關(guān)于克隆的知識(shí)

【專家解說(shuō)】：克隆是英文"clone"或"cloning"的音譯，而英文"clone"則起源于希臘文"Klone"，原意是指幼苗或嫩枝，以無(wú)性繁殖或營(yíng)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(guò)體細(xì)胞進(jìn)行的無(wú)性繁殖，以及由無(wú)性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)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。 時(shí)至今日，“克隆”的含義已不僅僅是“無(wú)性繁殖”，凡是來(lái)自同一個(gè)祖先，無(wú)性繁殖出的一群個(gè)體，也叫“克隆”。這種來(lái)自同一個(gè)祖先的無(wú)性繁殖的后代群體也叫“無(wú)性繁殖系”，簡(jiǎn)稱無(wú)性系。簡(jiǎn)單講就是一種人工誘導(dǎo)的無(wú)性繁殖方式。但克隆與無(wú)性繁殖是不同的。無(wú)性繁殖是指不經(jīng)過(guò)雌雄兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合、只由一個(gè)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(guò)壓條或嫁接等方式產(chǎn)生新個(gè)體也叫無(wú)性繁殖。綿羊、猴子和牛等動(dòng)物沒(méi)有人工操作是不能進(jìn)行無(wú)性繁殖的?？寺⊙蚨嗬彩强寺〉漠a(chǎn)物?？茖W(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)物繁殖的過(guò)程叫克隆，這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。 關(guān)于克隆的設(shè)想，我國(guó)明代的大作家吳承恩已有精彩的描述——孫悟空經(jīng)常在緊要關(guān)頭拔一把猴毛變出一大群猴子，猴毛變猴就是克隆猴。 是英文“clone”一詞的音譯，在大陸譯為“無(wú)性繁殖”在臺(tái)灣與港澳一般意譯為復(fù)制或轉(zhuǎn)殖，是利用生物技術(shù)由無(wú)性生殖產(chǎn)生與原個(gè)體有完全相同基因組之后代的過(guò)程.科學(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)物繁殖的過(guò)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(wú)性繁殖，即由同一個(gè)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(gè)細(xì)胞的基因彼此相同。 另外一種克隆方法是提取兩個(gè)或多個(gè)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(gè)人的特征.就像游戲(終極刺客代號(hào)47)里面的克隆人47\17號(hào)一樣,主角殺手47是一個(gè)克隆人.他的基因來(lái)源于五個(gè)人的組合在一起. 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(dòng)物子宮中使動(dòng)物懷孕，便可產(chǎn)下與提供細(xì)胞者基因相同的動(dòng)物。這一過(guò)程中如果對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造，那么無(wú)性繁殖的動(dòng)物后代基因就會(huì)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(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”像希特勒之類的戰(zhàn)爭(zhēng)狂人，那會(huì)給人類社會(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，劍柄掌握在人類手中。人類應(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)造福于人類社會(huì)。 同一克隆的所有成員的遺傳構(gòu)成是完全相同的，例外僅見于有突變發(fā)生時(shí)。自然界早已存在天然植物、動(dòng)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(dòng)物克隆的發(fā)生率極低，成員數(shù)目太少（一般為兩個(gè)），且缺乏目的性，所以很少能夠被用來(lái)為人類造福，因此，人們開始探索用人工的方法來(lái)生產(chǎn)高等動(dòng)物克隆。這樣，克隆一詞就開始被用作動(dòng)詞，指人工培育克隆動(dòng)物這一動(dòng)作。 目前，生產(chǎn)哺乳動(dòng)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?，以及其后各國(guó)科學(xué)家培育的各種克隆動(dòng)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(shí)期的胚胎或成體動(dòng)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(guò)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(wú)限個(gè)遺傳相同的個(gè)體。由于細(xì)胞核移植是產(chǎn)生克隆動(dòng)物的有效方法，故人們往往把它稱為動(dòng)物克隆技術(shù)。 