在情節(jié)波瀾壯闊的電影《云圖》(cloud atlas)里面,基因改造的克隆人撐起了一個(gè)反烏托邦社會(huì),成為影片一大亮點(diǎn)。對(duì)今天的觀(guān)眾來(lái)說(shuō),這樣的構(gòu)想或許還遙不可及,畢竟世界上還有不少反對(duì)人類(lèi)克隆和基因改造的政治聲音,但科學(xué)明顯走得比大多數(shù)人想象的還要遠(yuǎn)。
《云圖》的故事中,一個(gè)名為“星美-451”的克隆人,同其他數(shù)百萬(wàn)在“子宮銀行”里成長(zhǎng)起來(lái)的遺傳工程克隆“產(chǎn)品”一樣,從一出生就注定了被奴役的命運(yùn)。這些克隆人需要從事幾乎各種人力的服務(wù)性工作,充當(dāng)士兵和妓女,甚至作為“活的娃娃”,供未來(lái)社會(huì)內(nèi)索國(guó)“純血”階層的兒童玩耍。內(nèi)索國(guó)像是未來(lái)版的韓國(guó),占據(jù)了亞洲的大部分地區(qū)。
“當(dāng)然,任何技術(shù)都有可能被濫用,但像《云圖》里描寫(xiě)的那種噩夢(mèng)般的場(chǎng)景,不可能是人類(lèi)生殖細(xì)胞基因改造的必然結(jié)果?!庇?guó)阿伯泰鄧迪大學(xué)的生物倫理學(xué)家凱文?史密斯如此說(shuō)道。對(duì)生殖細(xì)胞――包括卵子和精子――中遺傳物質(zhì)的改造已經(jīng)在一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中獲得了成功。研究者們已經(jīng)制造出基因改造的動(dòng)物和克隆體,包括克隆寵物狗和基因微調(diào)后具有嗅出地雷能力的老鼠。相比之下,對(duì)人類(lèi)的類(lèi)似研究關(guān)注的主要是胚胎的克隆,以提取胚胎肝細(xì)胞用于醫(yī)療。
不過(guò),史密斯和同事們?cè)谑路莸摹夺t(yī)學(xué)研究》雜志中撰文寫(xiě)道,安全、有效的人類(lèi)基因改造可能在“相對(duì)不遠(yuǎn)的未來(lái)”就會(huì)實(shí)現(xiàn)。他們還認(rèn)為,這項(xiàng)技術(shù)可能給人類(lèi)帶來(lái)的好處會(huì)阻止許多國(guó)家對(duì)其機(jī)械性的禁止,或者各種嚴(yán)苛的限制。
從克隆到基因改造電影《云圖》改編自大衛(wèi)?米切爾的同名小說(shuō),其中一段故事講述了星美-451在醒來(lái)之后,面對(duì)未來(lái)工業(yè)化世界的恐懼。這種恐懼就是社會(huì)將基因改造的克隆人當(dāng)作機(jī)器人一樣對(duì)待,并認(rèn)為他們沒(méi)有感覺(jué),不配獲得人權(quán)。
“電影中鏡頭中數(shù)量眾多、一模一樣的人類(lèi)復(fù)制品,其實(shí)是媒體一直想要告訴我們的,但這其實(shí)忽略了該技術(shù)真正的潛力,”史密斯告訴《每日技術(shù)新聞》,“不過(guò),小說(shuō)中一模一樣的克隆體在科學(xué)上確實(shí)存在,我也無(wú)法在技術(shù)層面否認(rèn)?!毕啾入娪?,現(xiàn)代克隆技術(shù)的目標(biāo)更為溫和。研究者們能夠?qū)⑽词芫鸭?xì)胞中的dna(脫氧核糖核酸)移除,替換上攜帶有想要克隆的dna的核酸。利用這種稱(chēng)為“核移植”的方法,科學(xué)家創(chuàng)造了諸如多莉羊在內(nèi)的克隆動(dòng)物。史密斯說(shuō),這是在基因改造的征途上,所取得的三大科學(xué)突破中最早實(shí)現(xiàn)的一項(xiàng)。
“說(shuō)到克隆和基因工程之間的關(guān)系,其實(shí)有相當(dāng)多的重疊,”史密斯解釋道,“特別是在與人類(lèi)生殖細(xì)胞基因改造的關(guān)系上,克隆提供了一套強(qiáng)大的工具,一旦某些技術(shù)革新出現(xiàn),就將使基因打靶(會(huì)使基因序列擾亂或突變)成為可能?!?/p>
第二項(xiàng)科學(xué)突破是制造人工卵子或精子的能力,無(wú)論是胚胎干細(xì)胞或成體干細(xì)胞,都具有發(fā)育成人體不同類(lèi)型細(xì)胞的能力。第三大突破與“設(shè)計(jì)者”即重組酶有關(guān),這種分子具有分裂并重組dna鏈的能力。每項(xiàng)技術(shù)都將最終幫助科學(xué)家實(shí)現(xiàn)對(duì)生命體基因組的改造或修飾。
史密斯說(shuō),也許某一天,這種基因改造能終結(jié)父母帶給孩子的遺傳疾病,提高基因?qū)Π┌Y等疾病的抵抗力,或許還能提高人類(lèi)后代的大腦認(rèn)知能力。
