2016年10月03日訊 “又打了三天針,今天來做B超,這幾天抽血抽了好多,胳膊、肚皮,到處都是針眼,接下來打針好像還要打屁股,感覺對做試管嬰兒的姐妹們來說,‘體無完膚’這個詞真的很合適?!?/p>
“打了十二天促排卵針了,感覺肚子疼、心慌氣短、惡心、頭暈,還吐了幾次,看誰都不順眼,特別想發(fā)脾氣。這針打下去真疼啊,還好打針的護(hù)士每次動作都挺溫柔,還小心地提醒?!?/p>
以上兩段文字都來自于某論壇里做試管嬰兒的“準(zhǔn)媽媽們”發(fā)的帖子。但是這才僅僅是冰山一角,在試管嬰兒第一步促排卵的過程中,這些都只是“小意思”,忍一忍,靠自己的意志力就能扛過去。可是再嚴(yán)重些的副作用可就不是“扛”這個字能解決得了的了,比如過度刺激卵巢而導(dǎo)致卵巢內(nèi)分泌紊亂,其嚴(yán)重的后果可能是卵巢早衰;更嚴(yán)重的會患上卵巢過度刺激綜合征(OHSS),嚴(yán)重的可以致死。更不用說還可能會增加卵巢腫瘤、乳腺癌的風(fēng)險。
試管嬰兒其實(shí)應(yīng)該是體外受精技術(shù)(IVF)的“俗名”,在治療不孕癥這一領(lǐng)域,它已經(jīng)"勤勉地工作"了35年之久。促排卵作為它的第一個步驟,是不可省略的,因?yàn)椴皇敲總€卵子都一定能受精,也不是每個受精卵都能成功的發(fā)育成健康的胚胎。所以一次獲得多個卵子,才能保證體外受精的成功率,才能避免一次又一次取卵的高額時間成本和對身體帶來的傷害。
尤其是對于多囊卵巢綜合征(PCOS)的女性來說,她們卵巢內(nèi)多是不成熟的小卵泡,沒有優(yōu)勢卵泡成熟。這種卵巢對藥物的反應(yīng)更加敏感,在一定劑量下,小卵泡常常不反應(yīng),劑量一旦增加,卵巢的眾多小卵泡對激素刺激的敏感度直線上升,同時生長,更容易引起我們前面所說的卵巢過度刺激綜合征(OHSS)。所以對于這部分患者,和不想接受激素藥物以及患卵巢腫瘤風(fēng)險較高的人群來說,卵母細(xì)胞體外成熟技術(shù)(IVM)可能更為適合。
與IVF取成熟卵子不同,IVM不需要促排卵,而是直接將小卵泡中的未成熟卵子取出,放在模擬體內(nèi)卵泡微環(huán)境的培養(yǎng)液中進(jìn)行體外培養(yǎng)到成熟階段,然后再進(jìn)行人工受精。這個聽起來不用"折磨"女性的技術(shù)為什么遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有IVF應(yīng)用的那么廣泛呢?原因主要是模擬體內(nèi)卵泡微環(huán)境比較難,IVM的成功率較IVF要低很多。
不過科學(xué)技術(shù)都在是不斷完善、不斷進(jìn)步的,這一次,來自澳大利亞新南威爾士大學(xué)的教授RobertGilchrist和阿德萊德大學(xué)等幾所研究機(jī)構(gòu)的研究人員通力合作,找到了能提高IVM成功率的好辦法!他們的研究長達(dá)10年,終于在上個月把研究成果發(fā)表在了《生物化學(xué)雜志》(《theJournalofBiologicalChemistry》)上。
這個辦法的核心在于他們發(fā)現(xiàn)了一種卵細(xì)胞生長因子cumulin。最初的實(shí)驗(yàn)使用的是豬的卵子,通過添加cumulin和一個小信號分子cAMP,這一個小小的舉動使得實(shí)驗(yàn)組的卵子成功成熟的比例翻了一倍,而且成熟卵子的質(zhì)量也有了改善。
究其根本,我們要說到一因子,一蛋白,因子是生長分化因子(GDF9),蛋白是骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP15)。這兩者是卵母細(xì)胞特異性生長因子,對卵細(xì)胞的成熟和卵細(xì)胞的質(zhì)量如何起著關(guān)鍵的作用,而cumulin則為它們“搭建了一座橋梁”,“督促”它們之間高效的協(xié)同作用。
既然用豬的卵子產(chǎn)生了喜人的效果,那么人類是否也能如此呢?我們可以想象,此類實(shí)驗(yàn)在人的身上開展是具有難度的,畢竟年輕女性的卵子是稀少又具有實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)價值的。所以研究人員最終與位于比利時布魯塞爾的Vrije大學(xué)的醫(yī)學(xué)院取得聯(lián)系,它們在IVF領(lǐng)域有許多科研成果和科研項(xiàng)目,有了實(shí)力強(qiáng)勁的合作對象,研究人員的臨床前試驗(yàn)得以成功開展。幸運(yùn)的是,這一方法在人類身上依然有著很強(qiáng)的效力,與常規(guī)IVM相比,改進(jìn)之后的卵子體外培養(yǎng)成熟后受精的胚胎率提高了50%,這與現(xiàn)在的IVF的成胚胎率幾乎達(dá)到了同一水平。
另一位團(tuán)隊(duì)的核心人物JeremyThompson教授認(rèn)為,IVM是有“取代”IVF的潛力的,畢竟它能減少藥物的使用,避免了諸如卵巢過度刺激等副作用。同時也節(jié)省了服藥或是打針過程中繁復(fù)的血檢和超聲波檢查,這對醫(yī)療資源也是極大地節(jié)省。
研究人員稱,下一步,他們將對安全性進(jìn)行驗(yàn)證,以確保IVM不會影響到胚胎的正常發(fā)育,讓將來使用這個技術(shù)的媽媽們能夠得到一個健康的寶寶。當(dāng)然,這個技術(shù)還需要得到監(jiān)管部門比如FDA的批準(zhǔn)(我國已經(jīng)有少量IVM應(yīng)用案例了,多是針對多囊卵巢患者),這或許會需要不短的時間,但是技術(shù)的創(chuàng)新還是讓我們看到了新的希望。也許將來有一天,不孕癥的女性不用再忍受副作用滿滿的促排卵藥物,只需要一個小小的微創(chuàng)手術(shù)取出不成熟的卵子,就可以安心地等待胚胎移植了。這該是多么人性化的選擇??!
跨越百年的美麗(作于1998年9月5日)
梁衡
100年前的1898年12月26日,法國科學(xué)院人聲鼎沸,一位年輕漂亮、神色莊重又略顯疲倦的婦人走上講臺,全場立即肅然無聲。
1998年是居里夫人發(fā)現(xiàn)放射性元素鐳100周年。
100年前的1898年12月26日,法國科學(xué)院人聲鼎沸,一位年輕漂亮、神色莊重又略顯疲倦的婦人走上講臺,全場立即肅然無聲。她叫瑪麗·居里,她今天要和她的丈夫皮埃爾·居里一起在這里宣布一項(xiàng)驚人發(fā)現(xiàn),他們發(fā)現(xiàn)了天然放射性元素鐳。本來這場報告,她想讓丈夫來作,但皮埃爾·居里堅(jiān)持讓她來講,因?yàn)樵诖酥斑€沒有一個女子登上過法國科學(xué)院的講臺?,旣悺ぞ永锎┲灰u黑色長裙,白凈端莊的臉龐顯出堅(jiān)定又略帶淡泊的神情,而那雙微微內(nèi)陷的大眼睛,則讓你覺得能看透一切,看透未來。她的報告使全場震驚,物理學(xué)進(jìn)入了一個新時代,而她那美麗莊重的形象也就從此定格在歷史上,定格在每個人的心里。
關(guān)于放射性的發(fā)現(xiàn),居里夫人并不是第一人,但她是關(guān)鍵的一人。在她之前,1896年1月,德國科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了X光,這是人工放射性;1896年5月,法國科學(xué)家貝克勒爾發(fā)現(xiàn)鈾鹽可以使膠片感光,這是天然放射性。這都還是偶然的發(fā)現(xiàn),居里夫人卻立即提出了一個新問題,其他物質(zhì)有沒有放射性?物質(zhì)世界里是不是還有另一塊全新的領(lǐng)域?別人在海灘上撿到一塊貝殼,她卻要研究一下這貝殼是怎樣生、怎樣長、怎樣沖到海灘上來的,別人摸瓜她尋藤,別人摘葉她問根。是她提出了放射性這個詞。兩年后,她發(fā)現(xiàn)了釙,接著發(fā)現(xiàn)了鐳,冰山露出了一角。為了提煉純凈的鐳,居里夫婦搞到一噸可能含鐳的工業(yè)廢渣。他們在院子里支起了一口鍋,一鍋一鍋地進(jìn)行冶煉,然后再送到化驗(yàn)室溶解、沉淀、分析。而所謂的化驗(yàn)室是一個廢棄的、曾停放解剖用尸體的破棚子?,旣惤K日在煙熏火燎中攪拌著鍋里的礦渣,她衣裙上、雙手上,留下了酸堿的點(diǎn)點(diǎn)燒痕。一天,疲勞至極,瑪麗揉著酸痛的后腰,隔著滿桌的試管、量杯問皮埃爾:“你說這鐳會是什么樣子?”皮埃爾說:“我只是希望它有美麗的顏色?!苯?jīng)過3年又9個月,他們終于從成噸的礦渣中提煉出了0?1克鐳。它真的有極美麗的顏色,在幽暗的破木棚里發(fā)出略帶藍(lán)色的熒光。它還會自動放熱,一小時放出的熱能溶化等重的冰塊。
舊木棚里這點(diǎn)美麗的淡藍(lán)色熒光,是用一個美麗女子的生命和信念換來的。這項(xiàng)開辟科學(xué)新紀(jì)元的偉大發(fā)現(xiàn)好像不該落在一個女子頭上。千百年來,漂亮就是一個女人的最高榮譽(yù),最大資本,只要有幸得到這一點(diǎn),其余便不必再求了。莫泊桑在他的名著《項(xiàng)鏈》中說:“女人并無社會等級,也無種族差異;她們的姿色、風(fēng)度和嫵媚就是她們身世和門庭的標(biāo)志?!本永锓蛉耸菍儆谀且活惡芷恋呐樱男は袢缃駫毂槭澜绺鲊目蒲薪虒W(xué)機(jī)構(gòu),我們?nèi)钥煽吹剿羧盏娘L(fēng)采。但是她偏偏沒有利用這一點(diǎn)資本,她的戰(zhàn)勝自我也恰恰就是從這一點(diǎn)開始的。當(dāng)她還是個小學(xué)生時就顯示出上帝給她的優(yōu)寵,漂亮的外貌已足以使她討得周圍所有人的喜歡。但她的性格里天生還有一種更可貴的東西,這就是人們經(jīng)常加于男子漢身上的骨氣。她堅(jiān)定、剛毅,有遠(yuǎn)大、執(zhí)著的追求。為了不受漂亮的干擾,她故意把一頭金發(fā)剪得很短,她對哥哥說:“毫無疑問,我們家里的人有天賦,必須使這種天賦由我們中的一個表現(xiàn)出來!”她中學(xué)畢業(yè)后在城里和鄉(xiāng)下當(dāng)了七年家庭教師,積攢了一點(diǎn)學(xué)費(fèi)便到巴黎來讀書。當(dāng)時大學(xué)里女學(xué)生很少,這個高額頭、藍(lán)眼睛、身材修長的漂亮的異國女子,很快成了人們議論的中心。男學(xué)生們?yōu)榱四芨嗟乜此谎?,或有幸湊上去說幾句話,常常擠在教室外的走廊里,她的女友甚至不得不用傘柄趕走這些追慕者。但她對這種熱鬧不屑一顧,她每天到得最早,坐在前排,給那些追尋的目光一個無情的后腦勺。她身上永遠(yuǎn)裹著一層冰霜的盔甲,凜然使那些“追星族”不敢靠近。她本來住在姐姐家中,為了求得安靜,便一人租了間小閣樓,一天只吃一頓飯,日夜苦讀。晚上冷得睡不著,就拉把椅子壓在身上,以取得一點(diǎn)感覺上的溫暖。這種心無旁騖、懸梁刺股、臥薪嘗膽的進(jìn)取精神,就是一般男子也是很難做到的啊。宋玉說有美女在墻頭看他三年而不動心;范仲淹考進(jìn)士前在一間破廟里讀書,晨起煮粥一碗,冷后劃作四塊,是為一天的口糧。而在地球那一邊的法國,一個波蘭女子也這樣心靜,這樣執(zhí)著,這樣地耐得苦寒。她以25歲的妙齡,面對追者如潮而不心動。她只要稍微松一下手,回一下頭,就會跌回溫軟的懷抱和贊美的泡沫中,但是她有大志,有大求,她知道只有發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造之花才有永開不敗的美麗。所以她甘愿讓酸堿啃蝕她柔美的雙手,讓嗆人的煙氣吹皺她秀美的額頭。