采用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)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(gè)卵子中。這一設(shè)想是現(xiàn)在克隆動(dòng)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(guó)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。 1964年，英國(guó)科學(xué)家格登（J.Gurdon)將非洲爪蟾未受精的卵用紫外線照射，破壞其細(xì)胞核，然后從蝌蚪的體細(xì)胞——場(chǎng)上皮細(xì)胞中吸取細(xì)胞核，并將該核注入核被破壞的卵中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有1.5%這種移核卵分化發(fā)育成為正常的成蛙。格登的試驗(yàn)第一次證明了動(dòng)物的體細(xì)胞核具有全面性。 哺乳動(dòng)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(lái)利用牛、豬、山羊、兔和獼猴等各種動(dòng)物對(duì)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(gè)細(xì)胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年，在主要的哺乳動(dòng)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(duì)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(dòng)物已分化細(xì)胞核移植一直未能取得成功。 克隆羊“多莉”的意義和引起的反響 以上事實(shí)說(shuō)明，在1997年2月英國(guó)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(guò)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(dòng)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(dòng)物細(xì)胞核也具有全能性，在分化過(guò)程中細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)沒(méi)有不可逆變化；在實(shí)踐上證明了，利用體細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的技術(shù)是可行的，將有無(wú)數(shù)相同的細(xì)胞可用來(lái)作為供體進(jìn)行核移植，并且在與卵細(xì)胞相融合前可對(duì)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(dòng)物優(yōu)良品種和生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(shuō)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(guó)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(chǎng)由克隆人所衍生的道德問(wèn)題的討論。各國(guó)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(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)的研究與開發(fā)進(jìn)入一個(gè)高潮。 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(dòng)物的報(bào)道接連不斷。1997年3月，即“多莉”誕生后1個(gè)月，美國(guó)、中國(guó)臺(tái)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(guò)，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(guò)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(dòng)物方面的巨大應(yīng)用價(jià)值。 1998年7月，美國(guó)夏威夷大學(xué)Wakayama等報(bào)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(dòng)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(duì)簡(jiǎn)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(guó)、法國(guó)、荷蘭和韓國(guó)等國(guó)科學(xué)家也相繼報(bào)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(chǎng)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(bào)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(guó)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(guó)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