人造子宮里的成長(zhǎng)基因改造的人類(lèi)也許會(huì)活得更健康,但這或許還不能撫慰某些人對(duì)《云圖》里大量克隆工人的恐懼。對(duì)他們來(lái)說(shuō)值得慶幸的是,科幻小說(shuō)中在人造子宮里培育人類(lèi)的設(shè)想,還需要遠(yuǎn)比人類(lèi)基因改造更長(zhǎng)的時(shí)間。
科學(xué)家曾經(jīng)嘗試過(guò)將老鼠胚胎移入一個(gè)立體的人工結(jié)構(gòu)中,但沒(méi)能培養(yǎng)成功。另一個(gè)實(shí)驗(yàn)中,山羊胚胎在人工羊水袋中存活了9天。美國(guó)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)甚至移植過(guò)人體胚胎――來(lái)自體外受精實(shí)驗(yàn)室――到人造子宮中,但6天之后因?yàn)檫`反規(guī)定不得不中止。這些努力證明了制造人造子宮還有很長(zhǎng)的路要走。面臨的挑戰(zhàn)很多,從復(fù)制運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)和氧氣的胎盤(pán)到培育人類(lèi)胚胎。
“胎盤(pán)聯(lián)系著母體和胎兒,”法國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)研究所的獸醫(yī)帕斯卡萊?查瓦特帕爾默說(shuō),“人工制造胎盤(pán)將是最大的技術(shù)挑戰(zhàn)?!辈橥咛嘏翣柲瑥氖掳l(fā)育生物學(xué)和生物繁殖的研究。她最近正在為《婦女科學(xué)與多產(chǎn)雜志》十月期的有關(guān)論文審稿。她說(shuō),目前有關(guān)人造子宮和體外人工培育的研究還很有限,因?yàn)檫@方面的資助并不多。
面對(duì)美麗新世界如果史密斯的預(yù)測(cè)是對(duì)的,那有關(guān)基因改造人和克隆人的倫理和法律問(wèn)題就應(yīng)該盡早著手解決。明智的法規(guī)將避免社會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似《云圖》里的場(chǎng)景,同時(shí)保障技術(shù)能持續(xù)給人類(lèi)健康和生活帶來(lái)好處。但史密斯也認(rèn)識(shí)到社會(huì)對(duì)基因改造的擔(dān)憂(yōu)可能成為新的挑戰(zhàn)。他指出,歐洲的“反科學(xué)元素”已經(jīng)支配了公眾對(duì)于基因改造農(nóng)作物的觀(guān)點(diǎn),盡管這些作物能帶來(lái)極大的收益。
史密斯說(shuō):“隨著技術(shù)發(fā)展,人類(lèi)生殖細(xì)胞的基因改造越來(lái)越可能成為現(xiàn)實(shí),我預(yù)計(jì)這些基因改造的反對(duì)者,我稱(chēng)之為‘新勒德分子’,會(huì)更加努力地放大這種本能的恐懼――或許就像《云圖》里描述的那些噩夢(mèng)般的場(chǎng)景――以促使公眾反對(duì)人類(lèi)的基因改造?!崩盏路肿釉?811-1816年英國(guó)手工業(yè)工人中參加搗毀機(jī)器的人,現(xiàn)在引申為反對(duì)機(jī)械化和自動(dòng)化的人。
無(wú)論如何,基因改造的人體或克隆人都還必須在人類(lèi)母親的子宮中才能發(fā)育,而不是在人造子宮的黏液里。這種未來(lái)技術(shù)很可能只會(huì)出現(xiàn)在諸如《云圖》的故事里?!拔艺J(rèn)為在很長(zhǎng),很長(zhǎng)的時(shí)間里這都是不可能的?!辈橥咛嘏翣柲f(shuō)道。
通過(guò)基因改良可以活幾百歲不假。但佛經(jīng)上,眾生是一體的。地球人應(yīng)當(dāng)為整體來(lái)看。
即使是現(xiàn)在,部分地區(qū),部分人的壽命相比百年前好像長(zhǎng)了。但許久以前,不論是中國(guó)史載的彭祖,還是圣經(jīng)中記載的亞當(dāng)都很長(zhǎng)壽。當(dāng)今的世界,地球以村為稱(chēng)謂。一個(gè)村子里的人,因?yàn)榧Z食,能源的緊缺,可能爆發(fā)滅絕人類(lèi)的世界大戰(zhàn)。即使現(xiàn)在,海盜猖獗,海運(yùn)的船只都得用軍艦保駕,動(dòng)不動(dòng)被綁票。你生活在相對(duì)太平的中國(guó),可能不了解外面,你如果上網(wǎng)查一查,在非洲,饑餓,疾病的死亡,隨時(shí)恭候那些幼小的生靈。還有,現(xiàn)在全世界的人們流產(chǎn)的趨勢(shì)在逐年上升。發(fā)達(dá)國(guó)家的人都不愿生育,靠移民解決。從整體上,人的壽命是不是在下降呢?
