中國(guó)驕傲丨復(fù)制重生！中國(guó)科學(xué)家再次讓全球矚目 體細(xì)胞克隆技術(shù)取得新突破

【導(dǎo)語(yǔ)】1996年誕生的克隆羊“多莉”讓大眾第一次熟悉克隆技術(shù)。20多年過去了，科學(xué)家利用體細(xì)胞核移植技術(shù)克隆出了許多其他哺乳動(dòng)物：克隆牛和鼠誕生于1997年；基因和人類相似的獼猴在1999年成功克隆；克隆豬出現(xiàn)于2000年；此后，克隆兔子和馬在2003年成功；2009年，克隆駱駝在阿聯(lián)酋誕生。光在中國(guó)，克隆動(dòng)物就有牛、犬、貓、猴等多個(gè)品種，近期研究人員還將它用到了良種奶?？焖俜庇?，中國(guó)克隆技術(shù)在不斷探索中一直向前發(fā)展。

什么是克隆技術(shù)？

世界首只克隆羊“多莉”誕生于1996年。（圖源：路透社）

克隆是從英文clone音譯而來(lái)，意為無(wú)性繁殖，即用生物(動(dòng)物和植物)自身生殖細(xì)胞或體細(xì)胞的DNA來(lái)復(fù)制繁衍后代，也即一種單性繁殖方式。廣義上的克隆我們?cè)谏钪薪?jīng)常能夠遇到——仙人掌被切成幾塊后，每塊落地就生根；一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐莖，一年內(nèi)就能長(zhǎng)出數(shù)百株草莓苗。這種通過生物自身的某一部分來(lái)繁衍后代的方式就叫做無(wú)性繁殖，也就是廣義上的克隆。

然而，大多數(shù)生物在今天形成了由兩性的性細(xì)胞(精子和卵子)互相交換DNA來(lái)繁衍后代的方式，自然生育形成的這種繁衍方式最重要的理由是，交換基因會(huì)將兩性的優(yōu)秀基因相加或相乘，因而后代更為健康和強(qiáng)大。因此，克隆在今天被視為人為的非主流的繁衍生命方式。

不過，克隆的科學(xué)意義也已得到2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的肯定，英國(guó)的約翰·戈登和日本的山中伸彌獲獎(jiǎng)，他們的研究證明，成熟、特化的細(xì)胞可以被重新編程，變成身體的所有組織和生命。這意味著，即便動(dòng)物或人因衰老而無(wú)法產(chǎn)生生殖細(xì)胞，甚至兩性生殖細(xì)胞無(wú)法交融，也可以通過獲取特化的成體細(xì)胞，如腸細(xì)胞、皮膚細(xì)胞等來(lái)重新孕育生命，實(shí)際上就是生命的逆轉(zhuǎn)，因?yàn)槎ㄐ?、定型的成熟?xì)胞的DNA仍含有發(fā)育成一個(gè)生命所需的全部遺傳信息，也因此能重新孕育生命。

世界上第一只克隆哺乳動(dòng)物“多莉”羊于1996年誕生于蘇格蘭更加證明克隆的意義，高級(jí)生命無(wú)需兩性生殖細(xì)胞交換基因也可繁衍后代。如今，“克隆”的含義早已不僅僅是“無(wú)性繁殖”，而是一種人工誘導(dǎo)的無(wú)性繁殖方式。人們利用生物技術(shù)由無(wú)性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組織的后代，這一過程被稱為克隆。

中國(guó)克隆動(dòng)物領(lǐng)先成就

世界首例體細(xì)胞克隆猴在中國(guó)誕生。（圖源：新華網(wǎng)）

早在1981年，中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所科學(xué)家就用成年鯽魚的腎臟細(xì)胞克隆出一條魚，證明成年魚的體細(xì)胞也可去分化和再程序化，這比用成年體細(xì)胞克隆出的“多莉”羊早了15年。由于當(dāng)時(shí)并未在國(guó)際上發(fā)表論文和公開報(bào)道，克隆魚默默誕生，沒有引起廣泛關(guān)注。

而現(xiàn)如今，中國(guó)的克隆技術(shù)在全球?qū)儆谙冗M(jìn)水平，雖然美國(guó)、日本、韓國(guó)的克隆技術(shù)發(fā)展早，但近幾年中國(guó)對(duì)克隆技術(shù)進(jìn)行了攻關(guān)，已有克隆牛、克隆犬、克隆貓等多個(gè)品種，此前還首次完成對(duì)非人類靈長(zhǎng)類的克隆試驗(yàn)，世界上很少有國(guó)家有這么多的克隆物種。