(guó)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(dòng)物的胚胎，這一研究結(jié)果表明，某個(gè)物種的未受精卵可以同取自多種動(dòng)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(duì)異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年，美國(guó)科學(xué)家用牛卵子克隆出珍稀動(dòng)物盤羊的胚胎；我國(guó)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(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。 克隆技術(shù)已展示出廣闊的應(yīng)用前景，概括起來(lái)大致有以下四個(gè)方面： （1）培育優(yōu)良畜種和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物； （2）生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dòng)物物種，保存和傳播動(dòng)物物種資源。 以下就生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和胚胎干細(xì)胞作簡(jiǎn)要說(shuō)明。 轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究是動(dòng)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(dòng)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?。但目前轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物蛋白的研究時(shí)間較長(zhǎng)，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(gè)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(méi)有誕生。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制作效率低、定點(diǎn)整合困難所導(dǎo)致的成本過(guò)高和調(diào)控失靈，以及轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dòng)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(dòng)物生產(chǎn)掀起一場(chǎng)新的革命，動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)為迅速放大轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(jiǎn)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(lái)源困難和低效率。同時(shí)，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(guò)標(biāo)記基因的表現(xiàn)來(lái)篩選轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性細(xì)胞及其克隆，然后把此陽(yáng)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(dòng)物在理論上應(yīng)是100％的陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因動(dòng)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(dòng)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(dòng)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?？茖W(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(lái)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?dòng)的心肌細(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(gè)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。 作為一個(gè)新興的研究隊(duì) 在實(shí)踐中，克隆動(dòng)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(shí)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(gè)體表現(xiàn)出生理或免疫缺限。以克隆牛為例，日本、法國(guó)等國(guó)培育的許多克隆牛在降生后兩個(gè)月內(nèi)死去；到2000年2月，日本全國(guó)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(zhǎng)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(dòng)物胎兒普遍存在比一般動(dòng)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“多利”，也被發(fā)現(xiàn)有早衰跡象。