神奇的“微型豬”

器官移植的昂貴費用，讓很多病人失去了最后的機會。如果適合移植的器官數量再多一些，而且可以隨時取用，很多在生命線邊緣掙扎的人，將有可能重獲新生。

一個被稱為“養豬專業戶”的科學家，正在打造一個不可思議的神話，這個神話將給那些絕望的生命帶來希望。

1987年3月，云南農業大學教授曾養志，像往常一樣在豬場觀察小豬的生長情況，這時，他收到來自西雙版納基地養豬場工作人員的電話。

曾養志:電話告訴我，編號521的小豬不長個，別的豬都60、70千克了，它只有20多千克。

正常的小豬長到一歲時體重一般都會在70千克到80千克左右，而工作人員電話上說的這頭編號521的小豬當時不到30千克，重量和個頭還不及正常小豬的一半，大家都很擔心這只小豬是不是出了什么問題(圖1)?

(1)編號521的微型豬

曾養志:我就問它是不是得病了?說沒有。四肢發育是不是正常，他說正常。每一餐吃東西是不是吃得很好?吃得好。我馬上就意識到這是一個寶貝，我們的寶貝出來了。

曾養志第二天買了機票飛到了西雙版納。

曾養志:當時我就推斷，它父母是正常的，70千克、80千克，它的姐妹也是，那么它是怎么出來的呢?從遺傳學理論它只有兩種可能，一種可能就是基因突變了，突然由正常的基因變成一個小的基因了。

微型基因在這只豬上得到了表現，而這種“微型豬”正是所有生物醫學研究者都夢寐以求的實驗動物。為了這個夢想，曾養志已經努力了整整七年。

人類培育成功的第一個近交系哺乳動物是小白鼠。但是，作為實驗動物，小白鼠的體型過小，它的器官和人的器官相差幾十倍，無法在器官移植方面進行深入研究。一直以來，各國科學家都在積極探索尋找一種同人體在解剖、生理代謝等方面都相近的實驗動物。

猴子和人體大的方面是一致的，但用它作異種器官移植研究，做近交是完全不可能的。猴子和人類一樣，每一胎只生一只，如果這一代它過關了，下一代則不一定過關。

猴子不過關，研究者們又先后找了狗和雞來做近交實驗，但是，結果都不理想，最后，科學家把近交實驗動物的目標鎖定在了豬身上。生物技術相對領先的歐美國家，最先開始了試驗，但都沒能成功。

然而，1987年3月，在中國的西南邊陲西雙版納，曾養志實現了這個夢想。

談起自己的寶貝就很興奮的曾養志，在讀大學時，并不喜歡畜牧專業，更沒有想過有一天自己會突破科學的禁區，培育出全世界科學家都夢寐以求的“微型豬近交系”(圖2)。

(2)曾養志懷揣著培育微型豬的夢想

究竟是什么改變了曾養志，讓他心甘情愿地和豬打了30多年的交道?這還要從《中國科技大學學報》上一篇關于豬的近交的論文說起。當時那篇論文中的很多觀點都引起了曾養志的濃厚興趣。那篇文章大膽描繪了近交動物的應用價值。

由于近交動物的基因純合，遺傳背景清楚，如果用近交動物來作生物醫學實驗，就好像物理學研究中的精密儀器和化學反應中的分析純試劑那樣，能為實驗提供靈敏度高和重復性好的實驗材料。

然而，科學幻想的前景雖然美好，但距離現實卻還很遙遠。當時豬的近交系研究在國際上還沒有真正成功的先例，近交后代的高度死亡率，使大型哺乳動物近交系的培育，一度成為科學的禁區。但是曾養志偏偏對這個研究課題很感興趣。

面對各方的壓力，周圍人的懷疑，曾養志還是堅持自己的觀點。云南省科技廳經過討論，同意批準近交豬的研究。但是鑒于國外同行屢次實驗均以失敗告終，主管部門對這個研究項目作出了只準進行近交觀察，不能正式列題的決定。

