馮偉民
一條關于復活古老線蟲的消息近來讓很多古生物迷頗為振奮。最新的報道顯示:來自俄羅斯莫斯科國立大學與美國普林斯頓大學的研究人員,成功地將深埋在西伯利亞永凍土內的4萬年前的有機體解凍,并發現當中極小的線蟲奇妙地重新恢復了生命跡象,甚至開始進食。科學家指出,這是冰凍在北極永凍土的多細胞生物再度恢復生命的首次證據,希望對于開發人體冷凍技術有所幫助。
人們對遠古生物總是充滿了好奇,期待著有朝一日能夠復活已消失的生物。2018年,由西班牙導演J.A.巴亞納執導的電影《侏羅紀世界2》再次將人們的夢想和期待激發了出來。這股激情與迫切無疑也感染了科學界。
實際上,科學界多年來不乏熱心于復活遠古生物的科學家,他們用智慧和當代最先進的技術,在緊張有序地進行著有關復活生物的科學實驗。然而,這真的好嗎?
4年前,日本國家極地研究所的科學家們成功復活冰凍了30年的緩步動物(俗稱“水熊蟲”)。這些緩步動物是1983年在南極洲苔蘚植物中發現的。之后它們一直被隔離并保存在零下20℃的環境下。直到2014年5月,科學家們才將其成功解凍。“水熊蟲”體積極小,是一種生活在水里的極端微生物,長度不足1毫米。它們生命力極強,能夠在外太空、喜馬拉雅山脈海拔6000米以上高度和深海4000米以下等極端惡劣環境中生存,能夠長時間放慢或停止自己的新陳代謝活動。
更讓人驚訝的是,早在本世紀初,國際頂尖科學雜志《自然》發表了美國賓夕法尼亞州西契斯特大學的微生物學家威蘭德及其同事的研究成果,他們發現了一群迄今已知最古老的細菌——美國新墨西哥州卡爾斯巴附近地下巖洞的一個2.5億年前形成的古老鹽結晶體內的細菌。當時,這些細菌處于休眠狀態。研究人員在無污染的環境下,抽取了藏有細菌的鹽結晶體內的液體后,在試管內將這些細菌培養成活,同時細菌開始繁殖。而在上世紀90年代,科學家還從4000萬年前密閉在琥珀中的無刺蜂身上提取出了腸菌,經過實驗培養,最終居然也“活”了過來。

這些超高齡細菌激發了科學家去大膽思考生命起源、生物存活的時間以及生物的星際旅行等問題。有一種理論甚至認為,地球生命可能是由小行星或流星撞擊地球時帶來的。
然而,已知的成果和進展都局限于細菌或極微小生物的復活,并且都是通過促使冰凍休眠狀態下的生物復蘇,或通過實驗培養,以再現生命活動的跡象。而對于人們更期待的大型動物的復活卻仍在艱難探索和實驗中,這些大型動物包括已經滅絕的恐龍、猛犸象、劍齒虎、愛爾蘭麋、大地懶、渡渡鳥、披毛犀、雕齒獸、塔斯馬尼亞虎和短臉熊,甚至還有古老的人種尼安德特人。時至今日,只有布卡多山羊在西班牙一家實驗室得以重見天日,卻只存活了幾分鐘。
澳大利亞的一個研究小組已經著手研究克隆已滅絕的塔斯馬尼亞虎;美國的一個研究小組正在嘗試復活滅絕的一種野生白山羊等。
在所有復活計劃中,人們最關注的恐怕是恐龍的復活了,畢竟它們是遠古生物中最耀眼的明星,幾乎婦孺皆知。
從理論上講,恐龍是不可能復活的。因為經過至少6650萬年的時間,恐龍的基因都被分解了。一般而言,在低溫、無菌條件下,DNA的可用壽命可以延長到數百萬年,而恐龍消失在約6650萬年前。歷經千萬年乃至億萬年來的地質破壞,恐龍原始基因等信息已蕩然無存,這使得當今技術對復活恐龍難有作為,可謂巧婦難為無米之炊。
但也有科學家另辟蹊徑,如美國古生物學家試圖從恐龍的后裔——雞的身上獲取源自恐龍的古老DNA,然后重新復活一只小型恐龍。不過,對于“雞恐龍”這樣的實驗,有科學家持懷疑態度,認為它將會是一只亂七八糟的雞,而非真正的恐龍。也曾有學者聲稱發現了恐龍的DNA片段,但后來被驗證是污染的結果。
