世界上第一只克隆羊多莉标本陈列于爱丁堡国家博物馆
新疆克隆牛
10年前的今天，1997年2月27日，英国科学家宣布在世界上首次用体细胞成功克隆一头母绵羊——多莉。
当国内的《参考消息》报道这一新闻时，有读者困惑不解:
“克隆？为什么要用这种蹩脚的生译的词儿？难道我们的汉语中就找不出相应的表达方式吗？”但是很快，“克隆”就成了一个人们耳熟能详的词汇。一段时间里，不但科学家们、社会学者们热衷于谈论它，甚至普通百姓也把它当作街谈巷议的热门话题。
然而，就在多莉羊消息披露10年以后的今天，我们发现，近几年里，关于克隆技术报道和谈论的热度都在降低。科学家们的研究工作似乎遭遇了某种瓶颈。
多莉羊的诞生证明了，体细胞这种高度分化的细胞，可以逆转到胚胎细胞这种未分化的状态。形象一点说，生命在某种条件下，可以回到原点，然后再重新发育一次。
1997年2月27日，位于英国苏格兰首府爱丁堡市郊的罗斯林研究所吸引了全世界的目光，那里的科学家们突然宣布，七个月以前，他们在世界上首次用体细胞成功地克隆了一头母绵羊——多莉。
要说清多莉的故事，需要我们补习一点生物学的知识。包括人在内的动物，都是由一个细胞——受精卵不断分裂产生的。动物体内的每一个细胞里都有一个细胞核，在每一个细胞核里，包含着这个动物的全部遗传信息，即全部基因。早在1938年，德国胚胎学家、诺贝尔奖金获得者施佩曼就提出了“核移植”的设想:能不能用这样的方式创造生命，即把细胞核移植到成熟的去核卵母细胞中进行个体复制，这样获得的后代其遗传性状与供体细胞是一致的。这就是动物克隆。
施佩曼提出了这样的设想，但由于技术条件的限制，这个设想直到1952年，才由美国费城的科学家们第一次完成。他们把蛙的囊胚细胞核移植到去核的卵母细胞中，发育成了蝌蚪。1963年，我国著名生物学家童第周在世界上最早报道了鱼类的核移植克隆。1986年，英国科学家改进了核移植的细胞融合方法，引入了方便安全的电融合法，得到了世界上最早的克隆绵羊。通过类似方法，多种哺乳动物的克隆后代相继产生。
但是，以上所说的这些，供体细胞都是来自早期未分化的胚胎细胞。这些细胞本身就有发育成完全个体的全能性。换句形象点的说法，这种技术有点像为一个受精卵制造多胞胎。因此，这种动物克隆研究并未引起公众的广泛注意。
多莉羊的诞生，意义就完全不同了。它的供体细胞，来自一只6岁绵羊的体细胞。如果用一个并不准确但却形象的说法来表述，这就像是让这只6岁绵羊重新退回到生命的原点，再重新发育一次！
“多莉羊的诞生，宣告了高等哺乳动物高度分化的体细胞，在卵胞质中可以去分化，并重新编程而恢复全能性。”中国科学院动物研究所首席研究员陈大元先生这样说。
科学家的话是严谨的。作为面向普通读者的记者，我们更喜欢使用这种形象的说法:生物学家就像魔法师，现在他们掌握了这样一种魔法，可以让生命退回到原点，再重新发育！
关于多莉羊早衰的报道，曾一度让动物克隆的前景蒙上了厚厚的阴影。但是“山重水复疑无路，柳暗花明又一村”，后来的大量研究表明，克隆动物早衰并不是必然的。
1999年，培育出多莉羊的英国罗斯林研究所，又提出了一个相当具有震撼性的报道，但是这次报道是个坏消息。
他们发现，多莉羊染色体末端的端粒，比正常新生绵羊的要短。这个端粒是反映细胞年龄的一种标志。细胞每分裂一次，端粒就会变短一些。而多莉羊的染色体端粒的长度比同年龄的普通绵羊要短20%。多莉克隆时用的是一只6岁绵羊的乳腺细胞，而多莉的端粒长度几乎与这只6岁绵羊的端粒长度一样。
这是否意味着，其实多莉羊一生下来，就已经像那只供体细胞羊那样衰老了？或者说，多莉羊刚生下来的时候，其实不是0岁，而已经是6岁了？
这当然是一个十分严重的问题。事实上，多莉羊本身的命运也是多灾多难。2003年，多莉羊患上了关节炎，2004年，多莉出生仅仅6年，就患上了不可救药的肺炎，被执行安乐死。而一般绵羊的平均寿命大约是12年。如果认为多莉出生时就是6岁，那么它活了6年，加起来12岁，倒恰好符合这个平均寿命。