1980年2月，“近交觀察”項目開始啟動，瞄準這一世界難題的曾養志，帶著一年3000元的經費和一個助手，身背干糧，開始遍訪云南南部的各個少數民族山寨。他們研究的第一步是在西雙版納尋找到了當地的一種非常適合做近交研究的小豬。

一般情況下，動物同人一樣，很少發生“近親繁殖”的現象。比如鯨類永遠都是到出生的群體之外尋找配偶;無論怎么引誘，小公馬肯定不會與它的母親結合。不過，也有些動物可以近交。鴿子一般一窩生下兩個蛋，孵出的如果是一雌一雄，它們就可以做夫妻并繁殖出后代來。中國的麋鹿曾經一度瀕臨滅絕，靠著僅存的十幾只麋鹿不斷近交繁殖，如今已經形成一個近千只的群落。而豬在近交繁殖方面，同樣也沒有“明顯的心理障礙”。

曾養志尋找的西雙版納當地的小豬，分布在偏僻的山村，交通極為不便，每個山寨飼養的家畜很容易自然形成一個封閉的小群體，恰恰在這種封閉單一的環境下，才有可能產生“近親繁殖”后代。

尋找工作正式開始后，大家才發現，事情并不是想像的那么簡單，尋訪了十幾個村子都一無所獲。但是，曾養志堅信自己鎖定的搜索范圍是正確的。于是，在接下來的一年里，曾養志和助手開始了進一步的地毯式的搜尋。

這天，曾養志來到了一個拉祜族寨子。因為交通不便，這個寨子一直是個自給自足的小山村，年復一年，久而久之便形成了一個自然隔離的封閉村落。這個村子里的農戶幾乎家家養豬，村民們有一個特殊的傳統習慣，就是各家不飼養公豬，公豬指定某一家飼養，比如今年李家留下一頭小公豬，為全寨各家各戶的母豬配種，配完之后就宰殺掉。到了第二年，又由張家選留小公豬，第三年輪到王家，如此循環反復，以至歷史上從未從外地引入過其它公豬。

曾養志很快意識到，如果真是這樣的話，那每一家的豬都有可能和它的母親、它的姐妹、或者它的表姊妹交配過，這樣就會形成一個近交關系的封閉群體。剛巧，曾養志借住的生產隊隊長家飼養的母豬，一個多月前剛剛生下了一窩小豬，那么，這窩小豬，會是曾養志苦苦尋覓了一年的特殊小豬嗎(圖3)?

(3)母系繁殖的小豬

曾養志:我說你現在有幾個小豬，他說5個小豬，現在1個多月。我說我去看看，我問這5個小豬的父親是哪一家的?那個隊長說，正好是我家的，輪到我家留小公豬。那就是這一個母豬上一窩生的小公豬里面的兒子和母親交配的。我說真是踏破鐵鞋無覓處，得來全不費功夫。我說太好了，我就要你家這一窩豬了。

1980年10月，從山寨帶回的這窩小豬性成熟后，曾養志便讓它們開始繁殖，讓小豬兄弟姐妹互相交配，或者母子之間進行交配。動物在“近親結婚”過程中，很容易出現近交衰退現象，就是近交后代嚴重畸形，患各種遺傳性疾病，最終導致死亡。近交持續到一代二代已經非常不容易，讓近親繁殖持續到十代以上，簡直就是天方夜譚。

曾養志:美國人沒有做成功，他們做的近交系出現了近交衰退。

近交衰退的最突出問題就是畸形和死亡。由于曾養志在拉祜族小寨子選的那窩小豬已經有相當程度的近交基礎，所以，正式的近親交配開始后，各種遺傳性疾病、畸形現象就接二連三地出現了。有的是生下來就死，有的是2個月后死，有的是活到半年死。第一代95頭小豬當中，最后只存活了3頭;這3頭小豬又生產了它們的第二代，第二代先后生下的78頭小豬里，最終也只有3頭活了下來(圖4)。

