兩個(gè)爸爸也能生娃？我國(guó)科學(xué)家創(chuàng)奇跡

單少杰

善于思考的你一定問(wèn)過(guò)：我是從哪里來(lái)的呢？會(huì)有人回答：“你是爸爸和媽媽創(chuàng)造出來(lái)的。”那么， 為什么一定要有爸爸和媽媽，我們才能被生出來(lái)呢？自我界中很多小動(dòng)物都有爸爸和媽媽，比如小老虎有老虎爸爸和老虎媽媽，小鳥(niǎo)有鳥(niǎo)爸爸和鳥(niǎo)媽媽，為什么這么多動(dòng)物都要有爸爸和媽媽呢？所有的動(dòng)物必須有爸爸和媽媽才能出生嗎？

1我們?yōu)槭裁从袝?huì)爸爸媽媽？

這其實(shí)是一種叫染色體的小東西在“搞鬼”。染色體身材雖小，作用卻大，它們藏在我們的細(xì)胞核里。在染色體上有很多基因，我們長(zhǎng)什么樣子、有什么特點(diǎn)，都是由這些基因決定的。可以說(shuō)，染色體就是我們身體正常工作的指導(dǎo)手冊(cè)。

細(xì)胞按照功能的不同，可以分為構(gòu)成我們身體、讓我們能正常活動(dòng)的體細(xì)胞和專門負(fù)責(zé)制造小寶寶的生殖細(xì)胞。精子和卯子就是分別屬于爸爸和媽媽的生殖細(xì)胞。這些體細(xì)胞和生殖細(xì)胞除了功能不同、長(zhǎng)相不同外，它們含有的染色體數(shù)量也不同。

在體細(xì)胞里，染色體都是成雙成對(duì)存在的。我們?nèi)祟惖捏w細(xì)胞里有46條染色體，23條來(lái)自爸爸，另外23條來(lái)自媽媽。當(dāng)這些體細(xì)胞需要復(fù)制自己，從一個(gè)體細(xì)胞變成兩個(gè)體細(xì)胞Bj，染色體也會(huì)復(fù)制一次，然后再分配進(jìn)兩個(gè)小體細(xì)胞里，從而保證每個(gè)小體細(xì)胞都有跟原來(lái)一樣的染色體數(shù)量。

但是，負(fù)責(zé)生殖的生殖細(xì)胞就有點(diǎn)不一樣了。在生殖細(xì)胞形成的過(guò)程中，染色體會(huì)復(fù)制一次，卻要分裂兩次，這樣形成的生殖細(xì)胞就只有體細(xì)胞一半的染色體數(shù)了。以人為例，我們的生殖細(xì)胞在分裂之前，46條染色體會(huì)復(fù)制一次，變成92條染色體，但隨后生殖細(xì)胞會(huì)分裂兩次，也就是從一個(gè)生殖細(xì)胞變成四個(gè)生殖細(xì)胞，這樣每個(gè)生殖細(xì)胞就只能分到23條染色體了。

如果這樣的生殖細(xì)胞直接變成小寶寶，那么小寶寶也就只能有23條染色體了。小寶寶的下一代就只能有11.5條染色體了，不出幾代，可能連一個(gè)完整的染色體都分不到了！

于是，生命在進(jìn)化中就產(chǎn)生了規(guī)則：爸爸的生殖細(xì)胞必須得跟媽媽的生殖細(xì)胞相遇，并且融合成一個(gè)細(xì)胞。來(lái)自爸爸的23條染色體和來(lái)自媽媽的23條染色體一起組成完整的46條染色體，小寶寶也就能擁有跟爸爸媽媽一樣的染色體數(shù)了。雖然來(lái)自爸爸和來(lái)自媽媽的生殖細(xì)胞要融合在一起，過(guò)程比較麻煩，但可以同時(shí)獲得爸爸和媽媽的優(yōu)點(diǎn)，讓我們更強(qiáng)大。

2如果媽媽找不到爸爸，怎么辦？

不過(guò)，在地球上，有的動(dòng)物媽媽不遇不到動(dòng)物爸爸，那它的生殖細(xì)胞可能沒(méi)機(jī)會(huì)跟雄性的生殖細(xì)胞融合，這個(gè)媽媽這輩子都沒(méi)機(jī)會(huì)有自己的寶寶了。不過(guò)，這些媽媽沒(méi)有向大自然低對(duì)，它們要想辦法自己生！

前面說(shuō)過(guò)，動(dòng)物必須有爸爸和媽媽，是因?yàn)樗鼈兊纳臣?xì)胞在形成的過(guò)程中，染色體復(fù)制了一次，但細(xì)胞分裂了兩次，導(dǎo)致生殖細(xì)胞只有體細(xì)胞一半數(shù)量的染色體。因此，有的動(dòng)物媽媽決定少分裂一次，像體細(xì)胞—樣，也保留正常的染色體數(shù)量。它們的生殖細(xì)胞在第一次分裂之后停下了，變成了一個(gè)有正常染色體數(shù)量的生殖細(xì)胞。然后，這個(gè)生殖細(xì)胞繼續(xù)分化，生出的小寶寶也就有了正常數(shù)量的染色體。