本來瑪麗·居里完全可以換另外一種活法。她可以趁著年輕貌美如現(xiàn)代女孩吃青春飯那樣,在欽羨和禮贊中活個輕松,活個痛快。但是她沒有,她知道自己更深一層的價值和更遠(yuǎn)一些的目標(biāo)。成語“淺嘗輒止”是指人對外部世界的認(rèn)識,殊不知有多少人對自己也常是淺知輒止,見寵即喜。數(shù)年前一位母親對我說她剛上初中的女兒成績下降,為什么?答曰:“知道愛美了,上課總用鉛筆桿做她的卷卷頭。”美對人來說是一種附加,就像格律對詩詞也是一種附加。律詩難作,美人難為,做得好驚天動地,做不好就黃花萎地。瑪麗·居里讓全世界的女子都知道,她們除了“身世”和“門庭”之外,還有更重要的東西。
1852年斯托夫人寫了一本《湯姆叔叔的小屋》,導(dǎo)致了美國南北戰(zhàn)爭的爆發(fā),林肯說是一個小婦人引發(fā)了一場解放黑奴的大革命。比斯托夫人約晚50年,居里夫人發(fā)現(xiàn)了鐳,也是一個小婦人引發(fā)了一場革命,科學(xué)革命。它直接導(dǎo)致了后來盧瑟夫?qū)υ咏Y(jié)構(gòu)的探秘,導(dǎo)致了原子彈的爆炸,導(dǎo)致了原子時代的到來。更重要的是這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)的哲學(xué)意義。哲學(xué)家說事物無時無刻不在變;西方哲人說,人不能兩次踏進(jìn)同一條河流;公元1082年東方哲人蘇東坡赤壁望月長嘆道:“蓋將自其變者而觀之,則天地曾不能以一瞬;自其不變者而觀之,則物與我皆無盡也。”現(xiàn)在,居里夫人證明鐳便是這樣“不能以一瞬”而存在的物質(zhì),它會自己不停地發(fā)光、放熱、放出射線,能灼傷人的皮膚,能穿透黑紙使膠片感光,能使空氣導(dǎo)電,它剎那間是自己又不是自己。哲理就滲透在每個原子的毛孔里。瑪麗·居里幾乎在完成這項(xiàng)偉大自然發(fā)現(xiàn)的同時也完成了對人生意義的發(fā)現(xiàn)。她也在不停地變化著,當(dāng)工作卓有成效的同時,鐳射線也在無聲地侵蝕著她的肌體。她美麗健康的容貌在悄悄地隱退,她逐漸變得眼花耳鳴,蒼白乏力。而皮埃爾不幸早逝,社會對女性的歧視更加重了她生活和思想上的沉重負(fù)擔(dān)。但她什么也不管,只是默默地工作。她從一個漂亮的小姑娘,一個端莊堅(jiān)毅的女學(xué)者,變成科學(xué)教科書里的新名詞“放射線”,變成物理學(xué)的一個新計(jì)量單位“居里”,變成一條條科學(xué)定理,她變成了科學(xué)史上一塊永遠(yuǎn)的里程碑。“自其不變者而觀之”,她得到了永恒?!伴L恨春歸無覓處,不知轉(zhuǎn)入此中來”,就像化學(xué)的置換反應(yīng)一樣,她的青春美麗換位到了科學(xué)教科書里,換位到了人類文化的史冊里。
居里夫人的美名從她發(fā)現(xiàn)鐳那一刻起就流傳于世,迄今已經(jīng)百年,這是她用全部的青春、信念和生命換來的榮譽(yù)。她一生共得了10項(xiàng)獎金、16種獎?wù)隆?07個名譽(yù)頭銜,特別是兩次諾貝爾獎。她本來可以躺在任何一項(xiàng)大獎或任何一個榮譽(yù)上盡情地享受,但是她視名利如糞土,她將獎金贈給科研事業(yè)和戰(zhàn)爭中的法國,而將那些獎?wù)滤徒o6歲的小女兒去當(dāng)玩具。上帝給的美形她都不為所累,塵世給的美譽(yù)她又怎肯背負(fù)在身呢?憑誰論短長,漫將浮名換了精修細(xì)研,她一如既往,埋頭工作到67歲離開人世,離開了她心愛的實(shí)驗(yàn)室。直到她死后40年,她用過的筆記本里,還有射線在不停地釋放。愛因斯坦說:“在所有的世界著名人物當(dāng)中,瑪麗·居里是惟一沒有被盛名寵壞的人。”她實(shí)事求是,超形脫俗,知道自己的目標(biāo),更知道自己的價值。在一般人要做到這兩個自知,排除干擾并終生如一,是很難很難的,但居里夫人做到了。她讓我們明白,人有多重價值,是需要多層開發(fā)的。有的人止于形,以售其貌;有的人止于勇,而呈其力;有的人止于心,而有其技;有的人達(dá)于理,而用其智。諸葛亮戎馬一生,氣吞曹吳,卻不披一甲,不佩一刃;毛澤東指揮軍民萬眾,在戰(zhàn)火中打出一個新中國,卻從不受軍銜,不背一槍。大音希聲,大道無形,大智之人,不耽于形,不逐于力,不持于技。他們淡淡地生活,靜靜地思考,執(zhí)著地進(jìn)取,直進(jìn)到智慧高地,自由地駕馭規(guī)律,而永葆一種理性的美麗。
居里夫人就是這樣一位挺立在智慧高地的偉人。
根據(jù)我多年的試管實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),我認(rèn)為試管嬰兒胚胎移植后提成功率有三大要素!
1、胚胎移植后保持輕松平穩(wěn)的心態(tài)是試管嬰兒成功的前提
毋庸諱言,不孕癥本身給夫婦雙方帶來了巨大的心理壓力。對試管嬰兒技術(shù)的不了解以及未來結(jié)局的不確定性,無形中加重了不孕夫婦的心理負(fù)擔(dān)??茖W(xué)家們研究發(fā)現(xiàn),約有20%-30%的施行試管嬰兒治療的女性患有焦慮癥、抑郁癥??梢?,進(jìn)行試管嬰兒治療的夫婦出現(xiàn)焦慮、抑郁是一種較為普遍的現(xiàn)象。焦慮、抑郁會通過影響激素或免疫系統(tǒng)的應(yīng)激機(jī)制,對試管嬰兒的妊娠結(jié)局產(chǎn)生一定的影響。
有研究發(fā)現(xiàn),精神緊張的患者著床期子宮內(nèi)膜所分泌的調(diào)節(jié)著床因子顯著低于精神放松的患者。可見,精神緊張、焦慮、抑郁對患者是有害而無益的。因此,在胚胎移植以后準(zhǔn)媽媽們首先應(yīng)該注意的第一個事項(xiàng)就是保持良好的平穩(wěn)的心態(tài),大家無需過于緊張。
試管嬰兒技術(shù)在我國已經(jīng)發(fā)展了30多年,經(jīng)過多年的創(chuàng)新和改進(jìn),技術(shù)水平已經(jīng)走向成熟了。絕大多數(shù)不孕不育夫婦經(jīng)過幾個周期的治療后都能如愿以償,更有很多夫婦都是一次治療就成功孕育了寶寶。所以,要對試管嬰兒這項(xiàng)技術(shù)抱有足夠的信心,也要對自己抱有信心,相信自己能成功。有失敗經(jīng)歷的姐妹們,也不必灰心喪氣,要抱著大不了從頭再來的心態(tài)迎接再一次的治療。
其次,要學(xué)會放松自己,主動調(diào)節(jié)心情。治療過程雖然繁瑣,但不要當(dāng)成沉重的負(fù)擔(dān),治療之余,可以多讀一些輕松的書籍,多看一些好玩的電影,或者去大自然中放松一下。家人也要努力為她們創(chuàng)造一個和諧、輕松的氛圍??傊?,心情放松,心態(tài)平和,最有利于新生命的孕育和誕生。
2、胚胎移植后每天按時按量用藥是試管嬰兒成功的保障
胚胎移植以后,準(zhǔn)媽媽們一定要按時按量的遵醫(yī)囑使用黃體酮藥物進(jìn)行黃體支持。通常采用黃體酮針劑、陰道使用的栓劑等進(jìn)行黃體支持。黃體酮針劑是傳統(tǒng)藥物,效果穩(wěn)定,但是作為一種油劑,注射后難以吸收,容易在注射部位形成腫塊,造成疼痛及其他不適。陰道使用的栓劑吸收好,效果可靠,但是價格偏高,限制了其廣泛應(yīng)用。
但是不論使用哪種方式的黃體酮制劑,都需要配合醫(yī)生按時用藥,以保證體內(nèi)內(nèi)分泌環(huán)境適于孕育新生命。
3、胚胎移植后進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動有助于提高試管嬰兒妊娠率
所謂胚胎移植是采用一個細(xì)小的管子將胚胎輸送到子宮腔內(nèi),是不會在排尿、排便或行走時掉出來的。所以移植后不要因?yàn)榕屡咛膶m腔流出來而憋尿。
移植后的3-5天后一般建議正常生活即可,不需要長期臥床,長期臥床容易導(dǎo)致血液循環(huán)變差,對胚胎著床反而不利。不過要記住,移植后不可劇烈運(yùn)動,也不要提重物。
關(guān)于克隆的資料
克隆是英文clone的音譯,簡單講就是一種人工誘導(dǎo)的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經(jīng)過雌雄兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合、只由一個生物體產(chǎn)生后代的生殖方式,常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經(jīng)過壓條或嫁接等方式產(chǎn)生新個體也叫無性繁殖。綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進(jìn)行無性繁殖的。科學(xué)家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆,這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎,當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后,再被植入動物子宮中使動物懷孕,便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞者基因相同的動物。這一過程中如果對供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造,那么無性繁殖的動物后代基因就會發(fā)生相同的變化。
克隆技術(shù)不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結(jié)合,只需從動物身上提取一個單細(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物體內(nèi),就可孕育出新的個體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來的克隆動物,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”。英國英格蘭科學(xué)家和美國俄勒岡科學(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)年原子彈的問世相提并論。
克隆技術(shù)可以用來生產(chǎn)“克隆人”,可以用來“復(fù)制”人,因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對人類來說,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”像希特勒之類的戰(zhàn)爭狂人,那會給人類社會帶來什么呢?即使是用于“復(fù)制”普通的人,也會帶來一系列的倫理道德問題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn),將會使優(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,劍柄掌握在人類手中。人類應(yīng)該采取聯(lián)合行動,避免“克隆人”的出現(xiàn),使克隆技術(shù)造福于人類社會。
克隆技術(shù)研究現(xiàn)狀
一、克隆的早期研究