如果事实果真如此，那么动物克隆的意义就要大打折扣了。
但幸运的是，后来的大量研究表明，事实并非一定如此。陈大元先生就给我们举了下面一个例子。
“美国夏威夷大学的科学家歌山，自从1998年报道了世界上首例体细胞克隆小鼠诞生后，他就不间断地从克隆小鼠身上采集体细胞用来再克隆小鼠，一代代传下去。2000年，他的连续克隆小鼠已经传到了第6代。按照假设，连续克隆已经传到了这么多代，克隆小鼠体细胞的端粒应该一代比一代短。歌山将来自第四代和第六代体细胞克隆小鼠的体细胞进行对比分析，他惊奇地发现，端粒的长度不仅没有缩短，反而有所增加。”
但是，动物克隆的效率的确非常之低。其中存在的很多问题，科学家们还无法解决；动物克隆的机制到底是什么，更可以说是茫然无知。
以多莉的克隆过程为例，罗斯林研究所的研究人员，一共制作了277枚核移植后培育的重构囊胚，移入母体后，仅获得了多莉这一只成活羊，成功率只有0.36%。
当然，后来人们的克隆技术又有改进和提高，但即便如此，仅从克隆囊胚移入子宫算起，所有克隆动物的克隆效率也都在6%以下！
“以牛的克隆为例，问题主要集中在两个方面。克隆囊胚移植到母体后，常常头两个月还能看到胚胎发育，但到3至5个月(牛的怀孕期为280天)的时候，突然就发现胚胎没有了，大量地流产。还有一个问题，这个牛也能发育成胎儿，也能生下来，但生下来不久就死掉了。”中国农业大学教授李宁先生这样告诉我们。
“我们现在可以观察到很多现象，知道克隆动物的夭折或畸形，是因为它的基因的表达出了问题，这主要是由于基因的表观修饰出了问题，但是为什么会出问题，用什么方法去纠正这种问题，直到今天没有规律我们能把握住。”
“实际上，对于体细胞这样高度分化的细胞，如何能重编程到像早期胚胎细胞那样发育的全能性，这种机理我们还一无所知。克隆动物出现的问题，就是这种重编程过程出现的问题。少数幸运儿撞大运一样躲过了重编程中的错误，就能产生健康的后代。但是大多数错误的出现，由于我们搞不清机理，也就找不到避免错误的方法。”
“我们现在就好比处在盲人摸象阶段。我们看到了克隆胚胎发育与正常胚胎发育的不同点，但只是一些现象，一会儿摸到尾巴，一会儿摸到耳朵，一会儿摸到象腿，但整个大象是什么，谁也不知道。”
“通常规律下，一项新技术出来，到把它的机理弄明白，大概需要二十年到三十年的时间。通过什么样的技术，什么样的操作，这个体细胞就能回到零点去，就能做到完全一致，这是我们要探究的问题。如果出现一个领军式的人物，一个巨人，他突然有一个顿悟，把大象给你画出来了，这种可能性是存在的。”
“十七、十八世纪，人们发现了很多元素，但它们之间的相互关系谁都不知道。直到十九世纪，出现了门捷列夫，出现了顿悟，画出了元素周期表，把机理性的问题解决了。我们现在就像在十七、十八世纪，一会儿发现这个，一会儿发现那个，都高兴得不得了，以为发现了这个就把问题解决了，但后来发现不是。一会儿建立了理论，一会儿又推翻了。但发现的现象的确是存在的，大象的确有耳朵、尾巴，也有腿，但全局是什么，你还不知道。这是克隆技术最大的难点，短期我们看不出有完全解决的希望。”
经过5年努力，克隆大熊猫并未“功成正果”。其难度更大，因为涉及一个异种克隆问题。
克隆大熊猫，是前几年媒体中谈论的一个热门话题。为采写本文，本报记者找到当事人陈大元先生。陈先生告诉我们，经过5年努力，克隆大熊猫目前处于搁浅状态。
克隆大熊猫遭遇的挫折，与动物克隆总体遇到的困难是一致的。而且克隆大熊猫的难度显然更大，因为它涉及一个异种克隆问题。
由于大熊猫的珍贵性、稀少性，它的卵母细胞很难得到，也不可能让大熊猫作为风险很大的代孕母亲。于是陈大元先生在1998年提出设想，是否能够用异种动物的卵母细胞，并在异种动物的子宫内克隆大熊猫。