許多的數(shù)據(jù)無(wú)法統(tǒng)計(jì)。但有一點(diǎn)可以看到,西方發(fā)達(dá)的國(guó)家成就了寅吃卯糧的習(xí)慣,資源不夠就會(huì)掠奪,少數(shù)人因?yàn)闆](méi)掌握或控制了延長(zhǎng)壽命的技術(shù),但絕不會(huì)普及,那些人絕不會(huì)與大家資源共享,即使相當(dāng)富裕,還是會(huì)從貧窮的國(guó)家去掠奪,榨取價(jià)值。積怨太多,必定會(huì)引戰(zhàn)爭(zhēng)或自然的災(zāi)害。
現(xiàn)代的科技已經(jīng)是可以上天入地?zé)o所不能,但在自然災(zāi)害面前卻是小得可憐。佛經(jīng)說(shuō),各種自然災(zāi)害都是人的共同業(yè)力感召的。不可以只拿片言只語(yǔ)來(lái)概全。
克隆技術(shù)
克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)。通常的有性生殖是由雌雄交配,精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎,經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體??寺〖夹g(shù)不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結(jié)合,只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞,用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎,再將胚胎植入雌性動(dòng)物體內(nèi),就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的克隆動(dòng)物,具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征,是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品”。英國(guó)英格蘭科學(xué)家和美國(guó)俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”??寺〖夹g(shù)的成功,被人們稱(chēng)為“歷史性的事件,科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為,克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問(wèn)世相提并論。
克隆技術(shù)可以用來(lái)生產(chǎn)“克隆人”,可以用來(lái)“復(fù)制”人,因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),克隆技術(shù)是悲是喜,是禍?zhǔn)歉#课ㄎ镛q證法認(rèn)為,世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體,都是一分為二的??寺〖夹g(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類(lèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)狂人,那會(huì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)什么呢?即使是用于“復(fù)制”普通的人,也會(huì)帶來(lái)一系列的倫理道德問(wèn)題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn),將會(huì)使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究,就極有可能攻克那些危及人類(lèi)生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾。克隆技術(shù)猶如原子能技術(shù),是一把雙刃劍,劍柄掌握在人類(lèi)手中。人類(lèi)應(yīng)該采取聯(lián)合行動(dòng),避免“克隆人”的出現(xiàn),使克隆技術(shù)造福于人類(lèi)社會(huì)。
——《素質(zhì)教育新學(xué)案》
克隆技術(shù)的危害?
