登陆注册
4038700000018

第18章 奇妙的克隆

谈家桢

有关“克隆人”的讨论提醒人们,科技进步是一首悲喜交集的进行曲。科技越发展,对社会的渗透越广泛深入,就越有可能引起许多有关的伦理、道德和法律等问题。

克隆是什么一个细菌经过20分钟左右就可一分为二;一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄;仙人掌切成几块,每块落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎,一年内就能长出数百株草莓苗……凡此种种,都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代,这就是无性繁殖。无性繁殖的英文名称叫“Clone”,音译为“克隆”。实际上,英文的“Clone”起源于希腊文“Klone”,原意是用“嫩枝”或“插条”繁殖。时至今日,“克隆”的含义已不仅仅是“无性繁殖”,凡来自一个祖先,无性繁殖出的一群个体,也叫“克隆”。这种来自一个祖先的无性繁殖的后代群体也叫“无性繁殖系”,简称无性系。

自然界的许多动物,在正常情况下都是依靠父方产生的雄性细胞(精子)与母方产生的雌性细胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),再由受精卵经过一系列细胞分裂长成胚胎,最终形成新的个体。这种依靠父母双方提供性细胞,并经两性细胞融合产生后代的繁殖方法就叫有性繁殖。但是,如果我们用外科手术将一个胚胎分割成两块、四块、八块……最后通过特殊的方法使一个胚胎长成两个、四个、八个……生物体,这些生物体就是克隆个体。而这两个、四个、八个……个体就叫做无性繁殖系(也叫克隆)。

可以这样说,关于克隆的设想,我国明代的大作家吴承恩已有精彩的描述:孙悟空经常在紧要关头拔一把猴毛变出一大群猴子,猴毛变猴就是克隆猴。

克隆鲫鱼出世前后

1979年春,中国科学院武汉水生生物研究所的科学家,用鲫鱼囊胚期的细胞进行人工培养,经过385天59代连续传代培养后,用直径10微米左右的玻璃管在显微镜下从培养细胞中吸出细胞核。与此同时,除去鲫鱼卵细胞的核,让卵细胞留出空间做好接纳囊胚细胞核的准备。一切准备就绪后,把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鲫鱼卵细胞内。得到了囊胚细胞核的卵细胞在人工培养下大部分夭亡了。在189个这种换核卵细胞中,只有两个孵化出了鱼苗,而最终只有一条幼鱼渡过难关,经过80多天培养后长成8厘米长的鲫鱼。这种鲫鱼并没有经过雌、雄细胞的结合,仅仅是给卵细胞换了个囊胚细胞的核,实际上是由换核卵产生的,因此也是克隆鱼。

在克隆鲫鱼出现之前,英国牛津大学的科学家已经在1960年和1962年,先后用非洲一种有爪的蟾蜍(非洲爪蟾)进行过克隆试验。试验方式是先用紫外线照射爪蟾卵细胞,破坏其中的核,然后依靠高超的外科手术从爪蟾蝌蚪的肠上皮细胞、肝细胞、肾细胞中取出核,并把这些细胞的核精确地放进已被紫外线破坏了细胞核的卵细胞内。经过精心照料,这些换核卵中终于有一部分长出了活蹦乱跳的爪蟾。这种爪蟾也不是经过精细胞和卵细胞相结合产生的,所以也是克隆爪蟾。

我国著名学者童第周在1978年成功地进行了黑斑蛙的克隆试验。

他将黑斑蛙的红细胞的核移入事先除去了核的黑斑蛙卵中,这种换核卵最后长成能在水中自由游泳的蝌蚪。

鱼类换核技术的成熟和两栖类换核的成功,使一批从事良种培育工作的科学家激动不已。既然鲫鱼的囊胚细胞核取代鲫鱼卵细胞核后能得到克隆鱼,那么异种鱼换核能否得到新的杂种鱼呢?我国科学家首先提出了这个问题,也首先解决了这个问题。就是培养克隆鲫鱼成功的那个研究所,设法把鲤鱼胚胎细胞的核取代了鲫鱼卵细胞的核。

