蛇形機(jī)器人助力拯救北方白犀牛

嚴(yán)毅梅

如今，科學(xué)家正爭(zhēng)分奪秒拯救由于棲息地喪失和偷獵而瀕臨滅絕的物種。

名為“蘇丹”的雄性北方白犀牛的死亡，標(biāo)志著自然繁殖北方白犀牛就此終結(jié)。人們希望蘇丹的女兒納金和孫女帕圖在2009年移居肯尼亞后能夠生育后代，但因?yàn)闊o(wú)雄性北方白犀牛，該計(jì)劃化為泡影。至少?gòu)?015年起，科學(xué)家一直在研究試管受精和干細(xì)胞技術(shù)，希望能夠培育出一個(gè)活的北方白犀牛胚胎。因?yàn)榧{金和帕圖很可能在這項(xiàng)技術(shù)完善之前就死去，所以如果能培育出一個(gè)活的胚胎，將胚胎植入南方白犀牛的子宮中，由南方白犀牛負(fù)責(zé)生產(chǎn)下一代，就可以延續(xù)北方白犀牛的種群繁育。要知道，幼崽的遺傳物質(zhì)完全來(lái)自北方白犀牛，所以它將依然是北方白犀牛。以這種方式讓北方白犀牛得以傳宗接代，理論上說(shuō)得通，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)就困難重重了。

研究人員首先從北方白犀牛身上提取干細(xì)胞，并利用生物化學(xué)手段對(duì)其進(jìn)行操作，可以使其轉(zhuǎn)化為身體中幾乎任何類型的細(xì)胞。美國(guó)生殖科學(xué)專家芭芭拉-杜蘭特說(shuō)：“如果他們能利用北方白犀牛的細(xì)胞在體外培養(yǎng)出精子和卵子，那么他們就可以利用這些細(xì)胞進(jìn)行受精，并制造純北方白犀牛胚胎。”如果成功的話，科學(xué)家會(huì)利用機(jī)器人把白犀牛的胚胎植入代孕體中。

研究者指出，雌性犀牛的子宮結(jié)構(gòu)特殊。美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家與圣地亞哥動(dòng)物園合作開發(fā)了一種獨(dú)特的裝置，他們認(rèn)為這種裝置有助于犀牛的人工繁殖。這是一種蛇形機(jī)器人，該校電氣和計(jì)算機(jī)工程助理教授邁克爾-葉是該設(shè)備的發(fā)明者之一。他說(shuō)，這種蛇形機(jī)器人的功能就像一根“長(zhǎng)而細(xì)的導(dǎo)管”，且為犀牛專門設(shè)計(jì)，直徑只有2到3毫米，長(zhǎng)度可達(dá)數(shù)米。邁克爾-葉表示：“基本上，你可以把這個(gè)裝置做成你想要的任何形狀。”所以它能夠在連接到該設(shè)備上的一系列裝置的幫助下，在雌性犀牛的子宮中曲折向前。這個(gè)機(jī)器人擁有一個(gè)攝像頭，這樣研究人員就可以看到它的移動(dòng)方向，它還擁有一個(gè)內(nèi)置的通道，用于將受精卵運(yùn)送到子宮。你可以控制它做出非常精細(xì)的動(dòng)作，這樣就可以在動(dòng)物身上安全無(wú)創(chuàng)傷地進(jìn)行手術(shù)。科學(xué)家希望利用這種裝置通過(guò)北方白犀牛的近親南方白犀牛進(jìn)行人工授精。

研究者希望這能使北方白犀牛的數(shù)量激增。杜蘭特說(shuō)：“最終的目標(biāo)是培育一個(gè)有足夠數(shù)量的北方白犀牛種群，先是圈養(yǎng)，然后再放回到野外。”這將是很多年的工作，但來(lái)自世界各地的優(yōu)秀科研人員協(xié)同合作正朝著這個(gè)方向穩(wěn)步前進(jìn)。