此外，也有的動(dòng)物媽媽發(fā)現(xiàn)，生殖細(xì)胞只有跟別的細(xì)胞融合了才能恢復(fù)染色體數(shù)量，既然找不到來(lái)自爸爸的生殖細(xì)胞融合，但可以讓它的其他細(xì)胞跟我的生殖細(xì)胞融合！于是，它們的生殖紐胞雖然經(jīng)過(guò)了兩次分裂，形成了四個(gè)小生殖細(xì)胞，但它們?cè)谥蟀褍蓚€(gè)小生殖細(xì)胞又融合在了一起，變成了—個(gè)有正常染色體數(shù)量的生殖細(xì)胞。這樣的生殖細(xì)胞發(fā)育成的小寶寶也就有正常數(shù)量的染色體了。

還有的動(dòng)物媽媽更絕，它們直接就讓一個(gè)分裂后只有一半染色體數(shù)量的生殖細(xì)胞發(fā)育成小寶寶。嗯？你可能會(huì)說(shuō)這樣生出來(lái)的小寶寶染色體數(shù)量也只有一半，沒(méi)法繼續(xù)生小寶寶呀！沒(méi)錯(cuò)，但動(dòng)物媽媽們相信它們自己會(huì)找到解決的辦法。

這種不需要爸爸、只要有媽媽就能完成的生育方式叫“孤雌生殖”，不過(guò)孤雌生殖—般只發(fā)生在特別低等的動(dòng)物里，比曼口蛾子、蝴蝶、蚜蟲(chóng)或者一些軟骨魚(yú)，在高等動(dòng)物里很少見(jiàn)。

3爸爸也能生娃啦？

既然媽媽可以孤雌生殖，那么爸爸可以孤雄生殖嗎？可以，但是很罕見(jiàn)。因?yàn)榘职值纳臣?xì)胞要想發(fā)育成一個(gè)小寶寶，有兩道過(guò)不去的坎。

一是爸爸的染色體上有一些被“打了標(biāo)記”的基因。這些標(biāo)記的作用就是告訴未來(lái)的小寶寶，你可是由爸爸的基因發(fā)育來(lái)的，所以一定要盡可能長(zhǎng)得身強(qiáng)力壯，不能給爸爸丟臉。它們發(fā)育得過(guò)于強(qiáng)壯，像失控的程序一樣，根本等不到出生就死了。二是爸爸的生殖細(xì)胞實(shí)在是太瘦小了，除了一個(gè)小腦袋和—條長(zhǎng)尾巴外，幾乎就沒(méi)有別的了，這使得精子沒(méi)有足夠的營(yíng)養(yǎng)來(lái)獨(dú)立發(fā)青成后代。

為了能讓精子也能獨(dú)自發(fā)育生小寶寶，我國(guó)上海生化細(xì)胞所一位叫李勁松的科學(xué)家和中國(guó)北京動(dòng)物所—位叫周琪的科學(xué)家借助現(xiàn)代生物技術(shù)的力量，創(chuàng)造了—種叫作“孤雄單倍體干細(xì)胞”的神奇細(xì)胞。這種細(xì)胞既可以像胚胎干細(xì)胞—樣擁有超強(qiáng)的多能斷口分化潛力，又像生殖細(xì)胞—樣只有—套染色體。簡(jiǎn)單地說(shuō)，它就像是一個(gè)可以無(wú)限分裂的精子。當(dāng)然，出于實(shí)驗(yàn)手段和倫理的限制，他們選擇了小老鼠作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象。

首先，他們將一個(gè)老鼠媽媽的卯細(xì)胞的細(xì)胞核去掉，然后在細(xì)胞核的位置塞進(jìn)了一個(gè)老鼠爸爸的精子。這時(shí)，卵子的細(xì)胞質(zhì)就會(huì)對(duì)細(xì)胞核位置上的精子啟動(dòng)一個(gè)叫“重編程”的過(guò)程。這個(gè)過(guò)程會(huì)恢復(fù)精子里各種基因的表達(dá)能力，讓這個(gè)精子變成“孤雄單倍體干細(xì)胞”。不過(guò)，這時(shí)候精子的染色體上還有很多前面提到的被“打了標(biāo)記”的基因，只要它們存在，小老鼠就不能健康地發(fā)育，怎么辦呢？科學(xué)家們又使用了一種叫作“基因編輯”的技術(shù)。這種技術(shù)允許科學(xué)家們?nèi)藶閯h除、關(guān)閉一些基因，讓這些基車不再發(fā)揮功能。經(jīng)過(guò)多次嘗試，科學(xué)家們最終刪除、關(guān)閉了7個(gè)基因，才讓這個(gè)“孤雄單倍體干細(xì)胞”能正常發(fā)育。最后，科學(xué)家把這個(gè)改造之后的細(xì)胞跟一個(gè)精子一起注射到一個(gè)新的去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中，讓它自然地發(fā)育成一個(gè)小胚胎，再把這個(gè)胚胎移植到一個(gè)正常的老鼠媽媽的子宮里，讓它繼續(xù)發(fā)育成小寶寶。這樣，一個(gè)完全來(lái)自兩個(gè)老鼠爸爸的小老鼠就誕生了。

這個(gè)技術(shù)一經(jīng)報(bào)道就引起了廣泛的關(guān)注，雖然小鼠存活的時(shí)間非常短，但是這也讓人們看到了技術(shù)的進(jìn)步、科技的力量。