鲤鱼细胞核和鲫鱼卵细胞质居然能相安无事,并开始了类似受精卵分裂发育的过程,最后长出有“胡须”的“鲤鲫鱼”。这种鱼有“胡须”,生长快,完全像鲤鱼,但它的侧线鳞片数和脊椎骨的数目与鲫鱼相同,而且鱼味鲜美不亚于鲫鱼。这种人工克隆新鱼种的出现,为鱼类育种开辟了新途径。

对科学的追求是永无止境的。鱼类、两栖类克隆的成功自然而然地使科学家把目光投向了哺乳类。美国和瑞士的科学家率先从灰色小鼠的胚胎细胞中取出细胞核,用这个核取代黑色小鼠受精卵细胞核。

实际上,这个黑色小鼠的受精卵在精细胞核刚进入卵细胞后,就把精细胞核连同卵细胞的核一起除去。灰鼠胚胎细胞的核移入黑色小鼠的去核受精卵后,在试管里人工培养了四天,然后再把它植入白色小鼠的子宫内。经几百次灰、黑、白这样的操作以后,白色小鼠终于生下了三只小灰鼠。

克隆绵羊“多利”

1997年英国《自然》杂志公布了爱丁堡罗斯林研究所威尔莫特等人的研究成果:经过247次失败之后,他们在1996年得到了一只名为“多利”的克隆雌性小绵羊。

“多利”绵羊是如何“创造”出来的呢?威尔莫特等学者先给“苏格兰黑面羊”注射促性腺素,促使它排卵。得到卵之后,立即用极细的吸管从卵细胞中取出核。与此同时,从怀孕三个月的“芬多席特”六龄母羊的乳腺细胞中取出核,立即送入取走核的“苏格兰黑面羊”的卵细胞中。手术完成之后,用相同频率的电脉冲刺激换核卵,让“苏格兰黑绵羊”的卵细胞质与“芬多席特”母羊乳腺细胞的核相互协调,使这个“组装”细胞在试管里经历受精卵那样的分裂、发育而形成胚胎的过程。然后,将胚胎巧妙地植入另一只母羊的子宫里。

到去年7月,这只“护理”体外形成胚胎的母羊终于产下了小绵羊“多利”。“多利”不是由母羊的卵细胞和公羊的精细胞受精的产物,而是“换核卵”一步一步发展的结果,因此是“克隆羊”。

“克隆羊”的诞生,在全世界引起了轰动。它的难能可贵之处在于换进去的是体细胞的核,而不是胚胎细胞核。这个结果证明:动物体中执行特殊功能、具有特定形态的所谓高度分化的细胞与受精卵一样具有发育成完整个体的潜在能力。也就是说,动物细胞与植物细胞一样,也具有全能性。

克隆技术造福人类

克隆技术会给人类带来极大的好处。例如,英国PPL公司已培育出羊奶中含有治疗肺气肿的α—I抗胰蛋白酶的母羊。这种羊奶的售价是6000美元一升。一只母羊就好比一座制药厂。用什么办法能最有效、最方便地使这种羊扩大繁殖呢?最好的办法就是“克隆”。同样,荷兰PHP公司培育出能分泌人乳铁蛋白的牛,以色列LAS公司育成了能生产血清白蛋白的羊。这些高附加值的牲畜如何有效地繁殖?答案当然还是“克隆”。

母马配公驴可以得到杂种优势特别强的动物骡,然而骡不能繁殖后代,那么,优良的骡如何扩大繁殖?最好的办法也是“克隆”。我国的大熊猫是国宝,但自然交配成功率低,因此已濒临绝种。如何挽救这类珍稀动物?“克隆”为人类提供了切实可行的途径。

除此之外,克隆动物对于研究癌生物学、研究免疫学、研究人的寿命等都有不可低估的作用。

不可否认,“克隆绵羊”的问世也引起了许多人对“克隆人”

的兴趣。例如,有人在考虑,是否可用自己的细胞克隆成一个胚胎,在其成形前就冰冻起来。在将来的某一天,自身的某个器官出了问题时,就可从胚胎中取出这个器官进行培养,然后替换自己病变的器官。这也就是用克隆法为人类自身提供“配件”。