克隆一詞是英文單詞clone的音譯,作為名詞,c1one通常被意譯為無性繁殖系。同一克隆內(nèi)所有成員的遺傳構(gòu)成是完全相同的,例外僅見于有突變發(fā)生時。自然界早已存在天然植物、動物和微生物的克隆,例如:同卵雙胞胎實(shí)際上就是一種克隆。然而,天然的哺乳動物克隆的發(fā)生率極低,成員數(shù)目太少(一般為兩個),且缺乏目的性,所以很少能夠被用來為人類造福,因此,人們開始探索用人工的方法來生產(chǎn)高等動物克隆。這樣,克隆一詞就開始被用作動詞,指人工培育克隆動物這一動作。
目前,生產(chǎn)哺乳動物克隆的方法主要有胚胎分割和細(xì)胞核移植兩種??寺⊙颉岸嗬颉保约捌浜蟾鲊茖W(xué)家培育的各種克隆動物,采用的都是細(xì)胞核移植技術(shù)。所謂細(xì)胞核移植,是指將不同發(fā)育時期的胚胎或成體動物的細(xì)胞核,經(jīng)顯微手術(shù)和細(xì)胞融合方法移植到去核卵母細(xì)胞中,重新組成胚胎并使之發(fā)育成熟的過程。與胚胎分割技術(shù)不同,細(xì)胞核移植技術(shù),特別是細(xì)胞核連續(xù)移植技術(shù)可以產(chǎn)生無限個遺傳相同的個體。由于細(xì)胞核移植是產(chǎn)生克隆動物的有效方法,故人們往往把它稱為動物克隆技術(shù)。
采用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動物的設(shè)想,最初由漢斯·施佩曼在1938年提出,他稱之為“奇異的實(shí)驗(yàn)”,即從發(fā)育到后期的胚胎(成熟或未成熟的胚胎均可)中取出細(xì)胞核,將其移植到一個卵子中。這一設(shè)想是現(xiàn)在克隆動物的基本途徑。
從1952年起,科學(xué)家們首先采用青蛙開展細(xì)胞核移植克隆實(shí)驗(yàn),先后獲得了蝌蚪和成體蛙。1963年,我國童第周教授領(lǐng)導(dǎo)的科研組,首先以金魚等為材料,研究了魚類胚胎細(xì)胞核移植技術(shù),獲得成功。
哺乳動物胚胎細(xì)胞核移植研究的最初成果在1981年取得——卡爾·伊爾門澤和彼得·霍佩用鼠胚胎細(xì)胞培育出發(fā)育正常的小鼠。1984年,施特恩·維拉德森用取自羊的未成熟胚胎細(xì)胞克隆出一只活產(chǎn)羊,其他人后來利用牛、豬、山羊、兔和獼猴等各種動物對他采用的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了重復(fù)實(shí)驗(yàn)。1989年,維拉德森獲得連續(xù)移核二代的克隆牛。1994年,尼爾·菲爾斯特用發(fā)育到至少有120個細(xì)胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年,在主要的哺乳動物中,胚胎細(xì)胞核移植都獲得成功,包括冷凍和體外生產(chǎn)的胚胎;對胚胎干細(xì)胞或成體干細(xì)胞的核移植實(shí)驗(yàn),也都做了嘗試。但到1995年為止,成體動物已分化細(xì)胞核移植一直未能取得成功。
二、克隆羊“多莉”的意義和引起的反響
以上事實(shí)說明,在1997年2月英國羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細(xì)胞克隆羊“多莉”培育成功之前,胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展。實(shí)際上,“多莉”的克隆在核移植技術(shù)上沿襲了胚胎細(xì)胞核移植的全部過程,但這并不能減低“多莉”的重大意義,因?yàn)樗鞘澜缟系谝焕?jīng)體細(xì)胞核移植出生的動物,是克隆技術(shù)領(lǐng)域研究的巨大突破。這一巨大進(jìn)展意味著:在理論上證明了,同植物細(xì)胞一樣,分化了的動物細(xì)胞核也具有全能性,在分化過程中細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)沒有不可逆變化;在實(shí)踐上證明了,利用體細(xì)胞進(jìn)行動物克隆的技術(shù)是可行的,將有無數(shù)相同的細(xì)胞可用來作為供體進(jìn)行核移植,并且在與卵細(xì)胞相融合前可對這些供體細(xì)胞進(jìn)行一系列復(fù)雜的遺傳操作,從而為大規(guī)模復(fù)制動物優(yōu)良品種和生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物提供了有效方法。
在理論上,利用同樣方法,人可以復(fù)制“克隆人”,這意味著以往科幻小說中的獨(dú)裁狂人克隆自己的想法是完全可以實(shí)現(xiàn)的。因此,“多莉”的誕生在世界各國科學(xué)界、政界乃至宗教界都引起了強(qiáng)烈反響,并引發(fā)了一場由克隆人所衍生的道德問題的討論。各國政府有關(guān)人士、民間紛紛作出反應(yīng):克隆人類有悖于倫理道德。盡管如此,克隆技術(shù)的巨大理論意義和實(shí)用價值促使科學(xué)家們加快了研究的步伐,從而使動物克隆技術(shù)的研究與開發(fā)進(jìn)入一個高潮。
三、近3年來克隆研究的重要成果
克隆羊“多莉”的誕生在全世界掀起了克隆研究熱潮,隨后,有關(guān)克隆動物的報道接連不斷。1997年3月,即“多莉”誕生后1個月,美國、中國臺灣和澳大利亞科學(xué)家分別發(fā)表了他們成功克隆猴子、豬和牛的消息。不過,他們都是采用胚胎細(xì)胞進(jìn)行克隆,其意義不能與“多莉”相比。同年7月,羅斯林研究所和PPL公司宣布用基因改造過的胎兒成纖維細(xì)胞克隆出世界上第一頭帶有人類基因的轉(zhuǎn)基因綿羊“波莉”(Polly)。這一成果顯示了克隆技術(shù)在培育轉(zhuǎn)基因動物方面的巨大應(yīng)用價值。
1998年7月,美國夏威夷大學(xué)Wakayama等報道,由小鼠卵丘細(xì)胞克隆了27只成活小鼠,其中7只是由克隆小鼠再次克隆的后代,這是繼“多莉”以后的第二批哺乳動物體細(xì)胞核移植后代。此外,Wakayama等人采用了與“多莉”不同的、新的、相對簡單的且成功率較高的克隆技術(shù),這一技術(shù)以該大學(xué)所在地而命名為“檀香山技術(shù)”。
此后,美國、法國、荷蘭和韓國等國科學(xué)家也相繼報道了體細(xì)胞克隆牛成功的消息;日本科學(xué)家的研究熱情尤為驚人,1998年7月至1999年4月,東京農(nóng)業(yè)大學(xué)、近畿大學(xué)、家畜改良事業(yè)團(tuán)、地方(石川縣、大分縣和鹿兒島縣等)家畜試驗(yàn)場以及民間企業(yè)(如日本最大的奶商品公司雪印乳業(yè)等)紛紛報道了,他們采用牛耳部、臀部肌肉、卵丘細(xì)胞以及初乳中提取的乳腺細(xì)胞克隆牛的成果。至1999年底,全世界已有6種類型細(xì)胞——胎兒成纖維細(xì)胞、乳腺細(xì)胞、卵丘細(xì)胞、輸卵管/子宮上皮細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和耳部皮膚細(xì)胞的體細(xì)胞克隆后代成功誕生。
2000年6月,中國西北農(nóng)林科技大學(xué)利用成年山羊體細(xì)胞克隆出兩只“克隆羊”,但其中一只因呼吸系統(tǒng)發(fā)育不良而早夭。據(jù)介紹,所采用的克隆技術(shù)為該研究組自己研究所得,與克隆“多莉”的技術(shù)完全不同,這表明我國科學(xué)家也掌握了體細(xì)胞克隆的尖端技術(shù)。
在不同種間進(jìn)行細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)也取得了一些可喜成果,1998年1月,美國威斯康星一麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家們以牛的卵子為受體,成功克隆出豬、牛、羊、鼠和獼猴五種哺乳動物的胚胎,這一研究結(jié)果表明,某個物種的未受精卵可以同取自多種動物的成熟細(xì)胞核相結(jié)合。雖然這些胚胎都流產(chǎn)了,但它對異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年,美國科學(xué)家用牛卵子克隆出珍稀動物盤羊的胚胎;我國科學(xué)家也用兔卵子克隆了大熊貓的早期胚胎,這些成果說明克隆技術(shù)有可能成為保護(hù)和拯救瀕危動物的一條新途徑。
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)用前景,概括起來大致有以下四個方面:(1)培育優(yōu)良畜種和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)動物;(2)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物;(3)生產(chǎn)人胚胎干細(xì)胞用于細(xì)胞和組織替代療法;(4)復(fù)制瀕危的動物物種,保存和傳播動物物種資源。以下就生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動物和胚胎干細(xì)胞作簡要說明。
轉(zhuǎn)基因動物研究是動物生物工程領(lǐng)域中最誘人和最有發(fā)展前景的課題之一,轉(zhuǎn)基因動物可作為醫(yī)用器官移植的供體、作為生物反應(yīng)器,以及用于家畜遺傳改良、創(chuàng)建疾病實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷取5壳稗D(zhuǎn)基因動物的實(shí)際應(yīng)用并不多,除單一基因修飾的轉(zhuǎn)基因小鼠醫(yī)學(xué)模型較早得到應(yīng)用外,轉(zhuǎn)基因動物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物蛋白的研究時間較長,已進(jìn)行了10多年,但目前在全世界范圍內(nèi)僅有2例藥品進(jìn)入3期臨床試驗(yàn),5~6個藥品進(jìn)入2期臨床試驗(yàn);而其農(nóng)藝性狀發(fā)生改良、可資畜牧生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因家畜品系至今沒有誕生。轉(zhuǎn)基因動物制作效率低、定點(diǎn)整合困難所導(dǎo)致的成本過高和調(diào)控失靈,以及轉(zhuǎn)基因動物有性繁殖后代遺傳性狀出現(xiàn)分離、難以保持始祖的優(yōu)良勝狀,是制約當(dāng)今轉(zhuǎn)基因動物實(shí)用化進(jìn)程的主要原因。
