1996年7月5日,苏格兰罗斯林研究所的一间羊圈里,一只小羊羔出生了。它看起来和别的羊没什么两样,毛茸茸的,咩咩叫着找奶喝。但它的出生方式,在生物学上相当于一次地震。
这只羊叫多莉。它没有父亲,它的基因完全来自一只成年母羊的乳腺细胞。
消息在1997年2月公布后,全世界炸了。报纸头条用"克隆"这个词吓唬人,电影编剧开始写克隆人军队,普通人第一次意识到:原来复制一个生命,不再是神话。
可多莉自己的故事,远没有媒体渲染得那么光鲜。
多莉其实有三位"妈妈"。第一位是芬兰多塞特白面绵羊,提供了乳腺细胞的细胞核;
第二位是苏格兰黑面绵羊,提供了去核的卵细胞;第三位是另一只苏格兰黑面绵羊,充当代孕母亲,把胚胎怀到足月。
从技术上说,这已经是一次完整的体细胞核移植。科学家把供体细胞的细胞核取出来,塞进一枚被抽掉细胞核的卵细胞里,再用电脉冲让两者融合、激活分裂,最后把胚胎植入代孕母羊体内。
听起来像拼积木,但每一步都在和细胞的天然机制较劲。
多莉出生后活了六年半。普通绵羊能活十一二年,它只活了一半。更麻烦的是,它从中年开始就显出老态:四岁多患上关节炎,五岁多肺部感染,最后因为进行性肺病被实施安乐死。
问题出在端粒上。
端粒是染色体末端的一段重复序列,像鞋带两头那截塑料套。细胞每分裂一次,端粒就缩短一点,短到一定程度,细胞就停止分裂、进入衰老。
正常繁殖中,精子和卵子结合时端粒会被重新"校准",胚胎从头开始计时。但多莉的细胞核来自一只六岁成年羊,它的端粒长度直接继承了供体的状态,相当于出生时就已经是个"中年人"。
后来对多莉遗体的检测证实了这一点:它的端粒比同龄正常羊短得多。
这就像你买了一辆新车,但里程表上已经显示跑了十万公里。外表看着崭新,发动机里的磨损却是实打实的。
多莉不是孤例。它之后,克隆牛、克隆猪、克隆猫、克隆狗陆续出现,但成功率极低。大多数克隆胚胎在早期就死亡,能出生的也常伴有胎盘异常、胎儿过大、呼吸循环缺陷等问题。科学家把这一类现象统称为"大型后代综合征"。
根子在于表观遗传。
你可以把DNA想象成一本说明书,表观遗传就是书页上的便签和折角,告诉细胞"这一页要读""那一页跳过"。
精子和卵子在形成过程中,这些便签会被擦掉重写,让胚胎获得一张干净的白纸。但体细胞的表观遗传标记已经高度特化——乳腺细胞的"便签"写的全是"做乳腺",要把它强行改回"做一整个羊",重编程很容易出错。
有些基因该开的没开,有些该关的没关,发育就歪了。
这好比拿一本厨师的工作笔记去教人开飞机,笔记里写的全是火候和调味,你得先把这些全擦干净,再写上飞行手册。擦不干净,飞机就飞不稳。
多莉的早衰和疾病,给"克隆人"的狂热浇了一盆冷水。
1997年到2000年前后,全球出现过好几起声称要克隆人的团体,有的甚至宣称已经成功,但无一被证实。2005年,联合国通过《关于人的克隆宣言》,呼吁成员国禁止所有违背人类尊严的克隆行为。中国、美国、欧盟等绝大多数国家和地区,都对生殖性克隆人立法禁止。
不是技术完全做不到,而是代价太大、风险太不可控。克隆个体可能先天体弱、寿命缩短,遗传缺陷会被原样复制,而自然繁殖通过基因重组和随机分配,反而能稀释掉一部分风险。
更不用说身份认同、亲属关系、社会伦理这些无解的问题——一个和供体基因完全相同的人,在法律上算什么?子女?兄弟姐妹?还是另一个人?
所以"克隆"这个词,慢慢从新闻头条上消失了。
但它并没有死,只是换了个方向。
科研界把精力转向了治疗性克隆,也就是不克隆完整的人,只克隆特定的组织或器官。
思路是用患者自己的体细胞核移植到去核卵细胞中,培育出胚胎干细胞,再诱导分化成心肌细胞、神经细胞、胰岛细胞等,用来修复受损器官。
因为基因和患者完全一致,理论上不会发生免疫排异。
这条路至今仍在推进,虽然效率不高,但方向是通的。
另一方面,灵长类克隆也在突破。2018年,中国科学院神经科学研究所的团队用体细胞核移植技术,成功克隆出两只猕猴"中中"和"华华",这是世界上首次实现非人灵长类动物的体细胞克隆。
和克隆羊相比,克隆猴的技术难度高得多,因为灵长类胚胎的重编程障碍更大。这项突破的意义不在于复制猴子本身,而在于为人类脑疾病研究提供更精准的动物模型。
至于器官克隆,目前更现实的路径是诱导多能干细胞技术,也就是把体细胞"倒带"回干细胞状态,绕开胚胎这一步。日本科学家山中伸弥因此获得2012年诺贝尔奖。
这条路避开了克隆人的伦理雷区,但免疫匹配、规模化生产等问题仍然没完全解决。
回过头看,多莉那六年半的一生,其实把克隆技术的天花板和地板都亮出来了。
天花板是:我们确实能复制一个生命的基因。地板是:复制基因不等于复制生命,表观遗传、端粒损耗、发育异常这些深层问题,不是换个细胞核就能抹平的。
科技从来不是非黑即白的东西。克隆能用来救器官衰竭的病人,也可能被用来制造伦理灾难。
关键不在于技术本身能不能做,而在于社会愿不愿意让它做、该让它做到哪一步。
多莉的标本,现在陈列在爱丁堡的皇家博物馆里。
它站在那儿,安静地看着来来往往的人。它没有改变世界,但它让世界意识到:有些门,打开之前得先想清楚,门后面到底是什么。
信源:
《世界首只体细胞克隆猴“中中”“华华”诞生》,2018-01-25,中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心
《克隆羊多利死亡,科研人员解析克隆动物衰老难题》,2003-02-15,新华网