘除」了細胞核的卵細胞,結果產生了與基因完全相同的後代,這個過程也就是克隆。
「這是許多專家認為不可能實現的重大技術突破。」國際細胞治療學會主席約翰·拉斯科這樣點評中國科學家的成果,「利用聰明的化學方法和操作技巧,攻克了多年來導致克隆猴失敗的障礙。」
自1996年第一隻克隆羊「多利」誕生以來,21年間,各國科學家利用體細胞先後克隆了牛、鼠、貓、狗等動物,但一直沒有跨越與人類最相近的非人靈長類動物的「屏障」。
克隆猴為什麼難?它的誕生有什麼價值?在克隆猴的誕生地——中國科學院神經科學研究所非人靈長類平臺,研究團隊給出了解答。
克隆猴有啥價值?
疾病研究、新藥測試將大幅提速
經過體檢,記者戴上口罩、穿上白大褂,在中科院神經所研究員孫強的帶領下,走進克隆猴寶寶的「育嬰房」。
世界上首隻克隆猴「中中」和她的妹妹「華華」正在恆溫箱裡嬉戲。姐姐比妹妹年長10天,除了體型大小略有差異,姐妹倆看不出什麼區別。她倆的基因,都來自同一個流產的雌性獼猴胎兒。科研人員提取了這個獼猴胎兒的體細胞(非生殖細胞),通過技術手段將其細胞核「植入」若干個「摘除」了細胞核的卵細胞。「中中」是第一個發育成型並順利誕生的幸運兒。
克隆猴的誕生意味著什麼?
「意味著中國將率先建立起可有效模擬人類疾病的動物模型。」孫強說,利用克隆技術,未來可在一年時間內,培育大批遺傳背景相同的模型猴。這既能滿足腦疾病和腦高級認知功能研究的迫切需要,又可廣泛應用於新藥測試。
孫強介紹,如果實驗對象的遺傳背景不同,「實驗組」和「對照組」的說服力就不夠強。傳統醫藥實驗大量採用小鼠,很大程度上是因為鼠類可通過快速近親繁殖,培育出大量非常相似的小鼠。
但由於小鼠和人類相差太遠,針對小鼠研發的藥物在人體檢測時大都無效或有副作用。據了解,這是目前絕大多數腦疾病研究無法取得突破的一個主要原因。
中科院神經所所長蒲慕明院士說,克隆猴的成功,將為腦疾病、免疫缺陷、腫瘤、代謝等疾病的機理研究、幹預、診治帶來前所未有的光明前景。「這是世界生命科學領域近年來的重大突破。」他說。
克隆猴為什麼費勁?
三大難點抬高門檻
從第一隻克隆羊到第一隻克隆猴,歷時21年。其間,各國科學家先後克隆出牛、鼠、豬、貓、狗等多種動物,但對猴子一直無能為力。
2003年,權威學術期刊《科學》曾發表美國匹茲堡大學醫學院研究人員的一篇論文,論文稱,用現有技術克隆靈長類動物「是行不通的」。
最接近成功的一次實驗發生在2010年。
美國俄勒岡靈長類研究中心的著名科學家
米塔利波夫率領團隊成功移植了克隆
猴胚胎,但胚胎發育至81天,以流產
告終。
孫強介紹,克隆猴主要有
三個難點:難題之一
細胞核不易識別,「去核」難度大
作為受體的卵細胞,必須先把細胞核「摘除」,才能容納體細胞的細胞核這個「外來戶」。但是,猴的卵細胞核去核難度非常大。
孫強團隊中,博士後劉真是「去核」
的主要操作者。藉助顯微設備,劉真
用一雙巧手反覆練習,在最短時
間內、用最小損耗完成「去核」
工作,為後續的克隆工作奠定重要基礎。難題之二
卵細胞容易提前激活
克隆過程中,體細胞的細胞核進入卵細胞時,需先「喚醒」卵細胞,然後才啟動一系列發育「程序」。因此,「喚醒」的時機要求非常精
準。但是,使用傳統方式,猴的卵
細胞很容易被提前「喚醒」,往往導致克隆「程序」無法
正常啟動。難題之三
體細胞克隆胚胎的發育效率低
被轉移到卵細胞裡的細胞核,突然要扮演受精卵的角色,「趕鴨子上架」很不適應,需要科學家
採取多種手段「保駕護航」。如
果「保駕」不力,絕大多數克
隆胚胎都難以正常發
育,往往胎死腹中。
經過5年不懈努力,孫強團隊成功突破了克隆猴這個世界生物學前沿的難題。通過DNA指紋鑑定,「中中」和「華華」的核基因組信息與供體體細胞完全一
致,證明姐妹倆都是正
宗的克隆猴。
克隆猴之後做什麼?