體細(xì)胞克隆的成功為轉(zhuǎn)基因動物生產(chǎn)掀起一場新的革命,動物體細(xì)胞克隆技術(shù)為迅速放大轉(zhuǎn)基因動物所產(chǎn)生的種質(zhì)創(chuàng)新效果提供了技術(shù)可能。采用簡便的體細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)實(shí)施目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)移,可以避免家畜生殖細(xì)胞來源困難和低效率。同時,采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系,可以在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)基因整合預(yù)檢和性別預(yù)選。在核移植前,先把目的外源基因和標(biāo)記基因(如LagZ基因和新霉素抗生基因)的融合基因?qū)肱囵B(yǎng)的體細(xì)胞中,再通過標(biāo)記基因的表現(xiàn)來篩選轉(zhuǎn)基因陽性細(xì)胞及其克隆,然后把此陽性細(xì)胞的核移植到去核卵母細(xì)胞中,最后生產(chǎn)出的動物在理論上應(yīng)是100%的陽性轉(zhuǎn)基因動物。采用此法,Schnieke等(Bio Report,1997)已成功獲得6只轉(zhuǎn)基因綿羊,其中3只帶有人凝血因子IX基因和標(biāo)記基因(新霉素抗性基因),3只帶有標(biāo)記基因,目的外源基因整合率高達(dá)50%。Cibelli(Science,1997)同樣利用核移植法獲得3頭轉(zhuǎn)基因牛,證實(shí)了該法的有效性。由此可以看出,當(dāng)今動物克隆技術(shù)最重要的應(yīng)用方向之一,就是高附加值轉(zhuǎn)基因克隆動物的研究開發(fā)。
胚胎干細(xì)胞(ES)是具有形成所有成年細(xì)胞類型潛力的全能干細(xì)胞。科學(xué)家們一直試圖誘導(dǎo)各種干細(xì)胞定向分化為特定的組織類型,來替代那些受損的體內(nèi)組織,比如把產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞植入糖尿病患者體內(nèi)??茖W(xué)家們已經(jīng)能夠使豬ES細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樘鴦拥男募〖?xì)胞,使人ES細(xì)胞生成神經(jīng)細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞和使小鼠ES細(xì)胞分化為內(nèi)胚層細(xì)胞。這些結(jié)果為細(xì)胞和組織替代療法開辟了道路。目前,科學(xué)家已成功分離到人ES細(xì)胞(Thomson等1998,Science),而體細(xì)胞克隆技術(shù)為生產(chǎn)患者自身的ES細(xì)胞提供了可能。把患者體細(xì)胞移植到去核卵母細(xì)胞中形成重組胚,把重組胚體外培養(yǎng)到囊胚,然后從囊胚內(nèi)分離出ES細(xì)胞,獲得的ES細(xì)胞使之定向分化為所需的特定細(xì)胞類型(如神經(jīng)細(xì)胞,肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞),用于替代療法。這種核移植法的最終目的是用于干細(xì)胞治療,而非得到克隆個體,科學(xué)家們稱之為“治療克隆”。
克隆技術(shù)在基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用也是很有意義的,它為研究配子和胚胎發(fā)生,細(xì)胞和組織分化,基因表達(dá)調(diào)控,核質(zhì)互作等機(jī)理提供了工具。
五、克隆技術(shù)存在的問題
盡管克隆技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景,但離產(chǎn)業(yè)化尚有很大距離。因?yàn)樽鳛橐粋€新興的研究領(lǐng)域,克隆技術(shù)在理論和技術(shù)上都還很不成熟,在理論上,分化的體細(xì)胞克隆對遺傳物質(zhì)重編(細(xì)胞核內(nèi)所有或大部分基因關(guān)閉,細(xì)胞重新恢復(fù)全能性的過程)的機(jī)理還不清楚;克隆動物是否會記住供體細(xì)胞的年齡,克隆動物的連續(xù)后代是否會累積突變基因,以及在克隆過程中胞質(zhì)線粒體所起的遺傳作用等問題還沒有解決。
在實(shí)踐中,克隆動物的成功率還很低,維爾穆特研究組在培育“多莉“的實(shí)驗(yàn)中,融合了277枚移植核的卵細(xì)胞,僅獲得了“多莉”這一只成活羔羊,成功率只有0.36%,同時進(jìn)行的胎兒成纖維細(xì)胞和胚胎細(xì)胞的克隆實(shí)驗(yàn)的成功率也分別只有1.7%和1.1%,即使是使用“檀香山”技術(shù),以分化程度較低的卵丘細(xì)胞為核供體,其成功率也只有百分之幾。
此外,生出的部分個體表現(xiàn)出生理或免疫缺限。以克隆牛為例,日本、法國等國培育的許多克隆牛在降生后兩個月內(nèi)死去;到2000年2月,日本全國已共有121頭體細(xì)胞克隆牛誕生,但存活的只有64頭。觀察結(jié)果表明,部分犢牛胎盤功能不完善,其血液中含氧量及生長因子的濃度都低于正常水平;有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發(fā)育;克隆動物胎兒普遍存在比一般動物發(fā)育快的傾向,這些都可能是死亡的原因。
即使是正常發(fā)育的“多莉”,也被發(fā)現(xiàn)有早衰跡象。染色體的未端被稱為端粒,它決定著細(xì)胞能夠分裂的次數(shù):每一次分裂端粒都會縮短,而當(dāng)端粒耗盡后細(xì)胞就失去了分裂能力。1998年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“多莉”的細(xì)胞端粒比正常的要短,即其細(xì)胞處于更衰老的狀態(tài)。當(dāng)時認(rèn)為,這可能是用成年綿羊的細(xì)胞克隆“多莉”造成的,使其細(xì)胞具有成年細(xì)胞的印記,但這一解釋目前受到了挑戰(zhàn),美國馬薩諸塞州的醫(yī)生羅伯特·蘭扎等用培養(yǎng)的衰老細(xì)胞克隆牛,得到6頭小牛,出生5~10個月后發(fā)現(xiàn)這些克隆牛的端粒比普通同齡小牛要長,有的甚至比普通新生小牛的端粒還長?,F(xiàn)在還不清楚這一現(xiàn)象的原因,也不清楚為何與“多莉“的情況有巨大差別。但這一實(shí)驗(yàn)說明,在一些情況下克隆過程能改變成熟細(xì)胞的分子鐘,使其“恢復(fù)青春”,關(guān)于這種變化對克隆動物壽命的影響,還有待于進(jìn)一步觀察。
除了以上的理論和技術(shù)障礙外,克隆技術(shù)(尤其是在人胚胎方面的應(yīng)用)對倫理道德的沖擊和公眾對此的強(qiáng)烈反應(yīng)也限制了克隆技術(shù)的應(yīng)用。但幾年來克隆技術(shù)的發(fā)展表明,世界各科技大國都不甘落后,誰也沒有放棄克隆技術(shù)研究。這一點(diǎn)上英國政府的態(tài)度非常具有代表性,在1997年2月底宣布中止對“多莉”研究小組投資后不到1個月,英國科技委員會就對克隆技術(shù)發(fā)表專題報告,表明英國政府將重新考慮這一決定,認(rèn)為盲目禁止這方面的研究并不是明智之舉,關(guān)鍵在于建立一定的規(guī)范利用它為人類造福。
回答者:督☆督 - 試用期 一級 3-7 20:59
一、克隆的概念
眾所周知,生物的繁衍是通過生殖完成的。生物的繁殖有兩種方式:一種叫有性生殖,一種叫無性生殖。
有性生殖是通過兩性生殖細(xì)胞 ( 精子和卵子 ) 的融合,并發(fā)育形成后代的生殖方式。無性生殖則不經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合,而是由生物體自身的分裂生殖或其體細(xì)胞生長發(fā)育形成個體。無性生殖多見于植物與某些動物 ( 如單細(xì)胞動物與低等動物 ) 。
克隆是英文“ clone ”的音譯,來自希臘文 klon , 原意為苗或嫩枝,指以無性生殖或營養(yǎng)生殖的一些植物。隨著時間的推移和科學(xué)的發(fā)展,它的含義增加了許多內(nèi)容,如一個細(xì)胞在體外培養(yǎng)下產(chǎn)生的一群細(xì)胞;由“親本”序列產(chǎn)生的 DNA 序列等等。概言之, 克隆是指由一個細(xì)胞或個體,通過無性繁殖手段,獲得遺傳上相同的細(xì)胞群或個體群。
我國古典名著《西游記》里的孫悟空,只要拔撮毫毛吹口仙氣,就能“變”出許多孫悟空。因?yàn)榘我淮楹撩仨殠乱蝗杭?xì)胞,這一群細(xì)胞就能培養(yǎng)出一群相同的孫大圣。這也歸屬于無性生殖。只不過孫大圣本領(lǐng)高強(qiáng),能在瞬間“克隆”出千百個自己而已。簡而言之,克隆就是無性生殖,就是“復(fù)制”、“翻版”。
二、植物的克隆
無性生殖 ( 克隆 ) 本來是一種低級的生殖方式。生物進(jìn)化的層次越低,越有可能采取這種生殖方式,進(jìn)化層次越高,則越不可能采取這種生殖方式。由于低級生物,如微生物,采取自行分裂的方法繁殖,分裂后子代與親代的遺傳物質(zhì)完全一樣,因此在這個意義上微生物沒有“個體”,它們也沒有死亡。雖然在嚴(yán)格的意義上,微生物的親代與子代仍然會有若干差異,因?yàn)樗鼈兊耐饨鐮I養(yǎng)環(huán)境仍然會有差異,但從高等動物的角度看,這種差異似乎太微不足道了。在這種差異可以不計(jì)的條件下,人們可以說,對微生物來說,它們是不死的。死亡是生物進(jìn)化到較高階段的產(chǎn)物?,F(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)研究中用克隆技術(shù)在體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞或癌細(xì)胞,也稱為“永生細(xì)胞株”,意思也是說這些細(xì)胞是“不死的”。
生物醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入微觀層次,運(yùn)用克隆技術(shù)來培養(yǎng)正?;虍惓<?xì)胞的永生細(xì)胞株,雖然是一件難度很大的工作,但已經(jīng)在各國的科學(xué)界和醫(yī)學(xué)界越來越得到重視。在農(nóng)業(yè)上,人們早已用插枝、壓條等方法,來繁殖適合于人類需要的植物。在畜牧業(yè)上,各國都在進(jìn)行用克隆技術(shù)產(chǎn)生更多良種動物的研究。但從高等生物成體的體細(xì)胞中發(fā)育出一個成體,這是克隆技術(shù)的一個重大發(fā)展。
早在許多年前,美國康奈爾大學(xué)研究人員將成熟的胡蘿卜高速攪拌,獲得單個胡蘿卜細(xì)胞,然后將這些單個細(xì)胞置于生長培養(yǎng)基中,培養(yǎng)出遺傳上完全一樣的胡蘿卜。這個試驗(yàn)證實(shí)了植物細(xì)胞全能性學(xué)說。所謂植物細(xì)胞全能性學(xué)說是指植物體的每一個細(xì)胞,包括體細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整個體的潛能。
植物細(xì)胞全能性學(xué)說在植物界已經(jīng)得到廣泛的證明?,F(xiàn)在我們可以植物體的任何一種活的細(xì)胞、組織、器官,經(jīng)過體外人工培養(yǎng)獲得它的完整植株,并產(chǎn)生許多植物。這種技術(shù)被稱為組織培養(yǎng)。它已用于工廠化生產(chǎn)花卉、作物 ( 如甘蔗 ) 的試管苗。
三、動物克隆的歷程
關(guān)于動物的無性生殖研究,一直是科學(xué)家探索的課題。因?yàn)槿祟愅ㄟ^有性生殖的方法,選育家畜品種已有上千年的歷史,結(jié)果是產(chǎn)生了一些優(yōu)良的個體或群體。它們比一般的個體更能滿足人們的需要和愿望。譬如,一頭產(chǎn)奶量特別高的奶牛,一群毛產(chǎn)量多的綿羊,一匹得獎的賽馬或一只優(yōu)秀的警犬。可是,有性生殖的后代,其性能不一定都同親代一樣,有的甚至不如親代。究其原因,因?yàn)槁炎踊蚓又粩y帶構(gòu)成親代的、任意一半的等位基因,而等位基因幾乎可以有無限的組合,因而會產(chǎn)生不同的后代。兄弟、姊妹、兄妹、姊弟之間都有很大的差異,便是因?yàn)闃O難有完全相同的基因型。
