克隆猴“中中”和“华华”在中科院神经科学研究所非人灵长类平台育婴室的恒温箱里。 (新华社发)
中科院神经科学研究所研究员孙强(左)和博士刘真在育婴室查看克隆猴的情况。 (新华社发)
用一把毫毛,变出千百个一模一样的猴子——《西游记》里的神话正在成为现实。克隆猴“中中”和她的妹妹“华华”在中国诞生近两个月!北京时间1月25日,它们的“故事”登上国际权威学术期刊《细胞》封面,这意味着中国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。
“姐妹”俩的基因,来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。科研人员提取了这个猕猴胎儿的部分体细胞,将其细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞,结果产生了与基因完全相同的后代,这个过程也就是克隆。
“这是许多专家认为不可能实现的重大技术突破。”国际细胞治疗学会主席约翰·拉斯科这样点评中国科学家的成果,“利用聪明的化学方法和操作技巧,攻克了多年来导致克隆猴失败的障碍。”
自1996年第一只克隆羊“多利”诞生以来,21年间,各国科学家利用体细胞先后克隆了牛、鼠、猫、狗等动物,但一直没有跨越与人类最相近的非人灵长类动物的“屏障”。
克隆猴为什么难?它的诞生有什么价值?在克隆猴的诞生地——中国科学院神经科学研究所非人灵长类平台,研究团队给出了解答。
克隆猴有啥价值?
疾病研究、新药测试将大幅提速
经过体检,记者戴上口罩、穿上白大褂,在中科院神经所研究员孙强的带领下,走进克隆猴宝宝的“育婴房”。
世界上首只克隆猴“中中”和她的妹妹“华华”正在恒温箱里嬉戏。姐姐比妹妹年长10天,除了体型大小略有差异,姐妹俩看不出什么区别。她俩的基因,都来自同一个流产的雌性猕猴胎儿。科研人员提取了这个猕猴胎儿的体细胞(非生殖细胞),通过技术手段将其细胞核“植入”若干个“摘除”了细胞核的卵细胞。“中中”是第一个发育成型并顺利诞生的幸运儿。
克隆猴的诞生意味着什么?
“意味着中国将率先建立起可有效模拟人类疾病的动物模型。”孙强说,利用克隆技术,未来可在一年时间内,培育大批遗传背景相同的模型猴。这既能满足脑疾病和脑高级认知功能研究的迫切需要,又可广泛应用于新药测试。
孙强介绍,如果实验对象的遗传背景不同,“实验组”和“对照组”的说服力就不够强。传统医药实验大量采用小鼠,很大程度上是因为鼠类可通过快速近亲繁殖,培育出大量非常相似的小鼠。
但由于小鼠和人类相差太远,针对小鼠研发的药物在人体检测时大都无效或有副作用。据了解,这是目前绝大多数脑疾病研究无法取得突破的一个主要原因。
中科院神经所所长蒲慕明院士说,克隆猴的成功,将为脑疾病、免疫缺陷、肿瘤、代谢等疾病的机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。“这是世界生命科学领域近年来的重大突破。”他说。
克隆猴为什么费劲?