不考慮對人類進行相關研究
「克隆非人靈長類動物的唯一目的是服務人類健康,但科研人員不考慮對人類進行相關研究。」蒲慕明說。
科學家認為,由於猴子與人在基因方面非常相近,克隆猴研究對於開發治療人類疾病的新療法等將會起到巨大的促進作用。
「這也是『全腦介觀神經聯接圖譜』國際大科學計劃的關鍵技術。」蒲慕明說,我國目前在該領域處於國際領跑地位,將進一步使我國成為世界腦科學人才的匯聚高地。
中科院院長白春禮表示,除了在基礎研究上有重大意義外,此項成果也將推動我國率先發展出基於非人靈長類疾病動物模型的全新醫藥研發產業鏈,為應對我國人口健康領域的重大挑戰作出貢獻。 (據新華社)克隆猴在中國誕生,外國專家怎麼看?
我國科學家利用體細胞克隆技術成功克隆出兩隻猴子「中中」和「華華」,論文在線發表在美國《細胞》雜誌上,對此,歐美專家紛紛發表看法。
技術「有所更新」
曾參與克隆全球首隻體細胞克隆動物「多利」羊、現已退休的英國羅斯林研究所科學家威廉·裡奇在一份聲明中說,克隆「中中」和「華華」的方法與他們克隆「多利」的方法「相似」,但有了一些技術細節的「更新」,比如在移除細胞核時藉助設備進行定位等,其結果代表著「又一物種被成功克隆」。
美國德克薩斯大學西南醫學中心助理教授吳軍告訴記者,這是一項「裡程碑工作」。吳軍曾參與培育人豬嵌合體胚胎以及美國首次人類胚胎基因編輯等工作。他說,猴子是最接近人的靈長類動物,「可以做人類疾病的靈長類動物模型」。
不過需要說明的是,這不是第一批被克隆的靈長類動物,這個頭銜屬於1999年美國科學家利用胚胎分裂方法克隆出的猴子「泰特拉」,而「中中」和「華華」是第一批用體細胞克隆技術培育的靈長類動物。效率「有待提高」
論文顯示,中國科學家在這一研究中設計了兩組實驗:一組利用獼猴胎兒的體細胞作為細胞核的來源,共向21隻代孕母猴移植79個克隆胚胎,其中6隻成功懷孕,最終生下「中中」和「華華」,它們已存活約1年;另一組利用成年猴子的卵丘細胞作為細胞核來源,共向42隻代孕母猴移植181個克隆胚胎,其中22隻成功懷孕,最後兩隻猴子出生,短暫存活後死亡。
有專家評價說,這一成功率仍偏低,在目前取得成功的基礎上,未來仍需要著力提高效率,以滿足實際應用需求。
據介紹,克隆猴的一個重要價值在於幫助建立可有效模擬人類疾病的動物模型,未來其需求量會很大。考慮到這一點,英國弗朗西斯·克裡克研究所教授羅賓·洛弗爾-巴奇說,這項研究中獲得克隆猴的效率還有待提高,相比之下,「利用正常的早期胚胎分裂成兩個的方法來獲取同卵雙胞胎,要簡單得多」。倫理「謹慎樂觀」
領導這項工作的中國研究人員指出,克隆猴的唯一目的是服務人類健康,不考慮對人類進行相關研究。但這項成果還是引發許多人思考,複製人會是下一步嗎?