所以通過有性生殖保持一種表現(xiàn)型是非常困難的。如果獲得一種理想的表現(xiàn)型如產(chǎn)奶量高的奶牛,再通過無性生殖保持、擴(kuò)大和繁殖這種表現(xiàn)型,即生產(chǎn)許多遺傳上相同的個體,從經(jīng)濟(jì)角度講顯然是很有價值的。
⒈卵細(xì)胞培養(yǎng)成成體
1951 ~ 1959 年,我國著名細(xì)胞生物學(xué)家朱冼等,用直徑 10 ~ 13um 的玻璃針刺激去卵膜的蟾蜍卵細(xì)胞,在世界上首次培養(yǎng)出 25 只蟾蜍成體,即沒有父親的癩蛤蟆。它們最長的可活 8 個月。
在上述試驗(yàn)中用的是生殖細(xì)胞。體細(xì)胞能否通過培養(yǎng)獲得動物體呢?即植物細(xì)胞具有的全能性,動物細(xì)胞是否也具有?每個動物細(xì)胞,包括體細(xì)胞都具有該物種的全套基因是不容懷疑的,但從體細(xì)胞直接培養(yǎng)成動物成體至今尚未成功。為了證明動物細(xì)胞也具有全能性,生物學(xué)家進(jìn)行了大量的細(xì)胞核移植試驗(yàn)。
⒉細(xì)胞核移植試驗(yàn)
1939 年,科學(xué)家首次在變形蟲中進(jìn)行核移植試驗(yàn)。他們將核移到同種去核變形蟲中,結(jié)果重組的變形蟲可生長,并繁殖后代。
1963 年起,我國著名生物學(xué)家童第周等進(jìn)行了大量的魚類核移植試驗(yàn)。其中 1980 年,他們將鯉魚囊胚期細(xì)胞核作供體核,鯽魚的未受精去核成熟卵細(xì)胞作受體質(zhì), 2.7% 的移核卵發(fā)育到成魚。鯉鯽移核魚的主要性狀與鯉魚相同,但脊椎骨的數(shù)目與鯽魚相同,而側(cè)鱗的數(shù)目介于這兩種魚之間。這種細(xì)胞工程魚生長速度比鯉魚快 22% ,現(xiàn)已在生產(chǎn)上大面積推廣。
1966 年,科學(xué)家用兩棲類非洲爪蟾進(jìn)行核移植試驗(yàn)。他們將蝌蚪的腸細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵細(xì)胞中,結(jié)果有 1.5% 的重組細(xì)胞發(fā)育成體。他們的試驗(yàn)第一次證明了動物的體細(xì)胞也具有全能性,但在哺乳動物體細(xì)胞中尚未證明。
⒊用胚胎細(xì)胞克隆哺乳動物
1986 年,英國科學(xué)家用綿羊的 8 細(xì)胞胚胎細(xì)胞 ( 在 8 細(xì)胞胚胎之前的細(xì)胞才能表現(xiàn)全能性 ) 做供核細(xì)胞,羊的卵細(xì)胞做供質(zhì)細(xì)胞,結(jié)果重組細(xì)胞能發(fā)育成羊成體,此后又相繼用胚胎細(xì)胞克隆出牛、鼠、兔、猴等動物。應(yīng)該指出的是,該試驗(yàn)并非復(fù)制雄性或雌性綿羊,而是復(fù)制它們的后代,因此試驗(yàn)還存在一定的不足或缺陷。
在我國,用胚胎細(xì)胞克隆哺乳動物, 80 年代末已克隆出免; 1991 年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)和江蘇農(nóng)學(xué)院克隆出羊; 1993 年中國科學(xué)院發(fā)育研究所與揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院克隆出山羊; 1995 年華南師大和廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)克隆出牛。此外,湖南醫(yī)學(xué)院還克隆出鼠。但是,用胚胎細(xì)胞以外的體細(xì)胞克隆出哺乳動物,則是由英國科學(xué)家維爾穆特開創(chuàng)的。
四、“多莉”的誕生
“多莉”是世界上第一例用體細(xì)胞——乳腺上皮細(xì)胞,通過細(xì)胞核移植技術(shù),在復(fù)雜的人工操作下,得到的一只小綿羊。其操作過程是這樣的:
⒈從蘇格蘭黑臉母羊 ( 甲羊 ) 取出卵子,并把卵子的遺傳物質(zhì)吸去,成為只有細(xì)胞質(zhì)的卵子。
⒉從妊娠后期 3 個月的母羊 ( 乙羊 ) 取出乳腺上皮細(xì)胞, 在體外傳代培養(yǎng) 3 — 6 代,并用藥物處理控制細(xì)胞發(fā)育使之處于休止期。這是非常關(guān)鍵的一步。然后取休止期的細(xì)胞作為供體細(xì)胞。
⒊將一個供體細(xì)胞導(dǎo)入上述卵子的透明帶內(nèi)腔。然后用電脈沖刺激,使供體細(xì)胞和卵子融合,形成重構(gòu)卵。
⒋把重構(gòu)卵移植到黑臉母羊 ( 羊丙 ) 的輸卵管里,此前將丙羊的輸卵管結(jié)扎,使胚胎不能進(jìn)入子宮。丙羊起到活體培養(yǎng)胚胎的作用,稱為中間受體。
⒌重構(gòu)卵移入丙羊輸卵管內(nèi) 6 天后,從輸卵管沖出胚胎, 挑選正常發(fā)育到桑椹期和囊胚期的胚胎。
⒍將 1 — 3 個桑椹胚或囊胚,移植到蘇格蘭黑臉羊 ( 丁羊 ) 的子宮內(nèi)。胚胎移植到子宮后 , 繼續(xù)發(fā)育 , 最后生出“多莉”。這只母羊稱為“代母”。
此項(xiàng)用了約 434 個卵子 , 獲得 277 個重構(gòu)卵 , 移植到中間受體 6 天后,沖出 247 個胚胎 , 其中發(fā)育到桑椹胚和囊胚的 29 個 (11.7%) 。把 29 個胚胎移植給 13 只代母,最后生出 1 只“多莉” , 產(chǎn)羔率僅為 3.4% 。若以重構(gòu)卵數(shù)計(jì)算 , 產(chǎn)羔率低于 4 ‰。可見這一技術(shù)有待于完善。另外需要說明的是,克隆綿羊技術(shù)并沒有做到完全復(fù)制,去核卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)也會含有少量遺傳物質(zhì),它對胚胎發(fā)育也能起重要甚至是決定性的作用。生物的遺傳是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同作用的結(jié)果。細(xì)胞質(zhì)基因也是 DNA 片段 , 其載體主要是一些細(xì)胞器,如質(zhì)體、線粒體等。 細(xì)胞質(zhì)基因在一定程度上是獨(dú)立的,一般不受核基因的干擾。與核基因相比盡管細(xì)胞核含有 99.9% 的遺傳信息,但個體的性狀表達(dá)仍然會受到卵細(xì)胞質(zhì)的影響。因此,從理論上分析,“多莉”羊還不是完全復(fù)制品。由于“多莉”只是孤單的一個,所以有人認(rèn)為,說“多莉”是一克隆動物,并不準(zhǔn)確。雖然目前只獲得 1 只“多莉”, 但它是令世人矚目的重大科學(xué)成就。
五、克隆技術(shù)的意義及經(jīng)濟(jì)價值
波瀾壯闊的人類歷史在很大程度上是由技術(shù)推動發(fā)展的:金屬制造和改良的農(nóng)業(yè)使文明脫離了石器時代; 19 世紀(jì)的工業(yè)革命又導(dǎo)致了大機(jī)器和大城市的興起;到了 20 世紀(jì),物理學(xué)戴上了王冠。物理學(xué)家們劈開原子,揭示了相對論和量子理論的奇妙世界,還開發(fā)利用了小小的硅片。他們通過原子彈、晶體管、激光和微型集成電路改變了世界。現(xiàn)在,許多專家相信,人類已經(jīng)做好了用新的科技發(fā)展浪潮迎接未來的準(zhǔn)備。正如 1996 年諾貝爾獎獲得者、美國賴斯大學(xué)的化學(xué)家羅伯特·柯爾所說:“現(xiàn)在是物理學(xué)和化學(xué)的世紀(jì),但下世紀(jì)顯然將是生物學(xué)的世紀(jì)?!痹S多科學(xué)家認(rèn)為,以克隆綿羊“多莉”誕生為標(biāo)志,生物學(xué)世紀(jì)已經(jīng)提前到來。
克隆技術(shù)的突破,引起世人的震驚。人們擔(dān)心的是人類的自我復(fù)制,而往往忽視了其他方面的應(yīng)用和意義。其實(shí),它在基礎(chǔ)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、家業(yè)科學(xué)研究與生產(chǎn)中,具有重大的理論價值和廣泛的應(yīng)用前景,并存在著巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。在未來的 5 ~ 20 年, 將逐步形成和引起一場世界范圍內(nèi)新的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命。
⒈在基礎(chǔ)生命科學(xué)方面,由以往進(jìn)行基因功能研究主要在小鼠等少數(shù)動物身上進(jìn)行到現(xiàn)在在多種動物身上均可得到實(shí)現(xiàn),這有利于更加清晰地揭示基因功能和生命的本質(zhì);提供研究哺乳動物細(xì)胞發(fā)育全能性及核質(zhì)關(guān)系最有效的手段之一;還可以克隆各種瀕危動物,如國寶大熊貓、金絲猴甚至白鰭豚等。
⒉在醫(yī)學(xué)科學(xué)方面,可以為醫(yī)學(xué)科學(xué)研究提供核基因型完全一致的實(shí)驗(yàn)動物,這有利于醫(yī)學(xué)家研究目前尚未找到有效治療方 法的疾病,并揭示發(fā)病機(jī)制;對其進(jìn)行去分化機(jī)制的研究,有助于抗衰老及其機(jī)制的研究。
⒊在農(nóng)業(yè)科學(xué)方面,可快速培育和擴(kuò)繁抗病力強(qiáng)、生產(chǎn)性能高的優(yōu)良動物;可以研究動物的發(fā)病機(jī)理,尋求新的有效治療藥物。
六、如何迎接“克隆時代”的挑戰(zhàn)
克隆技術(shù)的成功,標(biāo)志著“復(fù)制”哺乳動物的最后技術(shù)障礙已被突破。隨之而來,在理論上復(fù)制人類已成為可能。所以,克隆技術(shù)不僅給我們帶來了益處,也向人類提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這一技術(shù)一旦應(yīng)用于人類,將會對人類社會產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果。
⒈人類從有性生殖回到了無性生殖,
克隆是英語單詞clone的音譯,clone源于希臘文klone,原意是指幼苗或嫩枝,以無性繁殖或營養(yǎng)繁殖的方式培育植物,如桿插和嫁接。
如今,克隆是指生物體通過體細(xì)胞進(jìn)行的無性繁殖,以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的后代個體組成的種群??寺∫部梢岳斫鉃閺?fù)制、拷貝,就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復(fù)制品,它的外表及遺傳基因與原型完全相同。
1997年2月,綿羊“多利”誕生的消息披露,立即引起全世界的關(guān)注,這頭由英國生物學(xué)家通過克隆技術(shù)培育的克隆綿羊,意味著人類可以利用動物身上的一個體細(xì)胞,產(chǎn)生出與這個動物完全相同的生命體,打破了千古不變的自然規(guī)律。
什么東西可以科隆?