...盡管如此,克隆技術(shù)的巨大理論意義和實(shí)用價(jià)值促使科學(xué)家們加快了研究的步伐,從而使動(dòng)物克隆技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)進(jìn)入一個(gè)高潮。 ... ...這些成果說(shuō)明克隆技術(shù)有可能成為保護(hù)和拯救瀕危動(dòng)物的一條新途徑。 四、克隆技術(shù)的應(yīng)用前景 克隆技術(shù)已展示出廣闊的應(yīng)...
寒冰163 - 2005-12-7 19:38 - 最佳回答者: 十字軍刀客 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
克隆技術(shù)是怎么回事?
克隆技術(shù) 克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)。通常的有性生殖是由雌雄交配,精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎,經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體。克隆技術(shù)不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結(jié)合,只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞,用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎,再將胚胎植入雌性動(dòng)...
sfn123 - 2005-12-19 17:52 - 最佳回答者: 272928861ml - 教育/科學(xué)
克隆技術(shù)有關(guān)資料
...科學(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)、植物的繁殖過(guò)程叫克隆,這門(mén)生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。 克隆技術(shù)的設(shè)想是由德國(guó)胚胎學(xué)家于1938年首次提 出的,1952年,科學(xué)家首先用青蛙開(kāi)展克隆實(shí)驗(yàn),之后不斷有人利用各種動(dòng)物進(jìn)行克隆技術(shù)研究。由于該項(xiàng)技術(shù)幾乎沒(méi)有取得進(jìn)展,研究...
jywjyw333 - 2006-3-5 13:42 - 最佳回答者: leijunyu - 教育/科學(xué) > 學(xué)習(xí)幫助
我國(guó)的克隆技術(shù)是世界前列嗎?
... 動(dòng)物克隆技術(shù)被生物科學(xué)家譽(yù)為“生物原子彈”,各國(guó)都在競(jìng)相發(fā)展。動(dòng)物克隆技術(shù)分胚胎克隆和體細(xì)胞克隆。相比而言,體細(xì)胞克隆... ... 西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物克隆技術(shù)科研群體,在1990年就掌握了胚胎克隆技術(shù),繁育出世界首批克隆山羊。1995年又利用胚胎克隆技術(shù),...
仙人指3 - 2005-9-21 13:01 - 最佳回答者: 我字不帥 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
以現(xiàn)在的克隆技術(shù)能把一個(gè)死去的人克隆出來(lái)嗎?
只有有這個(gè)人的活細(xì)胞。提取這個(gè)細(xì)胞的DNA,然后通過(guò)RNA復(fù)制出千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。以現(xiàn)在的克隆技術(shù)是可以做到的。以前這個(gè)人某處... ...目前的克隆技術(shù),只能克隆生命的肉體而已,并不能克隆生命的“靈魂”。也就是說(shuō),克隆出來(lái)的人無(wú)感情,以前學(xué)過(guò)的東西、遇過(guò)的...
shundechaoren - 2006-2-20 18:10 - 最佳回答者: kingkongs - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
克隆技術(shù)和第一只克隆羊的情況
...它的誕生被視為20世紀(jì)末最重要的科學(xué)成就之一,它引發(fā)了全世界科學(xué)家研究克隆技術(shù)的熱潮,也導(dǎo)致了大量技術(shù)和倫理方面的爭(zhēng)論。 ... ...當(dāng)時(shí),曾領(lǐng)導(dǎo)克隆多利的研究的伊恩·威爾穆特教授曾表示,多利患有關(guān)節(jié)炎可能意味著克隆技術(shù)“效率低”,需要進(jìn)一步研究。(完) ...
5072159 - 2005-10-9 20:36 - 最佳回答者: 晉山河 - 社會(huì)/文化
克隆技術(shù)是什么東西
克隆技術(shù)其實(shí)就是從動(dòng)物A上拿一個(gè)細(xì)胞,取出細(xì)胞核!再到同種動(dòng)物B的身上拿一個(gè)細(xì)胞,去掉細(xì)胞核!把取出來(lái)的細(xì)胞核放到另一個(gè)去掉細(xì)胞核的細(xì)胞中!再把它放到同種動(dòng)物母體C的子宮中!這樣將C將會(huì)生出一個(gè)和A一模一樣的動(dòng)物來(lái)!還有就是直接拿一種動(dòng)物的細(xì)胞...
wasong - 2005-10-7 16:18 - 最佳回答者: 紫色殘?jiān)?- 教育/科學(xué) > 入學(xué)信息
能不能用克隆技術(shù)增加大熊貓的數(shù)量?為什么?