(4)95頭小豬只存活了3頭

與此同時，來自國外的信息也讓曾養志覺得這個近親繁殖的實驗幾乎無望。從20世紀20年代起，美國、英國等發達國家便先后開展了200多個豬的近交實驗，但都因為出現了嚴重的畸形、夭折等近交衰退現象而歸于失敗。美國人做到第一代第二代出現嚴重衰退以后就停止了，改用半同胞或用親戚之間的交配(圖5)。

(5)培育出豬的近交系很難

“近交”導致的變異和遺傳疾病十分可怕，在整個培育過程中，曾養志和研究人員陸續觀察到了60多種有害和致死基因以及遺傳疾病。而這些在旁人看來非常可惜的東西，在曾養志眼里卻成了寶貝。

曾養志:這種東西(腫瘤)對豬本身是有害的，但是人類可以利用它做腫瘤研究的疾病模型。哪一個基因壞了，出現什么差異了會長這種腫瘤，同樣也可以在人類的基因里面去找。有沒有相同的基因，如果有相同的基因就說明你這個人有得這種腫瘤的危險。那么以后醫學家就要研究怎么把它去掉。所以這種東西，就變成了一種疾病模型。像這種被我們稱為肥胖型的，它有肥胖的基因。這種肥胖基因在人類世界成了全世界最關注的肥胖癥。肥胖可以引發糖尿病、心血管疾病，現在人們要克服肥胖，首先要找到導致肥胖的基因是什么。這個就是肥胖癥的疾病模型(圖6)。

(6)有肥胖基因的豬

在研究過程中，曾養志發現，豬的心血管疾病的發生機理與人類十分相似，豬和人一樣在食用了高膽固醇飲食后也能產生動脈和腦血管硬化。近交豬先后出現的60多種遺傳疾病，在人類新出生的嬰兒和成人中都可以見到。這些畸形和生病的小豬便可以作為實驗動物應用于人類多種遺傳性疾病的研究。

經過仔細的篩選，歷經5年的時間，曾養志終于培育到了第10代近交豬，

從這個時候開始，存活下來的近交豬，慢慢由兩三頭增至100多頭。

除了實驗模型，近交豬的另一個意義就是為器官移植提供供體。從目前國內的情況看，每年腫瘤病人達160萬，糖尿病人1000萬，腎臟病引起的尿毒癥病人150萬，需要骨髓移植的人400萬。有人預測，器官需求市場每年至少20億美元。而我國每年的器官缺口高達50萬，很多患者等不到移植就過世了(圖7)。

(7)近交豬已培育出第25代

把動物器官移植到人身上，進行器官的批量生產，定制屬于自己的器官，這些只會出現在虛構的電影世界里的奇觀，在不久的將來將不再是夢想。

目前，曾養志的近交系小豬已經培育到第25代，這些小豬不僅可以用作“最接近人類”的實驗動物，代替小白鼠開展醫學實驗，這些實驗用豬還有更大的潛能，經過“基因的人源化改造”后，能夠批量生產出人類所需要的各種細胞、甚至器官，為人類開展異種器官移植提供充足的供體材料。

曾養志:眼角膜現在就可以用了，眼睛視力不行，眼角膜的疾病，現在就可以把豬的角膜移植上去。心臟的瓣膜已經用了很多年了。

美國已經把近交豬的腎臟移植到狒狒體內，狒狒正常生活一年多了。美國科學家發了一篇文章說兩年以后他們就可以把近交豬的腎臟、心臟移植到人的身上去，到時，異種器官移植就可望有重要突破(圖8)。

(8)近交豬可以用于器官移植

曾養志:只要做到不排異了，我們的近交豬通過近親繁殖，就可以不斷地生產出規范化的標準化器官。譬如說花豬適合哪一類人，黑豬適合哪一類人，花豬的另外一個家系適合哪一類人，這就是我們的目標。

現在，曾養志和研究人員正在進行微型豬近交系的胚胎冷凍保存技術，母豬卵細胞的體外成熟培養等，為提供大量的克隆胚胎做準備，而這將是器官移植的重要基礎。曾養志說，他自己最大的心愿，就是看到流水線上生產出來的各種器官，能夠給那些絕望的生命帶來希望。