伊恩·威爾穆特

崔傳剛

科學家，2023年9月10日去世，享年79歲

2023年9月10日，英國著名科學家、克隆羊“多莉”的主要創(chuàng)造者伊恩·威爾穆特（Ian Wilmut）去世，享年79歲。

成年哺乳動物的克隆一直被認為是一件不可能完成的任務，但這一迷思最終在20世紀末被打破。1996年，在伊恩·威爾穆特的帶領下，英國科學家團隊成功利用成年綿羊的體細胞培育出了世界上第一只克隆哺乳動物，這就是后來為全世界所熟知的克隆羊“多莉”。多莉羊的誕生引發(fā)了不少爭議，但它無疑是生物學的一個重要里程碑，在此之后，在克隆和基因編輯等工具的推動下，生物學研究開啟了一場持久而廣泛的革命。

革命

早期的人工克隆主要是在受控的實驗室環(huán)境下進行，而且克隆體主要是通過胚胎細胞創(chuàng)造的。胚胎是多細胞生物發(fā)育的最早階段，在這個時期，胚胎細胞要么沒有分化，要么正在分化為特定細胞類型。說得更通俗一點就是，這時候的細胞還沒有在體內(nèi)承擔起最終的角色，還處于更靈活或者說適應能力更強的狀態(tài)，因此更便于進行克隆。

后來科學家開始研究使用完全分化的成體細胞，也就是使用動物中完全發(fā)育和特化的組織或器官的細胞（例如皮膚或肌肉細胞）來進行克隆。但在早期，這種克隆僅限于一些較低等的物種，比如青蛙。1958年，英國科學家約翰·格登利用蝌蚪體細胞的細胞核成功克隆出了一只青蛙。格登被認為是克隆和核移植技術的重要開創(chuàng)者，并在2012年和日本科學家山中伸彌共同獲頒諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。

在后來的幾十年中，科學家一直在嘗試使用成年哺乳動物的體細胞來進行克隆，但都以失敗告終。于是生物學家們便開始懷疑，哺乳動物的細胞在逐漸成熟并分化為具有特定功能的細胞這一過程中，會逐漸喪失其全能性，也就是說，這些細胞不再具備生成全類型細胞的能力，因此無法創(chuàng)造出一個完整且具有生命力的生物體?？茖W家還推斷，這是一種不可逆轉(zhuǎn)的過程。然而，多莉羊的出生卻證明，以上的這些假設都是不成立的。

從20世紀80年代開始，伊恩·威爾穆特把精力轉(zhuǎn)移到了綿羊的基因改造領域，并開始了解和應用克隆技術。后來，為了找到能夠更有效改造基因的途徑，威爾穆特著手研究細胞核移植的方法。在1995年，威爾穆特和他的研究伙伴基思·坎貝爾通過胚胎細胞克隆出了兩只一模一樣的綿羊。這些成功的研究讓他們積累了大量經(jīng)驗，同時也為多莉羊的誕生奠定了基礎。

威爾穆特等人的研究發(fā)現(xiàn)，利用成體細胞進行哺乳動物克隆之所以總是會失敗，是因為參與核移植的兩個細胞，即作為宿主的卵細胞和供體細胞之間可能存在不同步的問題——它們有著不同的成長和分裂周期。一個胚胎細胞總是更傾向于接受來自另一個胚胎細胞的細胞核，對來自其他細胞的細胞核則會產(chǎn)生排斥。針對這一現(xiàn)象，基思·坎貝爾想出了一個解決方案：他們可以通過不向供體細胞提供足夠營養(yǎng)的方式來限制其生長分裂，使其進入類似于冬眠狀態(tài)，之后他們再把這個細胞的細胞核取出，移植到卵細胞中，這樣就解決了兩者周期不同步的問題。

威爾穆特研究團隊“發(fā)明”多莉克隆羊的基本實驗過程如下：他們先從一只母羊身上取下一些乳腺細胞，然后通過提供其低營養(yǎng)食物，使其停止分裂并進入靜止狀態(tài)。之后他們從另一只羊身上取下未受精的卵細胞，并取出其細胞核。然后他們將處理過的乳腺細胞的細胞核移植到卵細胞中。在電擊的作用下，這個新的卵細胞逐漸融合，并不斷分裂。等到該卵細胞發(fā)育為囊胚，他們再將其植入到另一只代孕母羊的體內(nèi)。

這個過程看起來簡單，但操作起來非常不易。事實上，由于技術不夠成熟，整個實驗經(jīng)歷了無數(shù)次的失敗。威爾穆特和他的同事一共克隆了277個胚胎，但只有13個胚胎發(fā)育充分并可以植入代孕母體內(nèi)；最終只有一只母羊懷孕。

發(fā)育成多莉的那顆卵細胞是在1996年1月完成融合的；在近六個月之后，多莉在研究所附近的一個棚屋中正式降生。盡管多莉和正常的綿羊一樣是足月出生，出生時的各項指標也都很正常，但威爾穆特和他的團隊決定對這個消息保密。直至確信這只羊已經(jīng)順利度過嬰兒期之后，他們才將這一革命性的研究成果公諸于世。

克隆羊多莉并不是第一只克隆動物，但是第一只通過成體細胞克隆出來的動物，因此非常具有革命性。也正是因此，多莉羊不僅引發(fā)了科學界的轟動，也招致了大眾媒體的追捧。