陈大元采用的是用兔子的去核卵母细胞，把大熊猫的体细胞移植进去，培育成囊胚，再用猫或黑熊作为代孕母亲的方法进行试验。
陈大元的第一步工作曾经得到了巨大的成功。1999年，他们在《中国科学》上发表文章报道说，用大熊猫的体细胞，放到兔子的去核卵细胞中，一样能两细胞、四细胞分裂，一直发育到囊胚。中国的两院院士曾评选这个结果为1999年中国科技进步十大成果之一。
陈大元把他的工作继续向前推进。他们把囊胚放到猫的子宫里去发育。因为大熊猫刚生出来的时候，比刚出生的小猫还要小一点点，而且猫的怀孕时间也和大熊猫差不多。
“我们采用的是同种诱导异种的方法，即把猫的体细胞放到兔子的卵子里，也把大熊猫的体细胞放到兔子的卵子里，统统培育成囊胚，一齐放到猫的子宫里，希望借着同种的信号，激活子宫。我们移植了二十多只猫，发现两只猫怀孕了，经鉴定，在着床的七八个胚胎中，有两个是大熊猫的。这个结果至少可以证明，这种囊胚是可以在异种动物中着床的。但是不幸，这些猫后来得肺炎死了，胚胎停止了发育。”
“后来我们又在黑熊的子宫中作了培育试验，同样采用同种诱导异种的方法，同样在黑熊的子宫中发现了胚胎着床。但是又过了一个月，B超检查发现胚胎的心跳没有了。”
“国家的课题都是有期限的，我们这个课题的期限是5年。现在5年过去了，虽然我们取得了很多重要的成果，但毕竟克隆大熊猫没有生出来。”
“我今年74岁了，虽然年纪大了，但我的心还不死。希望国家科技部和中国科学院还能继续支持，将克隆大熊猫工作进行到底。”
虽然动物克隆的效率还很低，但克隆方法对转基因动物的培育却开辟了光明的前景。仅仅从这一点看，克隆技术的意义也是巨大的。
李宁教授告诉我们，中国农业大学这几年来，至少做了3万个以上的克隆牛胚胎，移植了两千多个胚胎到母牛子宫，出生的也有一百多头。克隆牛的效率大约提高到百分之五，这在世界上也是较高的了。
“但以这样的效率，要对克隆牛进行市场化生产，还是不够的。如果这个效率提高到百分之十，一些特殊的市场就可以接受了；如果这个效率提高到百分之十五，市场就完全可以接受了。”
“设想一下，如果再用十年左右的时间，把克隆的机理问题，在一定程度上得到解决，再加上技术的提高，达到这个效率还是有可能的。”
“国外市场化的克隆，主要是克隆一些非常优质的奶牛，特别是优质的种公牛。现在美国奶牛拍卖的前十名中，其中有四头都是克隆牛。”
但是，李宁教授告诉我们，“即便是以这样的效率，对于转基因动物的生产来说，也已经是一个有着巨大实用价值的飞跃了。”
也许较少有人知道，罗斯林研究所的实验，开始主要是为了提高转基因的效率。多莉羊工作是由英国PPL公司资助的，PPL公司是世界上最早做转基因动物商业化运作的公司，主要是制造转基因绵羊，产生治疗肺气肿的药用蛋白。但是转基因绵羊太不容易得到了。以前都是用微注射的方式，拿一个胚胎过来，拿一支很细的枪，把DNA注射到胚胎中去。但是这种方式，基因绝大部分就不整合。多莉羊成功后，开辟了用克隆方法做转基因动物的新途径。现在的方法是，用细胞做转基因，当确认这个细胞转基因成功了以后，再做克隆。
对动物转基因来讲，这个技术是个巨大的革命。比如过去用微注射的方法，在1980年开始的二十年时间，全世界只做成功了不超过10头的转基因牛。而采用克隆方法，仅仅中国农业大学的一个课题组，从2003年开始的三年时间，就做成功了三十多头转基因牛。
现在中国农业大学的转基因牛研究，主要是试图把人奶的基因表达到牛奶中去。现在世界上还有很多转基因动物研究，是试图把一些药用蛋白，表达到牛奶、羊奶中去。
“试想一下，如果将来从奶牛身上挤出来的是人奶，是药的时候，那么，即便克隆的效率只有百分之几，这个效率也是足够了。”李宁教授这样说。第[1][2][3]页
《变形金刚2》送票！