應(yīng)該說有生命的都可以克隆。
現(xiàn)在已經(jīng)克隆什么?
蛙:1962年,未成功。
鯉魚:1963年,中國科學(xué)家童第周早在1963年就通過將一只雄性鯉魚的遺傳物質(zhì)注入雌性鯉魚的卵中從而成功克隆了一只雌性鯉魚,比多利羊的克隆早了33年。但由于相關(guān)論文是發(fā)表在一本中文科學(xué)期刊,并沒有翻譯成英文,所以并不為國際上所知曉。(源自:PBS)
古代神話里孫悟空用自己的汗毛變成無數(shù)個小孫悟空的離奇故事,表達(dá)了人類對復(fù)制自身的幻想。1938 年,德國科學(xué)家首次提出了哺乳動物克隆的思想,1996年,體細(xì)胞克隆羊“多利”出世后,克隆迅速成為世人關(guān)注的焦點(diǎn),人們不禁疑問:我們會不會跟在羊的后面?這種疑問讓所有人惶惑不安。然而,反對克隆的喧囂聲沒有抵過科學(xué)家的執(zhí)著追求,伴隨著牛、鼠、豬乃至猴這種與人類生物特征最為相近的靈長類動物陸續(xù)被克隆成功,人們已經(jīng)相信,總有一天,科學(xué)家會用人類的一個細(xì)胞復(fù)制出與提供細(xì)胞者一模一樣的人來,克隆人已經(jīng)不是科幻小說里的夢想,而是呼之欲出的現(xiàn)實(shí)。目前,已有三個國外組織正式宣布他們將進(jìn)行克隆人的實(shí)驗(yàn),美國肯塔基大學(xué)的扎沃斯教授正在與一位名叫安提諾利的意大利專家合作,計(jì)劃在兩年內(nèi)克隆出一個人來。
由于克隆人可能帶來復(fù)雜的后果,一些生物技術(shù)發(fā)達(dá)的國家,現(xiàn)在大都對此采取明令禁止或者嚴(yán)加限制的態(tài)度??肆诸D說:“通過這種技術(shù)來復(fù)制人類,是危險的,應(yīng)該被杜絕!”全國政協(xié)委員、中國科學(xué)院國家基因研究中心主任洪國藩也明確表示反對進(jìn)行克隆人的研究,而主張把克隆技術(shù)和克隆人區(qū)別開來。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一樣可怕嗎?
實(shí)際上,人們不能接受克隆人實(shí)驗(yàn)的最主要原因,在于傳統(tǒng)倫理道德觀念的阻礙。千百年來,人類一直遵循著有性繁殖方式,而克隆人卻是實(shí)驗(yàn)室里的產(chǎn)物,是在人為操縱下制造出來的生命。尤其在西方,“拋棄了上帝,拆離了亞當(dāng)與夏娃”的克隆,更是遭到了許多宗教組織的反對。而且,克隆人與被克隆人之間的關(guān)系也有悖于傳統(tǒng)的由血緣確定親緣的倫理方式。所有這些,都使得克隆人無法在人類傳統(tǒng)倫理道德里找到合適的安身之地。但是,正如中科院院士何祚庥所言:“克隆人出現(xiàn)的倫理問題應(yīng)該正視,但沒有理由因此而反對科技的進(jìn)步”。人類社會自身的發(fā)展告訴我們,科技帶動人們的觀念更新是歷史的進(jìn)步,而以陳舊的觀念來束縛科技發(fā)展,則是僵化。歷史上輸血技術(shù)、器官移植等,都曾經(jīng)帶來極大的倫理爭論,而當(dāng)首位試管嬰兒于1978年出生時,更是掀起了軒然大波,但現(xiàn)在,人們已經(jīng)能夠正確地對待這一切了。這表明,在科技發(fā)展面前不斷更新的思想觀念并沒有給人類帶來災(zāi)難,相反地,它造福了人類。就克隆技術(shù)而言,“治療性克隆”將會在生產(chǎn)移植器官和攻克疾病等方面獲得突破,給生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)技術(shù)帶來革命性的變化。比如,當(dāng)你的女兒需要骨髓移植而沒有人能為她提供;當(dāng)你不幸失去5歲的孩子而無法擺脫痛苦;當(dāng)你想養(yǎng)育自己的孩子又無法生育……也許你就能夠體會到克隆的巨大科學(xué)價值和現(xiàn)實(shí)意義。治療性克隆的研究和完整克隆人的實(shí)驗(yàn)之間是相輔相成、互為促進(jìn)的,治療性克隆所指向的終點(diǎn)就是完整克隆人的出現(xiàn),如果加以正確的利用,它們都可以而且應(yīng)該為人類社會帶來福音。
科學(xué)從來都是一把雙刃劍。但是,某項(xiàng)科技進(jìn)步是否真正有益于人類,關(guān)鍵在于人類如何對待和應(yīng)用它,而不能因?yàn)闀簳r不合情理就因噎廢食。克隆技術(shù)確實(shí)可能和原子能技術(shù)一樣,既能造福人類,也可禍害無窮。但“技術(shù)恐懼”的實(shí)質(zhì),是對錯誤運(yùn)用技術(shù)的恐懼,而不是對技術(shù)本身的恐懼。目前,世界各國對克隆人的態(tài)度多有“曖昧”,英國去年以超過三分之二的多數(shù)票通過了允許克隆人類早期胚胎的法案,而在美國、德國、澳大利亞,也逐漸聽到了要求放松對治療性克隆限制的聲音??梢哉f,哪一個國家首先掌握了克隆人的技術(shù),就意味著這個國家擁有了優(yōu)勢和主動,而起步晚的國家可能因此而遭受現(xiàn)在還無法預(yù)測的損失。如同當(dāng)年美國首先掌握了原子能技術(shù),雖然這項(xiàng)技術(shù)從一開始便展現(xiàn)著它罪惡的一面,但后來各國又不得不加緊這方面的研究和實(shí)驗(yàn)。單從這個角度上講,對克隆人實(shí)驗(yàn)采取簡單否定的態(tài)度也是值得探討的。
至于人們擔(dān)憂克隆技術(shù)一旦成熟,會有用心不良者克隆出千百個“希特勒”,或者克隆出另一個名人來混淆視聽,則是對克隆的誤解??寺∪吮粡?fù)制的只是遺傳特征,而受后天環(huán)境里諸多因素影響的思維、性格等社會屬性不可能完全一樣,即克隆技術(shù)無論怎樣發(fā)展,也只能克隆人的肉體,而不能克隆人的靈魂,而且,克隆人與被克隆人之間有著年齡上的差距。因此,所謂克隆人并不是人的完全復(fù)制,歷史人物不會復(fù)生,現(xiàn)實(shí)人物也不必?fù)?dān)心多出一個“自我”來。
綿羊:1996年,多利(Dolly)
獼猴:2000年1月,Tetra,雌性
豬:2000年3月,5只蘇格蘭PPL小豬;8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
貓:2001年底,CopyCat(CC),雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分別在法國和朝鮮獨(dú)立地實(shí)現(xiàn);
騾:2003年5月,愛達(dá)荷Gem,雄性;6月,猶他先鋒,雄性
鹿:2003年,Dewey
馬:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韓國首爾大學(xué)實(shí)驗(yàn)隊(duì),史納比
盡管克隆研究取得了很大進(jìn)展,目前克隆的成功率還是相當(dāng)?shù)偷模憾嗬錾把芯咳藛T經(jīng)歷了276次失敗的嘗試;70只小牛的出生則是在9000次嘗試后才獲得成功,并且其中的三分之一在幼年時就死了;Prometea也是花費(fèi)了328次嘗試才成功出生。而對于某些物種,例如貓和猩猩,目前還沒有成功克隆的報道。而狗的克隆實(shí)驗(yàn),也是經(jīng)過數(shù)百次反覆試驗(yàn)再得來的成果。
多利出生后的年齡檢測表明其出生的時候就上了年紀(jì)。她6歲的時候就得了一般老年時才得的關(guān)節(jié)炎。這樣的衰老被認(rèn)為是端粒的磨損造成的。端粒是染色體位于末端的。隨著細(xì)胞分裂,端粒在復(fù)制過程中不斷磨損,這通常認(rèn)為是衰老的一個原因。然而,研究人員在克隆成功牛后卻發(fā)現(xiàn)它們實(shí)際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長度,而且比一般出生時候的端粒更長。這意味著它們可以比一般的牛有更長的壽命,但是由于過度生長,它們中的很多都過早夭折了。研究人員相信相關(guān)的研究最終可以用來改變?nèi)祟惖膲勖?br>
克隆人違背人類生命倫理
現(xiàn)代科技,特別是現(xiàn)代生命科技,要不要尊重倫理學(xué)原則,要不要傾聽倫理的聲音?有關(guān)專家針對一些科學(xué)狂人在美國秘密克隆人的做法指出——克隆人違背人類生命倫理,存在著極大的爭議和難以解決的一系列法律等問題。
我國多家媒體近日轉(zhuǎn)載了國外媒體報道的一條驚人消息:一群受邪教組織操縱的科學(xué)狂人,正在美國內(nèi)華達(dá)州大漠深處進(jìn)行著一項(xiàng)克隆人的秘密實(shí)驗(yàn)。他們根據(jù)英國科學(xué)家創(chuàng)造世界第一只克隆羊“多利”的同樣原理,從一個今年2月份夭折的10個月大的美國女嬰身上提取細(xì)胞制造克隆人。據(jù)稱,“如果進(jìn)展順利的話,世界上第一個克隆人將于明年年底誕生?!?br>
消息披露后,克隆技術(shù)及其帶來的倫理學(xué)問題再一次成為人們議論的熱點(diǎn)。如果這一消息屬實(shí)的話,應(yīng)當(dāng)如何看待此事,如何正確地評價和思考這個問題,記者為此走訪了國家人類基因組南方研究中心倫理、法律和社會部主任、上海社科院哲學(xué)研究所沈銘賢研究員。
沈教授說:自1997年英國羅斯林研究所成功地克隆出“多利”羊后,國外不斷有人在名利的驅(qū)使下,提出并試圖從事克隆人的研究。盡管各國政府明令禁止,但與克隆人有關(guān)的報道近兩年來不止一次見諸報端。但是,這次速度這么快,又與邪教組織有關(guān)聯(lián),確實(shí)令人感到震驚。
痛失愛女的父母,希望通過克隆技術(shù)使女兒復(fù)活,這種心情是可以理解的。但如果科學(xué)家借此進(jìn)行克隆人的實(shí)驗(yàn),就值得討論了。沈教授認(rèn)為:即使撇開邪教不談,這種做法也是不可取的。就“克隆人”這一個體而言,他會生活在“我是一個死去的人的復(fù)制品” 這樣一個陰影中,這對他的心理會產(chǎn)生什么樣的影響?