三大难点抬高门槛
从第一只克隆羊到第一只克隆猴,历时21年。其间,各国科学家先后克隆出牛、鼠、猪、猫、狗等多种动物,但对猴子一直无能为力。
2003年,权威学术期刊《科学》曾发表美国匹兹堡大学医学院研究人员的一篇论文,论文称,用现有技术克隆灵长类动物“是行不通的”。
最接近成功的一次实验发生在2010年。
美国俄勒冈灵长类研究中心的著名科学家
米塔利波夫率领团队成功移植了克隆
猴胚胎,但胚胎发育至81天,以流产
告终。
孙强介绍,克隆猴主要有
三个难点:难题之一
细胞核不易识别,“去核”难度大
作为受体的卵细胞,必须先把细胞核“摘除”,才能容纳体细胞的细胞核这个“外来户”。但是,猴的卵细胞核去核难度非常大。
孙强团队中,博士后刘真是“去核”
的主要操作者。借助显微设备,刘真
用一双巧手反复练习,在最短时
间内、用最小损耗完成“去核”
工作,为后续的克隆工作奠定重要基础。难题之二
卵细胞容易提前激活
克隆过程中,体细胞的细胞核进入卵细胞时,需先“唤醒”卵细胞,然后才启动一系列发育“程序”。因此,“唤醒”的时机要求非常精
准。但是,使用传统方式,猴的卵
细胞很容易被提前“唤醒”,往往导致克隆“程序”无法
正常启动。难题之三
体细胞克隆胚胎的发育效率低
被转移到卵细胞里的细胞核,突然要扮演受精卵的角色,“赶鸭子上架”很不适应,需要科学家
采取多种手段“保驾护航”。如
果“保驾”不力,绝大多数克
隆胚胎都难以正常发
育,往往胎死腹中。
经过5年不懈努力,孙强团队成功突破了克隆猴这个世界生物学前沿的难题。通过DNA指纹鉴定,“中中”和“华华”的核基因组信息与供体体细胞完全一
致,证明姐妹俩都是正
宗的克隆猴。
克隆猴之后做什么?
不考虑对人类进行相关研究
“克隆非人灵长类动物的唯一目的是服务人类健康,但科研人员不考虑对人类进行相关研究。”蒲慕明说。
科学家认为,由于猴子与人在基因方面非常相近,克隆猴研究对于开发治疗人类疾病的新疗法等将会起到巨大的促进作用。
“这也是‘全脑介观神经联接图谱\’国际大科学计划的关键技术。”蒲慕明说,我国目前在该领域处于国际领跑地位,将进一步使我国成为世界脑科学人才的汇聚高地。
中科院院长白春礼表示,除了在基础研究上有重大意义外,此项成果也将推动我国率先发展出基于非人灵长类疾病动物模型的全新医药研发产业链,为应对我国人口健康领域的重大挑战作出贡献。 (据新华社)克隆猴在中国诞生,外国专家怎么看?
我国科学家利用体细胞克隆技术成功克隆出两只猴子“中中”和“华华”,论文在线发表在美国《细胞》杂志上,对此,欧美专家纷纷发表看法。
技术“有所更新”
曾参与克隆全球首只体细胞克隆动物“多利”羊、现已退休的英国罗斯林研究所科学家威廉·里奇在一份声明中说,克隆“中中”和“华华”的方法与他们克隆“多利”的方法“相似”,但有了一些技术细节的“更新”,比如在移除细胞核时借助设备进行定位等,其结果代表着“又一物种被成功克隆”。
美国得克萨斯大学西南医学中心助理教授吴军告诉记者,这是一项“里程碑工作”。吴军曾参与培育人猪嵌合体胚胎以及美国首次人类胚胎基因编辑等工作。他说,猴子是最接近人的灵长类动物,“可以做人类疾病的灵长类动物模型”。
不过需要说明的是,这不是第一批被克隆的灵长类动物,这个头衔属于1999年美国科学家利用胚胎分裂方法克隆出的猴子“泰特拉”,而“中中”和“华华”是第一批用体细胞克隆技术培育的灵长类动物。效率“有待提高”
论文显示,中国科学家在这一研究中设计了两组实验:一组利用猕猴胎儿的体细胞作为细胞核的来源,共向21只代孕母猴移植79个克隆胚胎,其中6只成功怀孕,最终生下“中中”和“华华”,它们已存活约1年;另一组利用成年猴子的卵丘细胞作为细胞核来源,共向42只代孕母猴移植181个克隆胚胎,其中22只成功怀孕,最后两只猴子出生,短暂存活后死亡。
有专家评价说,这一成功率仍偏低,在目前取得成功的基础上,未来仍需要着力提高效率,以满足实际应用需求。
据介绍,克隆猴的一个重要价值在于帮助建立可有效模拟人类疾病的动物模型,未来其需求量会很大。考虑到这一点,英国弗朗西斯·克里克研究所教授罗宾·洛弗尔-巴奇说,这项研究中获得克隆猴的效率还有待提高,相比之下,“利用正常的早期胚胎分裂成两个的方法来获取同卵双胞胎,要简单得多”。伦理“谨慎乐观”
领导这项工作的中国研究人员指出,克隆猴的唯一目的是服务人类健康,不考虑对人类进行相关研究。但这项成果还是引发许多人思考,克隆人会是下一步吗?