染色體的末端被稱為端粒，它決定著細(xì)胞能夠分裂的次數(shù)：每一次分裂端粒都會(huì)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(shí)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(guó)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(gè)月后發(fā)現(xiàn)這些克隆牛的端粒比普通同齡小牛要長(zhǎng)，有的甚至比普通新生小牛的端粒還長(zhǎng)?，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(shuō)明，在一些情況下克隆過(guò)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(duì)克隆動(dòng)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(duì)倫理道德的沖擊和公眾對(duì)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(lái)克隆技術(shù)的發(fā)展表明，世界各科技大國(guó)都不甘落后，誰(shuí)也沒(méi)有放棄克隆技術(shù)研究。這一點(diǎn)上英國(guó)政府的態(tài)度非常具有代表性，在1997年2月底宣布中止對(duì)“多莉”研究小組投資后不到1個(gè)月，英國(guó)科技委員會(huì)就對(duì)克隆技術(shù)發(fā)表專題報(bào)告，表明英國(guó)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。 一個(gè)細(xì)菌經(jīng)過(guò)20分鐘左右就可一分為二；一根葡萄枝切成十段就可能變成十株葡萄；仙人掌切成幾塊，每塊落地就生根；一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐莖，一年內(nèi)就能長(zhǎng)出數(shù)百株草莓苗……凡此種種，都是生物靠自身的一分為二或自身的一小部分的擴(kuò)大來(lái)繁衍后代，這就是無(wú)性繁殖，無(wú)性繁殖的英文名稱叫“Clone”，譯音為“克隆”。 自然界的許多動(dòng)物，在正常情況下都是依靠父方產(chǎn)生的雄性細(xì)胞（精子）與母方產(chǎn)生的雌性細(xì)胞（卵子）融合（受精）成受精卵（合子），再由受精卵經(jīng)過(guò)一系列細(xì)胞分裂長(zhǎng)成胚胎，最終形成新的個(gè)體，這種依靠父母雙方提供性細(xì)胞、并經(jīng)兩性細(xì)胞融合產(chǎn)生后代的繁殖方法就叫有性繁殖，但是，如果我們用外科手術(shù)將一個(gè)胚胎分割成兩塊，四塊、八塊……最后通過(guò)特殊的方法使一個(gè)胚胎長(zhǎng)成兩個(gè)、四個(gè)，八個(gè)……生物體，這些生物體就是克隆個(gè)體，而這兩個(gè)、四個(gè)、八個(gè)……個(gè)體就叫做無(wú)性繁殖系（也叫克?。?。 1979年春，中國(guó)科學(xué)院武漢水生生物研究所的科學(xué)家用鯽魚囊胚期的細(xì)胞進(jìn)行人工培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)385天59代連續(xù)傳代培養(yǎng)后，用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養(yǎng)細(xì)胞中吸出細(xì)胞核，在此同時(shí)，除去鯽魚卵細(xì)胞的核，讓卵細(xì)胞留出空間作好接納囊胚細(xì)胞核的準(zhǔn)備，一切準(zhǔn)備就緒后，把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細(xì)胞內(nèi)，得到了囊胚細(xì)胞核的卵細(xì)胞在人工培養(yǎng)下大部分夭亡了，在189個(gè)這種換核卵細(xì)胞中，只有兩個(gè)孵化出了魚苗，而最終只有一條幼魚度過(guò)難關(guān)，經(jīng)過(guò)80多天培養(yǎng)后長(zhǎng)成8厘米長(zhǎng)的鯽魚。這種鯽魚并沒(méi)有經(jīng)過(guò)雌、雄細(xì)胞的結(jié)合，僅僅是給卵細(xì)胞換了個(gè)囊胚細(xì)胞的核，實(shí)際上是由換核卵產(chǎn)生的，因此也是克隆魚。 在克隆鯽魚出現(xiàn)之前，英國(guó)牛津大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)在1960年和1962年，先后用非洲一種有爪的蟾蜍（非洲爪蟾）進(jìn)行過(guò)克隆試驗(yàn)。試驗(yàn)方式是先用紫外線照射爪蟾卵細(xì)胞，破壞其中的核，然后依靠高超的外科手術(shù)從爪蟾蝌蚪的腸上皮細(xì)胞、肝細(xì)胞、腎細(xì)胞中取出核，并把這些細(xì)胞的核精確地放進(jìn)已被紫外線破壞了細(xì)胞核的卵細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)過(guò)精心照料，這些換核卵中終于有一部分長(zhǎng)出了活蹦亂跳的爪蟾，這種爪蟾也不是經(jīng)過(guò)精細(xì)胞和卵細(xì)胞州結(jié)合產(chǎn)生的，所以也是克隆爪蟾。 我國(guó)著名生物學(xué)家童第周先生在1978年成功地進(jìn)行了黑斑蛙的克隆試驗(yàn)，他將黑斑蛙的紅細(xì)胞的核移人事先除去了核的黑斑蛙卵中，這種換核卵最后長(zhǎng)成能在水中自由游泳的蝌蚪。 