把人的目的基因轉移到牛的體細胞中,然后克隆出奶牛,小牛長大后就會產生乳蛋白,牛奶里有了人奶的成分,這樣就能制成功能奶。這種功能奶還可以作為制藥的原料,這項技術被稱為“乳腺生物反應器”,就是通過克隆,讓牛和羊的乳腺作為一個生物反應器,分泌出人所需要的奶,用來直接食用或提取制藥
2007年3月26日,韓國首爾大學的兩只克隆狼進入人們視野的時候,我們不得不把目光投向10年前第一頭克隆羊——多莉。沒有人會忘記英國克隆綿羊多莉的誕生,在當時是生物學界一件轟動世界的大事。然而,當兩只克隆狼來到人們面前時,引起的不再是人們的驚嘆,而是一片唏噓之聲。自研究小組宣布成功克隆出兩頭灰狼,并將其研究論文刊登在3月出版的國際學術雜志《克隆與干細胞》后,先是有人對克隆狼研究成果提出質疑,認為研究論文中數據涉嫌造假;接著4月11日《克隆與干細胞》雜志在其網站上刪除了韓國首爾大學研究小組克隆狼的論文。就目前的局勢,大有克隆狼過街,人人喊打。
多莉羊和首爾狼
多莉羊的出世可謂歷經曲折,在采用體細胞克隆培育過程中,科學家首先從一只6歲芬蘭多塞特白面母綿羊的乳腺中取出乳腺細胞,將其放入低濃度的營養培養液中,細胞逐漸停止分裂,此細胞稱為“供體細胞”;然后,從一頭蘇格蘭黑面母綿羊的卵巢中取出未受精的卵細胞,并立即將細胞核除去,留下一個無核的卵細胞,此細胞稱為“受體細胞”;接著,利用電脈沖方法,使供體細胞和受體細胞融合,形成“融合細胞”。電脈沖可以產生類似于自然受精過程中的一系列反應,使融合細胞也能像受精卵一樣進行細胞分裂、分化,從而形成“胚胎細胞”;最后,將胚胎細胞轉移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內,使胚胎細胞進一步分化和發育,最后育出小綿羊——多莉。
而這次培育灰狼,首先研究人員從首爾大公園飼養的灰狼耳朵上采集了體細胞,將從中提取的細胞核植入到剔除了細胞核的狗的卵子內,利用狗代孕通過剖腹產手術產下兩只克隆狼。
非凡的發現
10年前,當多莉出現后,人們在措手不及之中迎來了克隆時代。克隆,這個以前只在科學研究領域出現的術語變得廣為人知。克隆豬、克隆猴、克隆牛……紛紛問世,似乎一夜之間,克隆時代已來到我們的眼前。10年來克隆技術最大的成功是多個物種獲得體細胞克隆的成功。包括魚、綿羊、牛、鼠、山羊、狗、豬、貓、梅花鹿、馬、騾、猴在內,大部分的家畜和部分寵物的克隆都獲得了成功。同時,體細胞克隆技術還挽救了一些瀕危甚至滅絕的物種,如新西蘭短角牛是一種已經滅絕的動物,利用克隆技術,科學家成功克隆出這種牛。類似的瀕危物種還有爪哇牛、意大利的野生盤羊等。
其實,在多利羊出生以前,當時中國早已克隆出了魚、鼠、牛、羊、豬等多種動物,我國著名的生物學家童第周先生就是做克隆的,但是當時在中國叫做核移植。我們知道動物體內具有一類能自我復制和多項分化潛能的原始細胞,分為胚胎干細胞和成體干細胞。當時我國做的都是胚胎細胞克隆,而多利綿羊是用體細胞克隆出來的。體細胞和胚胎細胞不一樣,它是高度分化的細胞,很難回到胚胎細胞時期的性狀。因此,多利羊的出現說明高度分化的細胞能回到胚胎細胞的狀態,這是生物學上一個非常轟動的成果。它證明,原來擔負某一特定功能的成體細胞的細胞核,當它被植入去核卵細胞后,就會轉化成全能干細胞的細胞核。干細胞是指具有自我復制和多項分化潛能的原始細胞。
奇妙的科學探索
一個單一的細胞受精卵怎么能夠孕育出一個完整的生命體?一直以來,這都是生命科學界的一個未解之謎。就像卵子在邂逅精子后就繁衍出了我們所有的細胞一樣,這個問題也衍生出了一系列其他的問題。受精卵這樣一種原初的存在,最終卻能夠變化出上億個細胞,構造出一系列彼此相聯的器官,形成一個完整的生命機體,這的確是一件神奇的事情。這一變化的進程是怎么樣的?如果能夠了解這一點,就有可能讓我們離生命奧秘的破解更近一步。
如今,科學界終于找到了一條線索,看到了接近這一終極知識的一點希望:那就是胚胎干細胞。這是一種非常簡單的細胞,出現在受精5~6天后的胚胎內部。說是胚胎,其實還只是由百來個細胞構成的胚泡(也稱囊胚)。它們有何出眾之處?很簡單:是它們孕育了所有的機體組織,而這是受精卵分裂產生的第一批細胞無法做到的,那第一批細胞要么是形成另一個胚胎,要么是死掉。具體說來,這種神奇的生命細胞會隨著自身的不斷增殖而出現分化,逐步地獲得它們最終形成的器官的功能。它們的可塑性無與倫比,以至于科學家稱干細胞研究是人類進行的最奇妙的科學探索之一。
克隆技術雙刃劍
1996年多利羊的出生造成人們的恐慌,很多人誤認為使用干細胞進行的治療性克隆與生殖性克隆是一回事。人們常常把治療目的的克隆與生殖目的的克隆混為一談。確實,兩者從技術層面上說是完全相同的。不過細胞核移植研究不應該因為與我們所譴責的生殖性克隆關系緊密而受到影響。治療性克隆的目的是為了獲取能與病人完美匹配的胚胎干細胞,而生殖性克隆則是為了培育克隆嬰兒。
克隆技術對人類是一把“雙刃劍”。一方面,它能給人類帶來許多益處;另一方面,克隆動物可能會導致生物品系減少,個體生存能力下降。以綿羊為例,科研人員從人體骨髓中提取干細胞,然后將干細胞注入胎羊的腹膜中,這樣人體細胞就會通過新陳代謝和循環系統進入胎羊體內各個器官。羊羔降世兩個月后,就會長出含有人體細胞的肝、心臟、肺等器官。研究的最終目的,就是要在綿羊身上培育出可向人體移植的器官。此前,科學家已經成功培育出一個人體細胞占較大比例的羊肝。但是,這種器官移植技術也可能把對動物無害而對人體有害的病毒引入人體,從而引發災難性后果,如同我們已經知道的HIV一樣。