《侏羅紀公園》是一部風靡全球的美國電影。在影片中有這樣一個情節:科學家根據在考古發現中提取的恐龍基因,通過生物技術“復活”了恐龍。那么,我們不禁要問,在現實中,這是有可能的嗎?生物技術能夠使得人們重新看到活生生的史前巨獸嗎?
先讓我們從基因說起。我們都知道,DNA是生物遺傳的核心物質,它是有腺嘌呤、鳥嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶等4種堿基按一定順序排序而構成,這些堿基排序不同就構成了不同的基因,造成了世界上有多種多樣的生物。
而所謂古代DNA,實際上是指從已經死亡的古代生物的遺體、遺跡中獲得的DNA。它有兩種來源,一是指從幾百年、幾千年到上萬年的沒有石化或者沒有完全石化的材料中提取的DNA;還有就是從數萬年乃至上億年的化石中所獲得的DNA。
可以想象,利用考古發現的DNA來復活古代巨獸無疑是個復雜的工程。首先,在古代DNA的獲取上,就有極大的偶然性,在很大程度上得靠運氣;要知道,經過千萬年,甚至億萬年的地質變遷,想發現一份完整的古代動物DNA,哪可絕不是一件容易的事,這需要的不僅僅是技術,可以說,基本上完全靠運氣。假設這第一步困難克服了,我們已經取得了恐龍的DNA,那么。如何讓這些基因片斷表達為一個活生生的恐龍呢,那可就更難了。我們得先從古代DNA研究說起。
首先,我們介紹PCR技術。所謂PCR技術,就是聚合酶鏈式反應的英文簡稱。這項技術是由美國化學家莫里斯及其合作伙伴在1986年發現并創立的。這是一項了不起的、劃時代技術,已經被廣泛地應用于重組DNA的實驗中。由于這項技術的應用,人們可以在很短的時間內,把許多古代材料中微量的DNA大量“復制”,使得古代DNA在數量上豐富起來,極大地推動了古代DNA的研究。
古代DNA的研究現在已經是個很熱門的課題了。人們已經從標本中提取出古代生物的DNA,之后從埃及木乃伊中提取古DNA,甚至還從1700多萬年前的木蘭化石中提取出化石DNA。這些研究取得了許多重要的研究成果,并在全世界造成了很大的影響。
在考古學者看來,在一些洞穴和考古埋葬地點保存的古人骨骼也是研究古人DNA重要材料之一。科學研究者已經成功地從采自非洲和歐洲的多塊古人骨骼標本中獲得了一種胡蘿卜素基因,這些古骨骼的年代最遠者為12000年前,通過研究證明,古人類的系統基因的研究是可靠的。
但是,我們要意識到,古代DNA的研究困難重重。首先,科學家就發現,古代DNA并不能夠保存很長時間,這就會給研究造成很大的困難。現在普遍認為,古代DNA最多能保存10萬年,而骨膠原蛋白、氨基酸及其他生物小分子的保存年限相對較長,但仍然是有限的。實驗證明,這些年代久遠的材料,無論是DNA,還是蛋白質,時代越新實驗結果就越可靠。
20世紀90年代初,英國國家自然環境研究委員會投資190萬英鎊啟動了“古代生物分子行動”,這個研究項目聯合了英國16所大學和研究所的數十位古生物學、地質學及考古學方面的專家,對古代DNA、古蛋白及其他生物小分子進行了探索性研究。
我們應該清楚地意識到,古代DNA的研究只是一個開始,如果要讓已經滅絕的恐龍“復活”,還得把恐龍的基因轉入細胞,形成恐龍的胚胎,之后培育胚胎仍然是個艱巨的工程。所有這些工作,都需要很高的技術水平。依照現在的生物科技發展程度,還不足以達到“復活”恐龍的水平。但是,科學家們正在不斷創新,如果假以時日,相信奇跡會出現的。在這條不斷拓展的科學之路上,有很多新發展是值得我們關注的。
[責任編輯 李金]