...而克隆技術(shù)則不能增加大熊貓的進(jìn)化過(guò)程。 自上世紀(jì)90年代以來(lái),北京動(dòng)物園、四川大熊貓繁育中心、臥龍自然保護(hù)區(qū)的大熊貓繁育中心等幾個(gè)地方都比較成功地繁殖了大熊貓;而在秦嶺650平方公里的地方,大約150只大熊貓?jiān)?3年的時(shí)間內(nèi)始終處于相對(duì)穩(wěn)定的狀...
小小花生 - 2005-12-28 21:42 - 最佳回答者: 我是張楚 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
克隆技術(shù)會(huì)在生活中應(yīng)用嗎?為什么?
看運(yùn)用在什么地方因?yàn)楝F(xiàn)在的克隆技術(shù)還不是很發(fā)達(dá),掌握得也不是很到位,所以容易出些差錯(cuò)。如果運(yùn)用得好的話(huà),可以運(yùn)用到人體重要器官的移植以及對(duì)稀有動(dòng)物的繁衍但對(duì)人的克隆還在爭(zhēng)論中,因?yàn)檫@樣不利于人的辨認(rèn)與管理。容易出現(xiàn)政治問(wèn)題
409257127 - 2005-11-4 20:39 - 最佳回答者:匿名 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
法律更有利于控制克隆技術(shù)的惡性發(fā)展
不是法律有利于干嗎,而是制定相應(yīng)規(guī)制的法律更有利于控制克隆技術(shù)惡性發(fā)展。
克隆”是從英文“clone”音譯而來(lái),在生物學(xué)領(lǐng)域有3個(gè)不同層次的含義。
1.在分子水平,克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含義是將某一特定DNA片斷通過(guò)重組DNA技術(shù)插入到一個(gè)載體(如質(zhì)粒和病毒等)中,然后在宿主細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制所得到的大量完全相同的該DNA片斷的“群體”。
2.在細(xì)胞水平,克隆實(shí)質(zhì)由一個(gè)單一的共同祖先細(xì)胞分裂所形成的一個(gè)細(xì)胞群體。其中每個(gè)細(xì)胞的基因都相同。比如,使一個(gè)細(xì)胞在體外的培養(yǎng)液中分裂若干代所形成的一個(gè)遺傳背景完全相同的細(xì)胞集體即為一個(gè)細(xì)胞克隆。又如,在脊椎動(dòng)物體內(nèi),當(dāng)有外源物(如細(xì)菌或病毒)侵入時(shí),會(huì)通過(guò)免疫反應(yīng)產(chǎn)生特異的識(shí)別抗體。產(chǎn)生某一特定抗體的所有漿細(xì)胞都是由一個(gè)B細(xì)胞分裂而成,這樣的一個(gè)漿細(xì)胞群體也是一個(gè)細(xì)胞克隆。細(xì)胞克隆是一種低級(jí)的生殖方式-無(wú)性繁殖,即不經(jīng)過(guò)兩性結(jié)合,子代和親代具有相同的遺傳性。生物進(jìn)化的層次越低,越有可能采取這種繁殖方式。
3.在個(gè)體水平,克隆是指基因型完全相同的兩個(gè)或更多的個(gè)體組成的一個(gè)群體。比如,兩個(gè)同卵雙胞胎即為一個(gè)克?。∫?yàn)樗ㄋ﹤儊?lái)自同一個(gè)卵細(xì)胞,所以遺傳背景完全一樣。按此定義,“多利”并不能說(shuō)成是一個(gè)克??!因?yàn)椤岸嗬敝皇枪聠蔚囊粋€(gè)。只有當(dāng)那些英國(guó)胚胎學(xué)家能將兩個(gè)以上完全相同的細(xì)胞核移植到兩個(gè)以上完全相同的去核卵細(xì)胞中,得到兩個(gè)以上遺傳背景完全相同的“多利”時(shí)才能用克隆這個(gè)詞來(lái)描述。所以在那篇發(fā)表于1997年2月出版在《Nature》雜志上的轟動(dòng)性論文中,作者并沒(méi)有把“多利”說(shuō)成是一個(gè)克隆。
另外,克隆也可以做動(dòng)詞用,意思是指獲得以上所言DNA、細(xì)胞或個(gè)體群體的過(guò)程。
二、克隆技術(shù)
1.DNA克隆
現(xiàn)在進(jìn)行DNA克隆的方法多種多樣,其基本過(guò)程如下圖所示(未按比例)