魚類換核技術(shù)的成熟和兩棲類換核的成功，使一批從事良種培育工作的科學(xué)家激動(dòng)不已，既然鯽魚的囊胚細(xì)胞核取代鯽魚卵細(xì)胞核后能得到克隆魚，那么異種魚換核能否得到新的雜種魚呢？我國(guó)科學(xué)家首先提出了這個(gè)問(wèn)題，也首先解決了這個(gè)問(wèn)題，就是培養(yǎng)克隆鯽魚成功的那個(gè)研究所，設(shè)法把鯉魚胚胎細(xì)胞的核取代了鯽魚卵細(xì)胞的核。鯉魚細(xì)胞核和鯽魚卵細(xì)胞質(zhì)居然能相安無(wú)事，并開始了類似受精卵分裂發(fā)育的過(guò)程，最后長(zhǎng)出有“胡須”的“鯉鯽魚”，這種魚有“胡須”，生長(zhǎng)快，完全像鯉魚，但它的側(cè)線鱗片數(shù)和脊椎骨的數(shù)目與鯽魚相同，而且魚味鮮美不亞于鯽魚。這種人工克隆新魚種的出現(xiàn)為魚類育種開辟了新途徑。 對(duì)科學(xué)的追求是永無(wú)止境的，魚類，兩棲類克隆的成功自然而然地使科學(xué)家把目光投向了哺乳類。美國(guó)和瑞士的科學(xué)家率先從灰色小鼠的胚胎細(xì)胞中取出細(xì)胞核，用這個(gè)核取代黑色小鼠受精卵細(xì)胞核。實(shí)際上，這個(gè)黑色小鼠的受精卵在精細(xì)胞核剛進(jìn)入卵細(xì)胞后，就把精細(xì)胞核連同卵細(xì)胞的核一起除去?；沂笈咛ゼ?xì)胞的核移人黑色小鼠的去核受精卵后，在試管里人工培養(yǎng)了四天，然后再把它植人白色小鼠的子宮內(nèi)、經(jīng)幾百次灰、黑、白這樣的操作以后，白色小鼠終于生下了三只小灰鼠。 1996年2月27日出版的英國(guó)“自然”雜志公布了愛丁堡羅斯林研究所威爾莫特等人的研究成果：經(jīng)過(guò)247次失敗之后，他們?cè)谇澳?月得到了一只名為“多利”的克隆雌性綿羊。 “多莉”綿羊是如何“創(chuàng)造”出來(lái)的呢？威爾莫特等學(xué)者先給“蘇格蘭黑面羊”注射促性腺素，促使它排卵，得到卵之后，立即用極細(xì)的吸管從卵細(xì)胞中取出核，與此同時(shí)，從懷孕三個(gè)月的“芬多席特”六齡母羊的乳腺細(xì)胞中取出核，立即送人取走核的“蘇格蘭黑面羊”的卵細(xì)胞中，手術(shù)完成之后，用相同頻率的電脈沖刺激換核卵，讓“蘇格蘭黑面羊”的卵細(xì)胞質(zhì)與“芬多席特”母羊乳腺細(xì)胞的核相互協(xié)調(diào)，使這個(gè)“組裝”細(xì)胞在試管里經(jīng)歷受精卵那樣的分裂、發(fā)育而形成胚胎的過(guò)程，然后，將胚胎巧妙地植人另一只母羊的子宮里。到去年7月，這只“護(hù)理”體外形成胚胎的母羊終于產(chǎn)下了小綿羊“多莉”?！岸嗬颉辈皇怯赡秆虻穆鸭?xì)胞和公羊的精細(xì)胞受精的產(chǎn)物，而是“換核卵”一步一步發(fā)展的結(jié)果，因此是“克隆羊”。 “克隆羊”的誕生，在世界各國(guó)引起了震驚，它難能可貴之處在于換進(jìn)去的是體細(xì)胞的核，而不是胚胎細(xì)胞核。這個(gè)結(jié)果證明：動(dòng)物體中執(zhí)行特殊功能、具有特定形態(tài)的所謂高度分化的細(xì)胞與受精卵一樣具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛在能力。也就是說(shuō)，動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞一樣，也具有全能性。 克隆技術(shù)會(huì)給人類帶來(lái)極大的好處，例如，英國(guó)PPL公司已培育出羊奶中含有治療肺氣腫的a-1抗胰蛋白酶的母羊。這種羊奶的售價(jià)是6千美元一升。一只母羊就好比一座制藥廠，用什么辦法能最有效、最方便地使這種羊擴(kuò)大繁殖呢？最好的辦法就是“克隆”。同樣，荷蘭PHP公司培育出能分泌人乳鐵蛋白的牛，以色列LAS公司育成了能生產(chǎn)血清白蛋白的羊，這些高附加值的牲畜如何有效地繁殖？答案當(dāng)然還是“克隆”。 母馬配公驢可以得到雜種優(yōu)勢(shì)特別強(qiáng)的動(dòng)物——騾，騾不能繁殖后代，那么，優(yōu)良的騾如何擴(kuò)大繁殖？最好的辦法也是“克隆”，我國(guó)的大熊貓是國(guó)寶，但自然交配成功率低，因此已瀕臨絕種。如何挽救這類珍稀動(dòng)物？“克隆”為人類提供了切實(shí)可行的途徑。 克隆動(dòng)物還對(duì)于研究癌生物學(xué)、研究免疫學(xué)、研究人的壽命等都有不可低估的作用。 不可否認(rèn)，“克隆綿羊”的問(wèn)世也引起了許多人對(duì)“克隆人”的興趣，例如，有人在考慮，是否可用自己的細(xì)胞克隆成一個(gè)胚胎，在其成形前就冰凍起來(lái)。在將來(lái)的某一天，自身的某個(gè)器官出了問(wèn)題時(shí)，就可從胚胎中取出這個(gè)器官進(jìn)行培養(yǎng)，然后替換自己病變的器官，這也就是用克隆法為人類自身提供“配件”。 有關(guān)“克隆人”的討論提醒人們，科技進(jìn)步是一首悲喜交集的進(jìn)行曲?？萍荚桨l(fā)展，對(duì)社會(huì)的滲透越廣泛深入，就越有可能引起許多有關(guān)的倫理、道德和法律等問(wèn)題。我想用諾貝爾獎(jiǎng)獲得者，著名分子生物學(xué)家J.D.沃森的話來(lái)結(jié)束本文：“可以期待，許多生物學(xué)家，特別是那些從事無(wú)性繁殖研究的科學(xué)家，將會(huì)嚴(yán)肅地考慮它的含意，并展開科學(xué)討論，用以教育世界人民?！? 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。 4．生長(zhǎng)周期短，遺傳性狀穩(wěn)定