「這是一個可喜的進步。理論上說,我們完全可以用這種技術來複製人。」美國新希望生殖醫學中心的張進告訴記者。2016年,張進團隊利用類似技術,培育出世界首個細胞核移植「三父母」嬰兒,引起世界關注。
堅決反對複製人的洛弗爾-巴奇認為,克隆猴並不是複製人的「墊腳石」,複製人依然將是「一個非常愚蠢的嘗試」,「效率太低、太不安全且毫無意義」。他說:「克隆出的個體也許在基因方面是相同的,但我們遠不只是基因的產物。」
英國肯特大學遺傳學教授達倫·格裡芬認為,需要認真考慮開展這類實驗的倫理規範。不過,由於靈長類動物研究已經受到嚴格監管,他相信克隆技術不會被濫用,總體上他持「謹慎樂觀」態度。
新華 時評這把「猴毛」撒得出還要收得回
齊天大聖一把毫毛「根根能變、應物隨心」的廣大神通被神通廣大的中國科學家變成了現實。成功克隆在基因上與人類最接近的靈長類動物,這個重大創新性成果著實令人興奮。不少聞之者不由得歡呼起來——猴子都能克隆,下一步是不是就能……看來長命百歲不是夢了!
不!「克隆非人靈長類動物的唯一目的是服務人類健康,但科研人員不考慮對人類進行相關研究」,中國科學家堅守科學倫理底線的回答鏗鏘有力。
神話與科學的區別就在於,神話可以天馬行空,科學必須恪守倫理。孫悟空的毫毛想變就變,克隆技術的應用則必須戴上緊箍。這個緊箍就是倫理。
自綿羊「多利」誕生之日起,圍繞克隆技術的倫理爭論就從未停止過。到底是該支持治療性克隆、禁止生殖性克隆,還是該全面禁止,眾說紛紜。
在這一問題上,我國的態度歷來明確:中國政府反對生殖性克隆、支持治療性克隆。人的生殖性克隆也就是複製人,違反人類繁衍的自然法則,損害人類作為自然人的尊嚴,會引起嚴重的道德、倫理、社會和法律問題。所以,現階段生殖性克隆絕對不可以應用於人類本身。
同時,生殖性克隆和治療性克隆的研究高度相關,就隔著一層「窗戶紙」。允許治療性克隆,必須防止有人把這層「窗戶紙」捅破。這就需要科研人員嚴守道德底線,不隨意使用「幻化之術」,同時更需嚴格立法,規範科學研究,把治療性克隆置於嚴格監管之下,給孫悟空戴上小花帽,常念緊箍咒。
科學技術上能夠做到的,不一定就是應該做的。克隆技術的推進應該是漫長而審慎的,尤其是克隆技術應用於人事關人類未來命運,必須保持高度警惕,以免人類反被自己鑄就的科技利劍所傷。 (據新華社)
相關連結 克隆羊多利
1996年7月5日,位於蘇格蘭愛丁堡市郊的羅斯林研究所裡誕生了一頭大個頭兒羊羔,實驗室編號為6LL3,克隆羊項目小組主管伊恩·威爾默特以著名鄉村歌手多利·帕頓的名字命名這頭羊。
多利於1997年首次公開亮相,震動整個世界,美國《科學》雜誌把多利的誕生評為當年世界十大科技進步的第一項。
細胞核轉移技術雖然取得突破,但培育合成卵細胞的失敗率極高,即使培育成胚胎,許多都存在缺陷或者降生後早亡。2003年2月,不到7歲的多利因肺部感染而被科研人員實施「安樂死」。而普通綿羊通常可存活11到12年。
《華盛頓郵報》在報導中指出,多利革新了科學界對分子生物學的認識,將會作為一座科學和文化的裡程碑載入史冊。