可見(jiàn),這樣得到的DNA可以應(yīng)用于生物學(xué)研究的很多方面,包括對(duì)特異DNA的堿基順序的分析和處理,以及生物技術(shù)工業(yè)中有價(jià)值蛋白質(zhì)的大量生產(chǎn)等等。
2.生物個(gè)體的克隆
(1)植物個(gè)體的克隆
在20世紀(jì)50年代,植物學(xué)家用胡蘿卜為模型材料,研究了分化的植物細(xì)胞中遺傳物質(zhì)是否丟失問(wèn)題,他們驚奇地發(fā)現(xiàn),從一個(gè)單一已經(jīng)高度分化的胡蘿卜細(xì)胞
可以發(fā)育形成一棵完整的植株!由此,他們認(rèn)為植物細(xì)胞具有全能性。從一棵胡蘿卜中的兩個(gè)以上的體細(xì)胞發(fā)育而成的胡蘿卜群體的遺傳背景完全一樣,故為一個(gè)克隆。如此的植物的克隆過(guò)程是一個(gè)完全的無(wú)性繁殖過(guò)程!
(2)動(dòng)物個(gè)體的克隆
① “多利”的誕生
1997年2月27日英國(guó)愛(ài)丁堡羅斯林(Roslin)研究所的伊恩·維爾莫特科學(xué)研究小組向世界宣布,世界上第一頭克隆綿羊“多利”(Dolly)誕生,這一消息立刻轟動(dòng)了全世界。
“多莉”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)。一只是懷孕三個(gè)月的芬蘭多塞特母綿羊,兩只是蘇格蘭黑面母綿羊。芬蘭多塞特母綿羊提供了全套遺傳信息,即提供了細(xì)胞核(稱(chēng)之為供體);一只蘇格蘭黑面母綿羊提供無(wú)細(xì)胞核的卵細(xì)胞;另一只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發(fā)育環(huán)境——子宮,是“多莉”羊的“生”母。其整個(gè)克隆過(guò)程簡(jiǎn)述如下:
從芬蘭多塞特母綿羊的乳腺中取出乳腺細(xì)胞,將其放入低濃度的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中,細(xì)胞逐漸停止了分裂,此細(xì)胞稱(chēng)之為供體細(xì)胞;給一頭蘇格蘭黑面母綿羊注射促性腺素,促使它排卵,取出未受精的卵細(xì)胞,并立即將其細(xì)胞核除去,留下一個(gè)無(wú)核的卵細(xì)胞,此細(xì)胞稱(chēng)之為受體細(xì)胞;利用電脈沖的方法,使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞發(fā)生融合,最后形成了融合細(xì)胞,由于電脈沖還可以產(chǎn)生類(lèi)似于自然受精過(guò)程中的一系列反應(yīng),使融合細(xì)胞也能象受精卵一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化,從而形成胚胎細(xì)胞;將胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內(nèi),胚胎細(xì)胞進(jìn)一步分化和發(fā)育,最后形成一只小綿羊。出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。
一年以后,另一組科學(xué)家報(bào)道了將小鼠卵丘細(xì)胞(圍繞在卵母細(xì)胞外周的高度分化細(xì)胞)的細(xì)胞核移植到去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中得到20多只發(fā)育完全的小鼠。如呆“多利”因?yàn)橹挥幸恢唬€不夠叫做克隆羊的話(huà),這些小鼠
就是名副其實(shí)的克隆鼠了。
② 通過(guò)細(xì)胞核移植克隆小鼠的基本過(guò)程
在本實(shí)驗(yàn)中,卵丘細(xì)胞是經(jīng)如下過(guò)程得到的:通過(guò)連續(xù)幾次注射絨毛膜促性腺激素,使雌鼠誘導(dǎo)成高產(chǎn)卵量狀態(tài)。然后從雌鼠輸卵管中收集卵丘細(xì)胞與卵母細(xì)胞的復(fù)合體。經(jīng)透明質(zhì)酸處理使卵丘細(xì)胞散開(kāi)。選擇直徑為10-12微米的卵丘細(xì)胞用作細(xì)胞核供體(前期實(shí)驗(yàn)表明,若用直徑更小或更大的卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核,經(jīng)過(guò)細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞很少發(fā)育到8細(xì)胞期)。所選擇的卵丘細(xì)胞保持在一定的溶液環(huán)境中,在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞核移植(與此不同的是,在獲得“多利”時(shí)用作細(xì)胞核供體的乳腺細(xì)胞先在培養(yǎng)液中傳代了3-6次)