按照生命倫理學(xué)的觀點(diǎn),科學(xué)技術(shù)要從長遠(yuǎn)利益出發(fā),造福整個人類。它必須遵循“行善、不傷害、自主和公正”這四項(xiàng)國際公認(rèn)的倫理原則?!岸嗬毖虻目寺〕晒?jīng)過了200多次的失敗,出現(xiàn)過畸形或夭折的羊。而克隆人更為復(fù)雜,無疑會遇到更多的失敗,如果制造出不健康、畸形或短壽的人,將是對人權(quán)的一種侵犯。
人類基因的多樣性是人類進(jìn)化的生物學(xué)基礎(chǔ),而那些科學(xué)狂人要制造的所謂“不朽的生命”,實(shí)際上是同一基因的翻版,這就有可能減少基因的多樣性,不利于人類本身的進(jìn)化。所以,無論從個體、整體,還是從社會進(jìn)化、生命倫理角度看,都應(yīng)該堅(jiān)決反對克隆人的行為。
沈教授指出:現(xiàn)在科學(xué)界把克隆分為治療性克隆和生殖性克隆兩種。前者是利用胚胎干細(xì)胞克隆人體器官,供醫(yī)學(xué)研究、解決器官移植供體不足問題,這是國際科學(xué)界和倫理學(xué)界都支持的,但有一個前提,就是用于治療性克隆的胚胎不能超出妊娠14天這一界限。而對于生殖性克隆,即通常所說的克隆人,由于它在總體上違背了生命倫理原則,所以,科學(xué)家的主流意見是堅(jiān)決反對的。聯(lián)合國教科文組織、世界衛(wèi)生組織和國際人類基因組倫理委員會和各國政府也都非常明確地表示,反對生殖性克隆。即使克隆人真的誕生了,我們還是要堅(jiān)持這一基本立場。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍,在其造福人類的同時也會帶來一些負(fù)面效應(yīng)。這就向我們提出了一個問題:現(xiàn)代科技,特別是現(xiàn)代生命科技,要不要尊重倫理學(xué)原則,要不要傾聽倫理的聲音?沈教授指出:現(xiàn)在有些科學(xué)家提出,只要科學(xué)上有可能做到的,就應(yīng)該去做。事實(shí)上,這是錯誤的觀點(diǎn)。如果技術(shù)上我們能制造出一種嚴(yán)重危害人類的超級生命,難道也可以去制造嗎?一些科學(xué)狂人正是打著“科學(xué)自由”的旗號,去做一些危害人類的事。因此,我們要警惕現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)被一些別有用心的人利用。另外,也不能把科學(xué)自由和倫理道德對立起來。現(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的事實(shí)表明,倫理的規(guī)范和引導(dǎo),并沒有束縛科學(xué)的發(fā)展,傾聽倫理的聲音,有利于科學(xué)更健康、順利地發(fā)展。
克隆的定義(一)
1963 年J.B.S.Haldane在題為“人類種族在未來二萬年的生物可能性”的演講上采用“克隆 (Clone)”的術(shù)語??? 克隆羊技術(shù)流程示意圖
學(xué)家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫“克隆”,這門生物技術(shù)叫“克隆技術(shù)”,其本身的含義是無性繁殖(中國大陸的翻譯),即由同一個祖先細(xì)胞分裂繁殖而形成的純細(xì)胞系,該細(xì)胞系中每個細(xì)胞的基因彼此相同。 克隆也可以理解為復(fù)制、拷貝和翻倍(港澳臺的意譯),就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復(fù)制品,它的外表及遺傳基因與原型完全相同,但大多行為 思想不同。時至今日,“克隆”的含義已不僅僅是“無性繁殖”,凡是來自同一個祖先,無性繁殖出的一群個體,也叫“克隆”。這種來自同一個祖先的無性繁殖的后代群體也叫“無性繁殖系”,簡稱無性系。簡單講就是一種人工誘導(dǎo)的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。克隆是指人工操作動物繁殖的過程,無性繁殖是指,不經(jīng)過兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合由母體直接產(chǎn)生新個體得生殖方式的生殖方式,常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經(jīng)過壓條、扦插或嫁接等方式產(chǎn)生新個體也叫無 克隆驢
[1]性繁殖。綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進(jìn)行無性繁殖的?!虼?,高中一些練習(xí)題里將扦插排除在“克隆”之外。另外,花藥離體培養(yǎng)成單倍體,不受精的卵細(xì)胞孤雌發(fā)育成個體如雄蜂雄蟻,叫做單性繁殖,嚴(yán)格來說也不算克隆。而試管嬰兒由于有受精過程所以也不屬于克隆??茖W(xué)要求嚴(yán)謹(jǐn),定義非常關(guān)鍵,有時候概念的內(nèi)涵和外延變化了,我們大部分人還使用舊有的內(nèi)容,這樣就造成了混淆和混亂。 克隆羊多利是克隆的產(chǎn)物。關(guān)于克隆的設(shè)想,中國明代的大作家吳承恩在《西游記》中已有精彩的描述——孫悟空經(jīng)常在緊要關(guān)頭拔一把猴毛變出一大群猴子,這當(dāng)然是神話,但用今天的科學(xué)名詞來講就是孫悟空能迅速將自己身體的一部分克隆成自己。從理論上講,猴子毛含有的蛋白質(zhì)是指導(dǎo)該部分毛發(fā)合成的DNA的部分表達(dá)(與其內(nèi)含子和外顯子有關(guān)),可以進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄,也就是可以克隆,但是事實(shí)上,我們的技術(shù)沒有先進(jìn)到這樣的地步。 克隆
[2]另外一種克隆方法是提取兩個或多個人的基因細(xì)胞進(jìn)行組合形成胚胎,出生后的克隆人將有提供基因的幾個人的特征. 由于克隆技術(shù)是無性生殖所以它并不是根據(jù)基因重組、基因突變、染色體變異等原理而發(fā)明的技術(shù)。 雖然克隆很神奇,但是它誘人的地方也就是它最危險的地方。 簡單地說,克隆的定義就是:不經(jīng)過兩性細(xì)胞結(jié)合而直接繁衍后代,就叫無性繁殖,也稱克隆。
克隆的定義(二)
克?。╟lone)是指通過無性生殖而產(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)胞或者生物的個體??寺≡谙ED語中是“小樹枝葉”的意思,用以指無性增殖物?,F(xiàn)在則指個體、細(xì)胞、基因等不同水平上的無性增殖物。(1)個體水平:在植物的無性增殖中,植物的發(fā)芽、插條等由同一個體通過無性生殖而增長的個體群均被視為克隆。采用組織培養(yǎng)方法可使植物細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)育成完全的個體(愈傷組織),采用這種方法得到的具有相同基因型的個體群,也被稱為克??;在動物的無性增殖中,典型的例子是采用核移植實(shí)驗(yàn)方法,把分化細(xì)胞的核移植到一個事先去核的蛙卵中,讓其發(fā)育并得到克隆蛙??寺游锞哂芯贿z傳性質(zhì),在研究環(huán)境條件對發(fā)育、分化的影響以及藥物的檢測方面都是重要的實(shí)驗(yàn)材料。在哺乳動物中,由于細(xì)胞分化,核異質(zhì)化的程度加劇,因此核移植尚無成功的例子。(2)細(xì)胞水平:由一個細(xì)胞經(jīng)過有絲分裂生成的細(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為克隆化。此時,克隆一詞也可作為動詞理解。克隆是重組DNA技術(shù)的核心部分。事實(shí)上,克隆技術(shù)現(xiàn)已被人們用來通過營養(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,克隆這個詞還包括單個自主遺傳因子的分離與保存。細(xì)胞生物的克隆只需要營養(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)胞和營養(yǎng)培養(yǎng)基。各種類型生物的克隆技術(shù)在生物工程中均有其重要作用。
利益
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。在這方面中國已邁入世界最先進(jìn)的前列。 2.克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù) 克隆技術(shù)對保護(hù)物種特別是珍稀、瀕危物種來講是一個福音,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,則絕對沒有排斥反應(yīng)之慮,因?yàn)槎呋蛳嗯洌M織也相配。 克隆技術(shù)還可用來大量繁殖有價值的基因,例如,在醫(yī)學(xué)方面,人們正是通過“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高的生長激素和能抗多種病毒感染的干擾素,等等。 4.生長周期短,遺傳性狀穩(wěn)定 5 克隆技術(shù)可解除那些不能成為母親的女性的痛苦。 6克隆實(shí)驗(yàn)的實(shí)施促進(jìn)了遺傳學(xué)的發(fā)展,為“制造”能移植于人體的動物器官開辟了前景。 7克隆技術(shù)也可用于檢測胎兒的遺傳缺陷。將受精卵克隆用于檢測各種遺傳疾病,克隆的胚胎與子宮中發(fā)育的胎兒遺傳特征完全相同。 8 克隆技術(shù)可用于治療神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。成年人的神經(jīng)組織沒有再生能力,但干細(xì)胞可以修復(fù)神經(jīng)系統(tǒng)損傷。 9 在體外受精手術(shù)中,醫(yī)生常常需要將多個受精卵植入子宮,以從中篩選一個進(jìn)入妊娠階段。但許多女性只能提供一個卵細(xì)胞用于受精。通過克隆可以很好地解決這一問題。這個卵細(xì)胞可以克隆成為多個用于受精,從而大大提高妊娠成功率。