猛犸象是滅絕動物中最令人翹首以盼且科學家最為自信能夠復活的。猛犸象是僅僅在數千年前滅絕的動物,由于它們棲息在高寒冰冷的北極圈,許多猛犸象死后仍然保留了完整的軀體,包括眼睛、脂肪組織、毛發、骨髓、血管,甚至血液和活細胞。這么多精細的器官和軟組織被保存下來并不斷被發現,自然讓科學家驚喜不已。
目前,美國、日本、韓國、俄羅斯和中國等,都有猛犸象復活項目。不同國家的科學家還聯合起來,發起國際合作項目,如日本的“創生計劃”吸引了包括美國非洲象專家和俄羅斯猛犸象研究實驗室主任。美國科學家力圖幾年內造出猛犸象胚胎,一直試圖將猛犸象基因植入與其親緣關系最近的亞洲象細胞中。日本一個科研團隊2011年啟動了猛犸象復活計劃,主要是借助克隆技術,將距今約1萬年前的僅存的猛犸象冷凍細胞作為素材,就像克隆羊、克隆牛那樣再培育出猛犸象。更令人驚喜的是,有中國科學家2017年稱已恢復了猛犸象細胞的全功能,形成了胚胎細胞,只待合格代孕體,即找到代孕母體孕育生產出猛犸象個體,猛犸象就可從4000多年前穿越而來,驚艷回歸。

然而在實際上,復活猛犸象仍面臨一系列技術難關。例如,如何提取沒有發生變質和損失的DNA,因為有機物被礦物質代替就很難保存下基因。所有被福爾馬林泡過的有機組織也無法復活,因為福爾馬林的滅菌原理正是破壞其基因結構;另外,如何解決細胞核移植的技術難題,如何解決借腹懷胎難以控制的排斥反應等等。
此外,從生物學的角度講,借現代大象懷胎不僅周期長,而且對已經瀕臨滅絕的大象群體也是一種威脅。并且,復活猛犸象似乎并不具備特別的意義,因為它在生物進化鏈上的地位已經很清楚,人為干涉生物界的自然淘汰,實際上違背了自然規律。
即使科學家能夠在實驗室制造出復活的動物,也會面臨一系列問題。例如,它們能否適應現代環境,真正生存下去?它們能有效地消化和吸收已經經歷了數億年進化的現代食物嗎?遠古時代的地面滿是石塊,而現代都是已被風化成泥土的相對軟質地面,這些復活動物還能靈活地快速奔走嗎?還有更重要的是,這些復活的動物是否有利于如今的生物圈和自然環境。
從經濟的角度來看,復活古生物可以獲得巨大的經濟效益;從生物多樣性的角度來說,掌握復活技術對保護生物多樣性也有重要意義,有可能使生態系統更趨完整;但從生態角度來看,如果這些復活的滅絕生物生長失去控制,可能打破現有的生態平衡,反而造成不利影響。更重要的是,很多實驗室可能會復活一些危險物種,比如細菌、病毒、昆蟲、可致敏的生物、劇毒的生物等等。因此,復活以后如何管控又將考驗人類智慧。否則,這就可能打開潘多拉魔盒,帶來難以預料的嚴重后果。
另外,復活已滅絕動物與克隆瀕危動物,哪個更應優先考慮?事實上,我們正在面臨一場全球性生物多樣化危機,每天約有150種物種滅絕,滅絕速度是史前時期的1000倍。對此,人類難辭其咎。因此,克隆消失不久或瀕臨滅絕的生物是人類的責任。況且,這比復活古生物更容易,并對生物多樣性發展和生態系統平衡更重要,經濟上的需求也更強烈。
顯而易見,復活滅絕生物絕不僅僅是科學家的分內事,還牽涉到生態平衡、倫理道德等各方面,需要全社會的關注以及深層次的思考、規劃和管控。
2014年,倫敦動物研究所生態學家約翰·伊文列出了一張清單,幫助研究人員選擇最適合開展復活計劃的物種。國際自然保護聯盟制定的一系列物種復活計劃指導方針均受到了這篇論文的影響。中國國家基因庫目前存儲的生物資源樣本超千萬份,成為全球第一個為生物多樣性研究和保護提供資源的平臺,這為有計劃地開展有關復活生物的項目奠定了基礎。
(半夏摘自《環球》2018年第22期)