卵母細(xì)胞(一般處于減數(shù)分裂中期 II )通過(guò)與上面描述類(lèi)似的方法,從不同種的雌鼠中收集。在顯微鏡下小心地用直徑大約7微米的細(xì)管取出卵母細(xì)胞的細(xì)胞核,盡量不取出細(xì)胞質(zhì)。同樣小心取出卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核,也盡量去除所帶的細(xì)胞質(zhì)(通過(guò)使取出的細(xì)胞核在玻璃管中往復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)次,以去除所帶的少量的細(xì)胞質(zhì))。在細(xì)胞核被取出后5分鐘之內(nèi),直接注射到已經(jīng)去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中。進(jìn)行了細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞先放在一種特制的溶液中1-6小時(shí),然后加入二價(jià)的鍶離子(Sr2+)和細(xì)胞分裂抑素B。前者使卵母細(xì)胞激活,后者抑制極體的形成和染色體的排除。再取出處理過(guò)的卵母細(xì)胞,放在沒(méi)有鍶和細(xì)胞分裂抑素B的特制的溶液中使細(xì)胞分裂形成胚胎。
不同階段的胚胎(從2細(xì)胞期到胚泡期)被分別植入幾天前與已經(jīng)結(jié)扎雄鼠交配過(guò)的假孕母鼠的輸卵管或子宮中發(fā)育。發(fā)育完全的胎兒鼠在大約19天后通過(guò)手術(shù)取出。
目前胚胎細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物有小鼠、兔、山羊、綿羊、豬、牛和猴子等。在中國(guó),除猴子以外,其他克隆動(dòng)物都有,也能連續(xù)核移植克隆山羊,該技術(shù)比胚胎分割技術(shù)更進(jìn)一步,將克隆出更多的動(dòng)物。因胚胎分割次數(shù)越多,每份細(xì)胞越少,發(fā)育成的個(gè)體的能力越差。體細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物只有一個(gè),就是“多利”羊。
三、克隆技術(shù)的福音
1. 克隆技術(shù)與遺傳育種
在農(nóng)業(yè)方面,人們利用“克隆”技術(shù)培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病蟲(chóng)害的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種,大大提高了糧食產(chǎn)量。在這方面我國(guó)已邁入世界最先進(jìn)的前列。
2. 克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù)
克隆技術(shù)對(duì)保護(hù)物種特別是珍稀、瀕危物種來(lái)講是一個(gè)福音,具有很大的應(yīng)用前景。從生物學(xué)的角度看,這也是克隆技術(shù)最有價(jià)值的地方之一。
3. 克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)
在當(dāng)代,醫(yī)生幾乎能在所有人類(lèi)器官和組織上施行移植手術(shù)。但就科學(xué)技術(shù)而言,器官移植中的排斥反應(yīng)仍是最為頭痛的事。排斥反應(yīng)的原因是組織不配型導(dǎo)致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供給“原版人”,作器官移植之用,則絕對(duì)沒(méi)有排斥反應(yīng)之慮,因?yàn)槎呋蛳嗯?,組織也相配。問(wèn)題是,利用“克隆人”作為器官供體合不合乎人道?是否合法?經(jīng)濟(jì)是否合算?