中國(guó)首批體細(xì)胞克隆奶牛在寧夏誕生

2023年1月31日，寧夏科技廳正式發(fā)布消息稱，春節(jié)前夕，3頭利用體細(xì)胞克隆技術(shù)復(fù)制的高產(chǎn)長(zhǎng)壽奶牛在靈武市陸續(xù)出生。這是國(guó)內(nèi)首次采用體細(xì)胞克隆技術(shù)對(duì)現(xiàn)存群體中的百噸優(yōu)良個(gè)體進(jìn)行種質(zhì)復(fù)原保存，并用于良種奶牛高效繁育，開啟了體細(xì)胞克隆技術(shù)在良種奶牛培育中擔(dān)當(dāng)核心和關(guān)鍵角色的新紀(jì)元。

據(jù)了解，首批移植的120枚克隆胚初檢妊娠率達(dá)到42%， 200天以上在孕率達(dá)到17.5%。標(biāo)志著該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的進(jìn)一步成熟，首次將克隆技術(shù)成功用于奶牛良種培育的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，是繼2022年10月奶?；铙w采卵-體外胚胎生產(chǎn)(OPU-IVP)技術(shù)應(yīng)用取得成功之后，在奶牛良種繁育技術(shù)領(lǐng)域的又一重大突破。

中國(guó)首批體細(xì)胞克隆優(yōu)秀奶牛在寧夏誕生。（圖源：西北農(nóng)林科技大學(xué)）

世界首例體細(xì)胞克隆北極狼在中國(guó)誕生

2022年6月10日，一只全身黝黑的新生克隆北極狼于北京昌平區(qū)出生，它體重520克，體長(zhǎng)22厘米。據(jù)了解，克隆北極狼的供體細(xì)胞來(lái)自于哈爾濱極地公園一只名為“瑪雅”的野生北極母狼的皮膚樣本。此后經(jīng)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院查詢確認(rèn)，這只以北極狼的皮膚成纖維細(xì)胞作為供體細(xì)胞而克隆成功的北極狼，確為世界首例。

北極狼是冰河時(shí)期的幸存者，主要分布在北極地區(qū)，包括加拿大北部和格陵蘭北部。由于人類采伐樹木、環(huán)境污染以及偷獵，北極狼的種群數(shù)量和棲息地日漸減少。2012年，北極狼被列入世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)列入瀕危物種紅色名錄。專家認(rèn)為，全球首例克隆北極狼的誕生是具有里程碑式的事件，對(duì)世界野生動(dòng)物保護(hù)和瀕危物種恢復(fù)意義非凡。

世界首只克隆北極狼亮相哈爾濱極地公園。（圖源：人民網(wǎng)）

世界首只體細(xì)胞克隆猴在中國(guó)誕生

2018年1月24日，中國(guó)科學(xué)院舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布我國(guó)在國(guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞克?。?017年11月27日，世界上首只體細(xì)胞克隆猴“中中”在中科院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心的非人靈長(zhǎng)類平臺(tái)誕生;同年12月5日，第二只克隆猴“華華”誕生。兩只克隆猴均為雌性。

生物學(xué)國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》以封面文章發(fā)表此項(xiàng)成果，并于2018年1月25日在線發(fā)表。這項(xiàng)由中國(guó)科學(xué)家獨(dú)立完成的成果，被譽(yù)為“世界生命科學(xué)領(lǐng)域的里程碑式突破”。該成果標(biāo)志中國(guó)率先開啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的新時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在非人靈長(zhǎng)類研究領(lǐng)域由國(guó)際“并跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。

圖為體細(xì)胞克隆猴“中中”和“華華”。（圖源：新華網(wǎng)）

世界首例基因編輯克隆犬在中國(guó)誕生

2017年7月5日，北京希諾谷生物科技有限公司對(duì)外宣布，經(jīng)公安部南昌警犬基地犬DNA實(shí)驗(yàn)室鑒定，該公司培育的比格犬“龍龍”與世界首例基因編輯疾病模型犬“蘋果”同一認(rèn)定幾率大于99.99%，與“代孕犬”排除親子關(guān)系，這證明了“龍龍”就是“蘋果”的克隆犬?！褒堼垺背蔀槲覈?guó)首例完全自主培育的體細(xì)胞克隆犬，也是世界首例基因編輯克隆犬。