成長

1944年7月7日，伊恩·威爾穆特出生于英格蘭中部的一個教育之家。他的父親倫納德·威爾穆特是劍橋大學數(shù)學系的高才生，但畢業(yè)后放棄了科學研究工作，轉(zhuǎn)而選擇從事自己所熱愛的教育事業(yè)。他的母親也是一名教師。伊恩還有一個妹妹，最初雖接受過生物學方面的培訓，但最終也選擇以教育為業(yè)。少年威爾穆特的夢想是當一名能夠游走四方的海員，但因為是色盲未能如愿。

威爾穆特不是地道的農(nóng)村孩子，但他熱愛戶外運動，因此從小就對農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了一定興趣。14歲時威爾穆特就經(jīng)常在周末去農(nóng)場幫工，承擔給奶牛擠奶等工作。高中畢業(yè)后，立志要當一名奶農(nóng)的他報考了諾丁漢大學的農(nóng)業(yè)專業(yè)。

在大學期間，威爾穆特第一次接觸到了實驗室研究，并開始迷戀上動物科學。他很快就意識到，自己熱愛的其實并不是農(nóng)場里的那些實際工作，而是生物學研究。于是他把自己的學習重點轉(zhuǎn)向了生物學，尤其是關于胚胎的研究。“整個動物都來自一個細胞，這一事實確實是一件非同尋常的事情。”威爾穆特覺得，在這一領域進行探究，將是一件非常有趣味的事情。

1967年，從諾丁漢大學獲得農(nóng)業(yè)科學學位的威爾穆特轉(zhuǎn)入劍橋大學攻讀博士。四年后，他因為對野豬精液的深度冷凍保存研究，獲得了劍橋大學達爾文學院的胚胎學博士學位。

1973年，初出茅廬的威爾穆特和幾位知名的動物繁殖專家合作，在人類歷史上第一次利用冷凍胚胎繁育出了小牛。這是一項重要的畜牧業(yè)成就，而威爾穆特也從這項研究中學習到了很多有用的技術。之后威爾穆特在愛丁堡郊區(qū)的一家研究所找到了一份穩(wěn)定的工作，這家研究所后來于1993年改名為羅斯林研究所，這正是多莉羊誕生的地方。

威爾穆特最初的研究出發(fā)點很單純，那就是希望那些牛和羊能夠產(chǎn)更多的奶，能夠具有更強的生育能力。但隨著年齡和閱歷增長，他的研究關注點開始從商業(yè)應用擴展到醫(yī)學應用。他的父親患有糖尿病，在其人生的最后30年中幾乎處于完全失明狀態(tài)，這樣的家庭悲劇在一定程度上成了他持續(xù)從事生物學研究的最大動力。

爭議

但現(xiàn)實往往與科學家的愿望背道而馳，多莉克隆羊在帶給威爾穆特無數(shù)榮耀和關注度的同時，也讓他陷入了無盡的爭議。盡管克隆多莉羊的這種技術效率低下，很難得到大規(guī)模應用，但這件事卻莫名其妙地引發(fā)了社會的恐懼：有些人擔心這種技術有一天會被用于對人的克隆。于是乎，一項生物醫(yī)學的重大突破，最后被輿論炒作成了一件關乎人類倫理道德的大事。

盡管威爾穆特一再對公眾解釋說，創(chuàng)造多莉羊只是他的一項本職工作，和創(chuàng)造所謂的人類復制品沒有任何關系，他對人類的克隆也毫無興趣，但誤解和指責卻并沒有因此而消失。一些別有用心者甚至把威爾穆特說成是20世紀的弗蘭肯斯坦，說他的克隆將引發(fā)人類的災難，制造出現(xiàn)實版的科學怪人。除了擔心克隆對人類不夠安全，一些動物保護者也聲稱對動物進行克隆本身就是一種不道德的行為。各種批判的大合唱最終引發(fā)了一系列連鎖反應。威爾穆特等人的相關研究出現(xiàn)了暫時性的停歇，而美國等政府也陸續(xù)宣布禁止進行關于人類的克隆實驗。

2003年，年僅六歲的多莉羊因為患有肺病以及關節(jié)炎被執(zhí)行了安樂死。有不少人認為，是克隆導致了多莉的短壽，因此威爾穆特的實驗并不算特別成功。但這種說法并沒有得到科學數(shù)據(jù)的支持。多莉所患的疾病在羊群中并不罕見，此外，多莉還通過正常交配繁衍了六只健康的小羊羔。從技術上來說，多莉的克隆無疑是成功的。

盡管激起了爭議，但多莉羊也大大推動了科學家的克隆野心。自1996年之后，生物學家前赴后繼地克隆出了豬、狗、狼、猴、馬等多個物種。這些克隆，有的是為了改造現(xiàn)有動物的基因以優(yōu)化其種群，有的則是為了拯救瀕危動物。近年來，科學家甚至已經(jīng)在提議通過基因編輯和克隆相結合的方式來復活猛犸象等遠古滅絕物種。

在關于多莉的爭論逐漸退潮之后，威爾穆特重拾起對克隆的研究，但重點轉(zhuǎn)向了利用該技術來制造用于再生醫(yī)學的干細胞。

科學界也開始進一步認識到威爾穆特所作出貢獻的重大價值。2002年，威爾穆特成為英國皇家學會會員；2005年，他獲聘為愛丁堡大學生殖科學系主任；2007年，他被封為英國爵士。

（作者為媒體從業(yè)者；編輯：臧博）