克隆技術(shù)還可用來(lái)大量繁殖有價(jià)值的基因,例如,在醫(yī)學(xué)方面,人們正是通過(guò)“克隆”技術(shù)生產(chǎn)出治療糖尿病的胰島素、使侏儒癥患者重新長(zhǎng)高的生長(zhǎng)激素和能抗多種病毒感染的干撓素,等等。
克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)。通常的有性生殖是由雌雄交配,精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎,經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體。克隆技術(shù)不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結(jié)合,只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞,用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎,再將胚胎植入雌性動(dòng)物體內(nèi),就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的克隆動(dòng)物,具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征,是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品”。英國(guó)英格蘭科學(xué)家和美國(guó)俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”??寺〖夹g(shù)的成功,被人們稱(chēng)為“歷史性的事件,科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為,克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問(wèn)世相提并論。
克隆技術(shù)可以用來(lái)生產(chǎn)“克隆人”,可以用來(lái)“復(fù)制”人,因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō),克隆技術(shù)是悲是喜,是禍?zhǔn)歉??唯物辯證法認(rèn)為,世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體,都是一分為二的??寺〖夹g(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類(lèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)狂人,那會(huì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)什么呢?即使是用于“復(fù)制”普通的人,也會(huì)帶來(lái)一系列的倫理道德問(wèn)題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn),將會(huì)使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究,就極有可能攻克那些危及人類(lèi)生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾??寺〖夹g(shù)猶如原子能技術(shù),是一把雙刃劍,劍柄掌握在人類(lèi)手中。人類(lèi)應(yīng)該采取聯(lián)合行動(dòng),避免“克隆人”的出現(xiàn),使克隆技術(shù)造福于人類(lèi)社會(huì)。
克?。╟lone)是指通過(guò)無(wú)性生殖而產(chǎn)生的遺傳上均一的生物群,即具有完全相同的遺傳組成的一群細(xì)胞或者生物的個(gè)體。克隆在希臘語(yǔ)中是“小樹(shù)枝葉”的意思,用以指無(wú)性增殖物?,F(xiàn)在則指?jìng)€(gè)體、細(xì)胞、基因等不同水平上的無(wú)性增殖物。(1)個(gè)體水平:在植物的無(wú)性增殖中,植物的發(fā)芽、插條等由同一個(gè)體通過(guò)無(wú)性生殖而增長(zhǎng)的個(gè)體群均被視為克隆。采用組織培養(yǎng)方法可使植物細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)育成完全的個(gè)體(愈傷組織),采用這種方法得到的具有相同基因型的個(gè)體群,也被稱(chēng)為克?。辉趧?dòng)物的無(wú)性增殖中,典型的例子是采用核移植實(shí)驗(yàn)方法,把分化細(xì)胞的核移植到一個(gè)事先去核的蛙卵中,讓其發(fā)育并得到克隆蛙。克隆動(dòng)物具有均一遺傳性質(zhì),在研究環(huán)境條件對(duì)發(fā)育、分化的影響以及藥物的檢測(cè)方面都是重要的實(shí)驗(yàn)材料。在哺乳動(dòng)物中,由于細(xì)胞分化,核異質(zhì)化的程度加劇,因此核移植尚無(wú)成功的例子。(2)細(xì)胞水平:由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂生成的細(xì)胞群叫克隆。但如果培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,則很容易引起染色體變異。(3)基因水平:利用基因重組操作技術(shù),使特定的基因與載體結(jié)合,在細(xì)菌等宿主中進(jìn)行增殖,有可能得到均勻的基因群??寺』蛟诨蚬δ芘c精細(xì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系等基礎(chǔ)研究及在有用物質(zhì)的生產(chǎn)方面,均已得到應(yīng)用。
在上述3種水平上,增殖并分離獲得單一的克隆群稱(chēng)為克隆化。此時(shí),克隆一詞也可作為動(dòng)詞理解??寺∈侵亟MDNA技術(shù)的核心部分。事實(shí)上,克隆技術(shù)現(xiàn)已被人們用來(lái)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)方式繁殖病毒等微生物和植物的純種,從而保證了這些生物基因組的準(zhǔn)確連續(xù)性?,F(xiàn)在,克隆這個(gè)詞還包括單個(gè)自主遺傳因子的分離與保存。細(xì)胞生物的克隆只需要營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基,而基因的克隆則需要某種載體復(fù)制子、特定的寄主細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基。各種類(lèi)型生物的克隆技術(shù)在生物工程中均有其重要作用。
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