“这是一个可喜的进步。理论上说,我们完全可以用这种技术来克隆人。”美国新希望生殖医学中心的张进告诉记者。2016年,张进团队利用类似技术,培育出世界首个细胞核移植“三父母”婴儿,引起世界关注。
坚决反对克隆人的洛弗尔-巴奇认为,克隆猴并不是克隆人的“垫脚石”,克隆人依然将是“一个非常愚蠢的尝试”,“效率太低、太不安全且毫无意义”。他说:“克隆出的个体也许在基因方面是相同的,但我们远不只是基因的产物。”
英国肯特大学遗传学教授达伦·格里芬认为,需要认真考虑开展这类实验的伦理规范。不过,由于灵长类动物研究已经受到严格监管,他相信克隆技术不会被滥用,总体上他持“谨慎乐观”态度。
新华 时评这把“猴毛”撒得出还要收得回
齐天大圣一把毫毛“根根能变、应物随心”的广大神通被神通广大的中国科学家变成了现实。成功克隆在基因上与人类最接近的灵长类动物,这个重大创新性成果着实令人兴奋。不少闻之者不由得欢呼起来——猴子都能克隆,下一步是不是就能……看来长命百岁不是梦了!
不!“克隆非人灵长类动物的唯一目的是服务人类健康,但科研人员不考虑对人类进行相关研究”,中国科学家坚守科学伦理底线的回答铿锵有力。
神话与科学的区别就在于,神话可以天马行空,科学必须恪守伦理。孙悟空的毫毛想变就变,克隆技术的应用则必须戴上紧箍。这个紧箍就是伦理。
自绵羊“多利”诞生之日起,围绕克隆技术的伦理争论就从未停止过。到底是该支持治疗性克隆、禁止生殖性克隆,还是该全面禁止,众说纷纭。
在这一问题上,我国的态度历来明确:中国政府反对生殖性克隆、支持治疗性克隆。人的生殖性克隆也就是克隆人,违反人类繁衍的自然法则,损害人类作为自然人的尊严,会引起严重的道德、伦理、社会和法律问题。所以,现阶段生殖性克隆绝对不可以应用于人类本身。
同时,生殖性克隆和治疗性克隆的研究高度相关,就隔着一层“窗户纸”。允许治疗性克隆,必须防止有人把这层“窗户纸”捅破。这就需要科研人员严守道德底线,不随意使用“幻化之术”,同时更需严格立法,规范科学研究,把治疗性克隆置于严格监管之下,给孙悟空戴上小花帽,常念紧箍咒。
科学技术上能够做到的,不一定就是应该做的。克隆技术的推进应该是漫长而审慎的,尤其是克隆技术应用于人事关人类未来命运,必须保持高度警惕,以免人类反被自己铸就的科技利剑所伤。 (据新华社)
相关链接 克隆羊多利
1996年7月5日,位于苏格兰爱丁堡市郊的罗斯林研究所里诞生了一头大个头儿羊羔,实验室编号为6LL3,克隆羊项目小组主管伊恩·威尔默特以著名乡村歌手多利·帕顿的名字命名这头羊。
多利于1997年首次公开亮相,震动整个世界,美国《科学》杂志把多利的诞生评为当年世界十大科技进步的第一项。
细胞核转移技术虽然取得突破,但培育合成卵细胞的失败率极高,即使培育成胚胎,许多都存在缺陷或者降生后早亡。2003年2月,不到7岁的多利因肺部感染而被科研人员实施“安乐死”。而普通绵羊通常可存活11到12年。
《华盛顿邮报》在报道中指出,多利革新了科学界对分子生物学的认识,将会作为一座科学和文化的里程碑载入史册。
新闻推荐
对广东全省4200万自然人纳税人来说,今后,个人缴税多、纳税信用良好,就能享受“含金量”更高、更便捷的消费信贷服务了——整个贷款流程3分钟全部线上完成,最高授信额度可达30万元。1月23日,记者...