“這標(biāo)志著我國(guó)成為繼韓國(guó)之后，第二個(gè)獨(dú)立掌握犬體細(xì)胞克隆技術(shù)的國(guó)家?！敝袊?guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴良學(xué)研究員說(shuō)。據(jù)介紹，克隆犬技術(shù)突破后，人們就可以根據(jù)自己的需要進(jìn)行功能“定制”，如一次性培育出一批遺傳背景一致、年齡相近的實(shí)驗(yàn)犬，用來(lái)研究疾病發(fā)生機(jī)理和驗(yàn)證新藥療效；敲除或敲入犬的某個(gè)基因，讓犬嗅覺更靈敏、肌肉更發(fā)達(dá)，使其成為優(yōu)秀的警犬或搜救犬等工作犬。

克隆技術(shù)帶來(lái)更多可能性

中國(guó)首批體細(xì)胞克隆優(yōu)秀奶牛在寧夏誕生。（圖源：西北農(nóng)林科技大學(xué)）

事實(shí)上，自克隆羊“多莉”誕生之日起，圍繞克隆技術(shù)的倫理爭(zhēng)論就從未停止過。這項(xiàng)科研界的舉世突破，肯定人類克隆技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)引發(fā)爭(zhēng)議，包括倫理道德和克隆人類的擔(dān)憂。科學(xué)研究鼓勵(lì)自由探索，但卻不能沒有科研倫理的規(guī)范。為了杜絕無(wú)視科學(xué)倫理道德的行為，我國(guó)還在制度層面作了專門規(guī)定。

據(jù)了解，我國(guó)的科研倫理審查制度肇始于上世紀(jì)90年代。當(dāng)時(shí)，為適應(yīng)生物科技的迅猛發(fā)展，國(guó)家對(duì)863計(jì)劃、973計(jì)劃和自然科學(xué)基金等項(xiàng)目在加大了資金投入力度的同時(shí)，根據(jù)國(guó)際項(xiàng)目的倫理評(píng)估要求成立了倫理審查委員會(huì)；  隨后，科技與衛(wèi)生管理部門開始重視倫理審查工作，持續(xù)加大科研和應(yīng)用中的倫理審查與監(jiān)督力度。在此過程中形成了一系列科研倫理準(zhǔn)則、規(guī)范和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，倡導(dǎo)符合倫理規(guī)范的科研活動(dòng)，約束甚至禁止不符合倫理規(guī)范的科研活動(dòng)。

我國(guó)目前科研倫理規(guī)范主要有以下三個(gè)文件，分別是國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì)于2016年10月發(fā)布的《涉及人的生物醫(yī)學(xué)研究倫理審查辦法》，原國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局于2003年6月發(fā)布的《藥物臨床試驗(yàn)質(zhì)量管理規(guī)范(GCP)》以及2012年中國(guó)疾病預(yù)防控制中心發(fā)布的《關(guān)于非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和國(guó)際合作項(xiàng)目中動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物福利倫理審查規(guī)定(試行)》。

除此之外，1998年6月，經(jīng)國(guó)務(wù)院同意，國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)施行《人類遺傳資源管理暫行辦法》；2001年5月，國(guó)務(wù)院還發(fā)布了《農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全管理?xiàng)l例》；2003年12月，科技部和原衛(wèi)生部聯(lián)合下發(fā)了《人胚胎干細(xì)胞研究倫理指導(dǎo)原則》，明確規(guī)定，禁止生殖性克隆人研究，允許開展胚胎干細(xì)胞和治療性克隆研究，但要遵循規(guī)范。

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，基因和克隆技術(shù)也在不斷地發(fā)展。作為一種極具應(yīng)用價(jià)值的生物技術(shù)，克隆技術(shù)在基礎(chǔ)生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)研究與生產(chǎn)以及醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用。

在基礎(chǔ)生命科學(xué)方面，人們通過克隆技術(shù)實(shí)現(xiàn)在多種動(dòng)物身上的基因研究，幫助清晰揭示基因功能和生命本質(zhì)。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，人們嘗試?yán)没蜣D(zhuǎn)移技術(shù)培育出抗蟲、抗病、抗旱的植物。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，克隆技術(shù)更是在人造器官，甚至異種器官移植等方面起著至關(guān)重要的作用。

展望未來(lái)，如果人們能夠?qū)⒖寺〖夹g(shù)引發(fā)的科學(xué)探索和倫理道德問題加以解決，同時(shí)更加合理地利用克隆技術(shù)，克隆技術(shù)將會(huì)在科學(xué)發(fā)展中贏得更多積極的關(guān)注。

(資料來(lái)源：新華網(wǎng)、人民網(wǎng)、央視新聞、中國(guó)日?qǐng)?bào)、科技日?qǐng)?bào))