1996年7月5日夜,苏格兰爱丁堡市郊的罗斯林研究所附近的一间畜棚里,一只历史上最著名的绵羊诞生了,它就是克隆羊“多莉”。
小羊“多莉”是人类第一只从成熟体细胞中成功克隆的动物,同时也是第一只克隆成功的哺乳动物。但直到第二年2月,“多莉”的存在才被公之于众,一经问世,便在全世界引起了巨大轰动。它的诞生给人们带来的震惊,不亚于第一颗原子弹的成功爆炸。此后,克隆成了大家的热议话题,掀起了科学界热烈的讨论风波,各类媒体争相报道,铺天盖地的新闻畅想着克隆技术改变人类的未来,但也有人提出反面的意见。
但近些年,克隆羊“多莉”似乎渐渐被人们遗忘,也很少再有人提及“克隆”了。那么,世界上第一只克隆羊后来怎么样了?为什么现在很少有人提及“克隆技术”了呢?
动物的克隆技术所谓克隆,是指由生物个体通过自身的体细胞进行的无性繁殖技术。通过一个母体的基因,利用生物技术进行无性繁殖,最终“复制”出一个与其具有相同基因的生物。动物的克隆技术,经历了由胚胎细胞到体细胞的发展过程。
早在1952年,就已经有科学家克隆出来了青蛙。1963年,我国的童第周克隆了鲤鱼。到了上世纪80年,又有科学家利用胚胎细胞克隆出绵羊、牛等哺乳动物。这些早期克隆出来的物种,都是从胚胎中获取的遗传基因,严格地讲,它们其实是有性繁殖,是有父有母的。它们都没有引起太大的关注,直到1996年的克隆羊“多莉”的出现……
多莉的克隆方式与此前通过胚胎细胞进行克隆的方式不同,它是从一只成年绵羊的乳腺细胞(体细胞)中提取的基因,是由体细胞(而非胚胎细胞)克隆出来的活产羊,而且基因组合都来自于单亲,是真正的无性繁殖,突破了此前只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难关,实现了科学界克隆成就的一大飞跃,因此惊艳了全世界。
一时间这种前所未有的克隆技术风靡世界。在多莉之后,世界各地先后涌现出了包括牛、猫、狗、马、猪、老鼠等二十几种成功克隆的哺乳类动物。2017 年我国科学家还克隆出了难度非常高的灵长类动物猴。
克隆羊多莉的诞生只是第一步,那么它和普通的绵羊有什么不同吗?它后续的生长状况又如何呢?
克隆羊多莉的诞生与结局与普通的绵羊不同,多莉没有生物学上的父亲,却有三个“母亲”。
多莉具体的克隆是什么样一个过程呢?哺乳动物的克隆非常复杂,这里简单介绍下最关键的过程——“核移植”:
1.研究团队从一只苏格兰黑脸母羊(母羊A)身上提取未受精的卵细胞,将细胞核去掉;
2.又从一只6岁的芬兰多塞特白面母绵羊(母羊B)中的乳腺细胞中提取细胞核,这里面含有最核心的DNA等遗传物质;
3.用电流刺激,使羊B的细胞核与羊A的无核卵细胞融合在一起,然后促使这一新细胞分裂、分化,从而形成胚胎细胞;
4.然后就是代孕了。当胚胎发育到一定程度后,将它植入另一只苏格兰黑面母绵羊(母羊C)的子宫内,胚胎细胞在代孕母羊体内进一步分化和发育,最终分娩出小羊“多莉”。
全程没有精子的参与,所以多莉没有父亲,而有3个母亲:A羊提供了卵细胞,B羊提供了遗传物质,C羊用子宫孕育了“多莉”。多莉的基因组合都来自于单亲,所以它并非是两性繁殖的产物,而是真正的无性繁殖。由于基因来源于B母羊,多莉表现出来的特征与B羊相同,可以说是B羊的复制品,二者看起来如同双胞胎一样。
当时研究团队总共实施了277个胚胎实验,最终,只有“多莉”一只成功,顺利出生,所以说动物体细胞克隆实验的成功率是相当低的。
多莉的出生可以算是个奇迹了,作为首只克隆羊,它的一切都被精心安排,各种好吃好喝伺候着,并与一只山羊结合,先后生下了4只可爱的羊宝宝。但是好景不长,“多莉”3岁左右(正常羊这个岁数属于中年,正当壮年),体内的细胞却开始呈现衰老状态,从此开始疾病缠身,患上了老羊才会得的关节炎、风湿病等。到了2003年,多莉又患上了肺病,并且病情急剧恶化,科学家都束手无策,因为不忍心看它疼痛难忍,在那年2月14日,研究员便选择用安乐死送走了它。正常来说, 一只普通的绵羊一般可以存活12年左右。而从克隆羊“多莉”从出生到死亡,却仅活了6年半。多莉死后,尸体被制成标本,陈列在了苏格兰国家博物馆内。多莉的一生让人唏嘘不已!
为什么现在很少提及“克隆技术”了多莉短暂又可怜的一生,让狂热的科学家警醒,这样的结局印证了克隆技术还不成熟,也具备太多的不稳定性。有很多问题没有解决,不仅是因为技术的缺陷,还有伦理道德的因素。
那么是什么原因导致多莉出现这种情况的?
克隆技术的一个缺陷,就是存在早衰现象,也就是克隆出来的个体可能面临寿命短,多病等问题,有人认为,克隆羊多莉的基因来自于6岁的母绵羊,多莉的年龄不能从0岁起算,它在出生时,就已经是一个6岁绵羊的体质了。所以多莉的寿命才那么短。但根据此后许多其他克隆实验表明,早衰现象并不是必然发生的,而且这个问题并不普遍。
也有人认为,克隆过程中,物理和化学物质的使用,可能伤害到了细胞,这就埋下了多莉的健康隐患。在“多莉”的诞生过程中,罗斯林研究所的研究员们实验了足足277次,才成功了那么一次,这样的成活率也是太低了。而且从后来世界各地的克隆报道来看,克隆动物的流产、畸形、营养不良的概率也是极高的。不管怎样,克隆技术都仍然存在着安全上的隐患,不可避免地导致“复制”出来的动物也都存在一定的缺陷。
同时,克隆技术引发的质疑(破坏世界物种基因的多样性)和伦理道德的争论问题也限制着克隆技术的发展。尤其是道德问题,这点在动物上不太明显,假如克隆应用于人,必然会产生严重的道德伦理问题,社会秩序也会陷入混乱,所以目前克隆技术是严格禁止用于人体研究的。
而如今这一领域的科学家们将研究方向更多地转向了“新型诱导干细胞技术(IPS)”,也就是利用诱导因子使成熟体细胞去分化,回归到干细胞状态,具有和胚胎干细胞类似的功能,能分化生成各种组织细胞。这种技术比之前的克隆技术有了长足的进步。但目前iPS的使用仍然是存在一定风险的。
所以,综合以上几点因素,以前的克隆技术似乎就被人们淡忘了,而很少提及了。
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