弊端
1.生態(tài)層面,克隆技術(shù)導(dǎo)致的基因復(fù)制,會威脅基因多樣性的保持,生物的演化將出現(xiàn)一個逆向的顛倒過程,即由復(fù)雜走向簡單,這對生物的生存是極為不利的。 2.文化層面,克隆人是對自然生殖的替代和否定,打破了生物演進(jìn)的自律性,帶有典型的反自然性質(zhì)。與當(dāng)今正在興起的崇尚天人合一、回歸自然的基本文化趨向相悖。 3.哲學(xué)層面,通過克隆技術(shù)實(shí)現(xiàn)人的自我復(fù)制和自我再現(xiàn)之后,可能導(dǎo)致人的身心關(guān)系的紊亂。人的不可重復(fù)性和不可替代性的個性規(guī)定因大量復(fù)制而喪失了唯一性,喪失了自我及其個性特征的自然基礎(chǔ)和生物學(xué)前提。 4.血緣生育構(gòu)成了社會結(jié)構(gòu)和社會關(guān)系。為什么不同的國家、不同的種族幾乎都反對克隆人,原因就是這是另一種生育模式,現(xiàn)在單親家庭子女教育問題倍受關(guān)注,就是關(guān)注一個情感培育問題,人的成長是在兩性繁殖、雙親撫育的狀態(tài)下完成的,幾千年來一直如此,克隆人的出現(xiàn),社會該如何應(yīng)對,克隆人與被克隆人的關(guān)系到底該是什么呢? 5.身份和社會權(quán)利難以分辨。假如有一天,突然有20個兒子來分你的財(cái)產(chǎn),他們的指紋、基因都一樣,該咋辦?是不是要像汽車掛牌照一樣在他們額頭上刻上克隆人川A0001、克隆人川A0002之類的標(biāo)記才能識別。 6.可能支持克隆人的人有一個觀點(diǎn):解決無法生育的問題。但一個沒有生育能力的人克隆的下一代還會沒有生育能力。 7.你自認(rèn)為優(yōu)秀,可克隆出的人除血型、相貌、指紋、基因和你一樣外,其性格、行為可能完全不同,你能保證克隆人會和你一樣優(yōu)秀而不誤入歧途嗎? 8.在克隆人研究中,如果出現(xiàn)異常,有缺陷的克隆人不能像克隆的動物隨意處理掉,這也是一個麻煩。因此在目前的環(huán)境下,不僅是觀念、制度,包括整個社會結(jié)構(gòu)都不知道怎么來接納克隆人。 9. 根據(jù)信息克隆生物有早衰性,"多利"也是,因而已逝世. 10. 生命不再寶貴!?。? 11. 克隆的壞處:對倫理學(xué)界來說,克隆人行為關(guān)涉到一個很嚴(yán)重的倫理問題,因?yàn)樗址噶藗惱韺W(xué)的基本原則,比如不傷害原則,自主原則,平等原則等等。
全球反對“克隆人”
2001年11月28日,美國先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)公司宣布該公司首次用克隆技術(shù)培育出人體胚胎細(xì)胞,在世界各地引起軒然大波,反對之聲此起彼伏。 雖然該公司稱他們的目的不是克隆人,而是利用克隆技術(shù)治療疾病,但還是遭到眾多批評。美國總統(tǒng)布什表示,百分之百反對任何形式的人類克隆。美國國會參議員則稱,將會很快通過法案禁止所有克隆研究。巴西、德國、意大利等國和歐盟的發(fā)言人也均對此發(fā)表反對意見,認(rèn)為科學(xué)研究不應(yīng)超過倫理界限,有必要加強(qiáng)立法。 不過,美國參議院多數(shù)黨領(lǐng)袖達(dá)施勒的態(tài)度比較中立,他建議國會應(yīng)該把生殖性的克隆實(shí)驗(yàn)和治療性的克隆區(qū)分開來。 世界上第一頭克隆羊“多利”的創(chuàng)造者之一維爾穆特贊同這一建議。維爾穆特一直反對克隆人,他認(rèn)為,先進(jìn)技術(shù)細(xì)胞公司更可能是出于商業(yè)目的,而不是技術(shù)上的考慮,從科學(xué)成就上來說,他們?nèi)〉玫牟贿^是個小突破。 在科學(xué)界內(nèi),不少生物學(xué)家對這一做法則嗤之以鼻,認(rèn)為這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有科學(xué)意義,而且是對生物倫理的嚴(yán)重挑釁。法國國家農(nóng)藝學(xué)研究所動物克隆專家讓·保羅·勒納爾表示, 先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)公司所使用的方法實(shí)際上就是克隆多利羊的方法,而且美國科學(xué)家僅獲得含有6個細(xì)胞的人類早期胚胎遠(yuǎn)不能滿足需要。 美國賓夕法尼亞大學(xué)生物倫理學(xué)家麥吉博士甚至懷疑先進(jìn)細(xì)胞技術(shù)公司宣布的真實(shí)性,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的很多細(xì)節(jié)還沒有公開。 對中國而言,制定一套既符合國際準(zhǔn)則又適合國情的生物倫理規(guī)范才是關(guān)鍵。2001年中國第一個人類胚胎干細(xì)胞研究倫理指導(dǎo)大綱已經(jīng)在滬起草完畢。在20條的指導(dǎo)大綱中有明確的規(guī)定:為提高疾病治療水平、攻克疑難雜癥,積極支持我國科學(xué)家開展干細(xì)胞技術(shù)研究。但前提是遵循五大基本原則:行善和救人、尊重和自主、無傷和有利、知情和同意、謹(jǐn)慎和保密
編輯本段中國克隆技術(shù)
規(guī)范干細(xì)胞和克隆技術(shù)研究 本報記者曾偉報道:克隆人離我們只有一步之遙,如何讓克隆技術(shù)不是給人們出難題,而是在人類可以控制的范圍內(nèi)最大限度地造福人類?昨日,本報記者采訪了北京大學(xué)干細(xì)胞研究中心首席科學(xué)家李凌松教授。 李教授說:“目前公認(rèn)的國際規(guī)范有三點(diǎn),一是堅(jiān)決反對克隆人,二是不能將人的精原細(xì)胞與動物雜交,三是對用于實(shí)驗(yàn)的胚胎干細(xì)胞來源要進(jìn)行限制并作出具體規(guī)定。在中國相關(guān)規(guī)定和法律沒有出臺之前,我們的研究將按照國際規(guī)范行事?!? “對于一些國際規(guī)范模糊不清的‘灰色區(qū)域’,不同國家做法也不一樣,比如信奉基督教的英國人規(guī)定,體外授精14天后的受精卵不得用于實(shí)驗(yàn),而以色列則沒有這樣的規(guī)定,對于這些‘灰色區(qū)域’,我們要根據(jù)自己的國情具體分析。” 據(jù)了解,目前,雖然國際上普遍對克隆人即生殖性克隆持反對態(tài)度,但對治療性克隆,也就是利用克隆技術(shù)獲得人類干細(xì)胞以用于對病變組織和器官進(jìn)行替代治療,則基本認(rèn)同。但專家認(rèn)為,目前能用于臨床的治療性克隆技術(shù)尚處于細(xì)胞替代性治療階段,真正克隆出可用于移植的人類組織和器官,現(xiàn)在還為時尚早。 “干細(xì)胞和克隆研究需要相當(dāng)?shù)募夹g(shù)、先進(jìn)的設(shè)備和良好的道德基礎(chǔ),”李教授強(qiáng)調(diào)說,“涉及這個領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)必須具備相當(dāng)?shù)膶?shí)力和資質(zhì),否則很容易造成失控?!? 據(jù)悉,目前,一個由國家有關(guān)部門召集、有生物學(xué)家和倫理學(xué)家參與的專家小組正在對中國干細(xì)胞及克隆技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行評議,一個旨在規(guī)范中國干細(xì)胞和克隆技術(shù)研究的“審查委員會”正在醞釀之中。
綿羊:1996年,多利(Dolly)
獼猴:2000年1月,Tetra,雌性
豬:2000年3月,5只蘇格蘭PPL小豬;8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
貓:2001年底,CopyCat(CC),雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分別在法國和朝鮮獨(dú)立地實(shí)現(xiàn);
騾:2003年5月,愛達(dá)荷Gem,雄性;6月,猶他先鋒,雄性
鹿:2003年,Dewey
馬:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韓國首爾大學(xué)實(shí)驗(yàn)隊(duì),史納比
盡管克隆研究取得了很大進(jìn)展,目前克隆的成功率還是相當(dāng)?shù)偷模憾嗬錾把芯咳藛T經(jīng)歷了276次失敗的嘗試;70只小牛的出生則是在9000次嘗試后才獲得成功,并且其中的三分之一在幼年時就死了;Prometea也是花費(fèi)了328次嘗試才成功出生。而對于某些物種,例如貓和猩猩,目前還沒有成功克隆的報道。而狗的克隆實(shí)驗(yàn),也是經(jīng)過數(shù)百次反覆試驗(yàn)再得來的成果。
多利出生后的年齡檢測表明其出生的時候就上了年紀(jì)。她6歲的時候就得了一般老年時才得的關(guān)節(jié)炎。這樣的衰老被認(rèn)為是端粒的磨損造成的。端粒是染色體位于末端的。隨著細(xì)胞分裂,端粒在復(fù)制過程中不斷磨損,這通常認(rèn)為是衰老的一個原因。然而,研究人員在克隆成功牛后卻發(fā)現(xiàn)它們實(shí)際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長度,而且比一般出生時候的端粒更長。這意味著它們可以比一般的牛有更長的壽命,但是由于過度生長,它們中的很多都過早夭折了。研究人員相信相關(guān)的研究最終可以用來改變?nèi)祟惖膲勖?/p>
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