有关“克隆人”的讨论提醒人们,科技进步是一首悲喜交集的进行曲。科技越发展,对社会的渗透越广泛深入,就越有可能引起许多有关的伦理、道德和法律等问题。我想用诺贝尔奖获得者、著名分子生物学家J.D.沃森的话来结束本文:“可以期待,许多生物学家,特别是那些从事无性繁殖研究的科学家,将会严肃地考虑它的含义,并展开科学讨论,用以教育世界人民。”

作者简介

谈家桢(1909—2008),遗传学家,中国现代遗传学奠基人,杰出的科学家和教育家。浙江宁波人。他建立了中国第一个遗传学专业,创建了第一个遗传学研究所,组建了第一个生命科学院,为我国遗传学研究培养了大批优秀人才。

心香一瓣

克隆技术给遗传育种、濒危生物保护、医学疑难问题等的解决都带来了光明,但同时也引发了伦理、道德、法律等方面的有关论争。克隆技术的明天会怎样?人类还要不要继续探索这一技术?

显然,作者以及多数科学家是支持这一技术发展的。因为只要坚守伦理和道德底线,科技进步给人类带来的福利将远远大于祸害。

未知领域永远是个充满诱惑和挑战的世界,要超越现在、创新突破,就不能不大胆前进。问题总是在探索的过程中出现和解决的,畏首畏尾只会一事无成。因此,我们有理由坚信人类的理智和克隆技术的明天。

同类推荐
  • 村情:西部农民生活实录

    村情:西部农民生活实录

    历史像一摊积水,印在地上。历史像一根箭,射向远方。作者从魏家大山上走下来,从这样的历史土壤上走过去,带着一身风尘,说着地道的土话,走进他的乡村,走进民间,不设防地扯谈,用眼睛看、用耳朵听,用手触摸、用心交流、用脑思考,用民间的语言记下一些事情和人们的生活。本书对西北地区的农民生活进行了调查研究,以通俗易懂的文字讲述了西部农民生活实录。
  • 柔石作品集(二)

    柔石作品集(二)

    在烟一块似的衰柳底下,有一位三十岁的男子,颓然地坐着;似醉了,痴了一般。他正在回忆,回忆他几年来为爱神所搬弄得失败了的过去。他的额上流着血,有几条一寸多长的破裂了的皮,在眉的上面,斜向的划着,这时已一半凝结着黑痕,几滴血还从眼边流到两颊。这显然是被人用器物打坏的。可是他并不怎样注意他自己的受伤,好似孩子被母亲打了一顿一样,转眼就没有这一回事了。他夜色冷酷的紧密的包围着他,使他全身发起颤抖来,好象要充军他到极荒鄙的边疆上去,这时,公文罪状上,都盖上了远配的印章。他朦胧的两眼望着湖上,湖水是没有一丝漪涟的笑波,只是套上一副黑色而可怕的假面,威吓他逼他就道。
  • 与病魔抗争的日子

    与病魔抗争的日子

    本书的作者是一位母亲,她的儿子走过了漫漫12年对抗艾滋之旅。自从1983年孩子确诊之后,她便加入了刚刚起步的休斯顿艾滋病基金会。在本书里,她讲述了自己帮助他人的故事,以及做这些事情时,她是如何怀抱着希望,想要找到一种方式,应对自己无可避免的厄运。当然了,正如您将在本书中读到的,没人能够做好准备,接受如此巨大的打击。本书记叙了作者看护独子和其他无数艾滋病患者时,自身得到的成长。就连她的志愿者同伴们都不堪这种恶疾带来的重负,更加深切地体现了那种绝望和悲伤。 本书出版后仅5个月,作者就于2008年5月31日,在加利福尼亚州洛杉矶市的难度图书博览会上获得了银奖。
  • 浪漫是情场的官僚主义:鲍尔吉·原野幽默散文选

    浪漫是情场的官僚主义:鲍尔吉·原野幽默散文选

    鲍尔吉·原野的发诸两端:急智与悲悯。习见的生活现象经他点拨,露出可笑的一面,并因此可爱。除部分代表作品,本书集合了作者2002年的新作,秉持醇正的幽默品质,令人开怀,又带一些忧伤。
  • 黄土谣:西北风·文论集

    黄土谣:西北风·文论集

    在20世纪90年代以前,当代音乐艺术的基本格局与其他艺术种类相似,是现代与传统之对立、变革与保守之间之冲突,这一逻辑在更早的时候表现为“革命”与“守旧”之间之对立。尽管性质不同,但关于音乐艺术的基本评价皆是以时间逻辑为标尺的,谁在“新”的序列中占据了前沿,谁就占据了价值的制高点。而近些年来,这种时间之神话——音乐艺术之流动性特征——越来越不明显了,日益明显的则是空间之丰富性与差异性之展开、地方性与地域民族性之扩张。
热门推荐
  • 守护甜心之勿忘我开

    守护甜心之勿忘我开

    日奈森亚梦复仇,,,,,,,,,,,,,
  • 逸剑风行

    逸剑风行

    一直很喜欢中国古典经史和传奇小说,对其中的游侠文化尤其着迷。写这本小说,权当是写自己做的一个梦。故事的年代背景起于隋末。本人没读过什么书,水平浅薄,讹误在所难免,但求一笑。取材多来自于一些听到的民间传说以及一些传奇故事,间或以身边的一些人事、新闻,道听途说加之一些自己的想象。写得零碎,难免会前言不搭后语,还请诸位一并海涵。
  • 人类灭绝

    人类灭绝

    本世纪初,“美国智库”向总统提交了一份绝密文件《海斯曼报告》,列举了人类灭绝的五种可能性。除了核战、超级病毒,其中有一种,是出现智慧凌驾于人类的新物种。如今预言成真,足以毁灭人类的新生物果然在非洲出现。一切生物中,只有人类会大量屠杀同类。当智慧远远凌驾于人类的“新人类”出现时,他首先要做的,就是灭绝人类。在日本,在美国,在非洲,各方面势力开启了一场智力与武力的角逐:无辜的非洲族群该何去何从,科研学生又该如何拯救只剩28天寿命的孩童,这支小分队能够逃脱政府洒下的天罗地网,顺利完成任务吗?
  • 你们来打我呀

    你们来打我呀

    我和别人玩的真的是同一款游戏吗?为毛“野怪”也能算作是隐藏职业?你他喵的不是在逗我?赶紧给我进化个人样儿出来!
  • 守护太阳

    守护太阳

    清华高才生沈刚不幸死于车祸,灵魂转世来到天目星,平凡人承载起家恨与星仇,开启了艰难与不平凡的人生经历……
  • 原古秘记之残月

    原古秘记之残月

    追溯世界起源,一群大佬偏偏为而今的我留下这么一堆难题,天道天道,何为天道?一切如果已经注定,那么,我也是躲不过去的吧?从主世界打到异世界,从异世界杀回来,如果天真的想阻挡我的脚步……那,我就重新塑造一片天地好了。
  • 绝世神兵之新手木棍

    绝世神兵之新手木棍

    3天后,就是末日,男猪脚小翔拿着新手木棍带着小伙伴们颠沛流离,打怪升级的故事
  • 悠悠熏衣,淡淡草

    悠悠熏衣,淡淡草

    有没有一双手,握住了就不轻易放开。有没有一个肩膀,可以依靠一辈子都有安全感。有没有一场拥抱,紧紧的让两个人再也不分开。有没有一句誓言,就算两鬓斑白,步履蹒跚也要携手共度。有没有一种约定,相约每一个来生都要和你相遇。有没有一个人,用尽了一生的力气还舍不得将他遗忘。
  • 诡异宿舍

    诡异宿舍

    每所高校都有不为人知的传闻,每栋宿舍楼都有不为外人所知的故事,或许还有部分宿舍有着不堪回首的过去。窗外倒挂的尸体,半夜的哭声,午夜的脚步声,错乱的时间,噩梦的缠绕,这究竟是诅咒还是鬼怪?
  • TFBOYS之薰衣草深处的我们

    TFBOYS之薰衣草深处的我们

    或许青春总是放肆张扬,所以我们敢爱敢恨,无惧无畏;或许青春也会温婉绵长,所以纵使某个人,某些事如烟花绮丽绚烂一时,亦会不忘一世。然而青春终究是美好的,因为它有未来,有我们斩断根基的勇气,一穷二白的干净以及梦想花开时热泪盈眶的感动……