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9、克隆羊“多利”之父

  威爾穆特

  (1945~)

  [傳略]伊恩・威爾穆特,英國胚胎學家。世界上第一個用體細胞克隆出動物的科學家。1945年生於英國的蘇格蘭。現在英國愛丁堡大學羅斯林學院從事基因研究。幾十年來,威爾穆特博士一直在默默無聞地推動著生殖科學向前發展。1973年,他在剛剛獲得劍橋大學博士學位之後,就用冷凍胚胎培育出第一頭小牛。每頭母牛一生能夠產下的小牛隻有5~10頭。通過把取自肉質和奶質最好的母牛的胚胎冷凍起來,在解凍以後植入其他母牛的體內,威爾穆特博士使養牛的農民能夠大大提高牛的質量。自那時以來,盡管對於克隆是否真正可行一直存有某些懷疑,但是他仍然設法分離出了能夠改進家畜用途的基因特征。1996年7月5日,以伊恩・威爾穆特博士為首的英國羅斯林研究所的科學家小組成功地用成年母綿羊的乳腺細胞克隆出小綿羊多利,在世界上引起巨大震動。一波未平,一波又起。僅僅相隔5個月,7月24日,在羅斯林研究所誕生的胚胎細胞克隆綿羊小波利,再次在全球範圍內引發新的克隆震撼,因為波利的細胞內攜帶著一種人類基因。從此以後,克隆迅速在全球展開,並取得了越來越多的成就。

  [影響]克隆是英文“clone”的音譯,簡單講,就是一種人工誘導的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經過雌雄兩性生殖細胞的結合,隻由一個生物體產生後代的生殖方式,常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經過壓條或嫁接等方式產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行無性繁殖的。科學家把人工遺傳操作動物的繁殖過程叫克隆,這門生物技術叫克隆技術。其基本過程是,先將含有遺傳物質的供體細胞的核移植到去除了細胞核的卵細胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然後促使這一新細胞分裂繁殖發育成胚胎,當胚胎發育到一定程度後(羅斯林研究所克隆羊采用的時間約為6天),再被植入動物子宮中使動物懷孕,使產下與提供細胞者基因相同的動物。

  克隆技術的設想是1938年由德國胚胎學家首次提出的,1952年,科學家首先用青蛙開展克隆實驗,之後不斷有人利用各種動物進行克隆技術研究。由於該項技術幾乎沒有取得進展,研究工作在80年代初期一度跌入低穀。1986年,威爾穆特在愛爾蘭參加一次會議期間,在酒吧偶然聽到人們在談論某位科學家利用已經發育的胚胎培育出了一頭羊,這使他確信有可能克隆大型家畜。這一研究成果足以鼓勵他朝著已經被他的大多數同事放棄的研究方向繼續進行探索。1996年7月5日,以威爾穆特博士為首的研究人員用成年羊體細胞克隆出一隻活綿羊,給克隆技術研究帶來了重大突破,它突破了以往隻能用胚胎細胞進行動物克隆的技術難關,首次實現了用體細胞進行動物克隆的目標,實現了更高意義上的動物複製。

  首先,威爾穆特和他的同事們從一隻不知姓名的FinnDorset種白色妊娠綿羊的乳腺刮下若幹個膜細胞。通常,這類細胞在10%的綿羊胎兒血清中能保持其活性;血清是血液的液體成分,它富含類似於食物的細胞營養物質。但是,威爾穆特意識到,利用使細胞處於休眠狀態的標準技術,即將它們置於濃度降低為0.5%血清中,不僅可以使這些細胞“忘記”它們是乳房細胞,而且能使它們“記住”發育成整隻綿羊的遺傳指令。然後,科學家從形體較小的蘇格蘭黑麵羊摘取卵細胞,通過手術去除其細胞核(DNA的載體)。威爾穆特及其研究小組把白羊的乳腺細胞放入黑羊的已去除細胞核的卵細胞中,以一種弗蘭肯斯坦(Frankensfein)式的技巧,用電脈衝使這些細胞的膜不僅結合在一起,而且,兩個細胞即刻合而為一。再則,利用標準的人工繁殖技術,將如此合成的卵細胞植入一隻黑麵母羊體內。4個月之後,這隻舉世震驚的小羊羔誕生了。人們發現它的顏色是白的,這暗示它與黑麵母羊――它的生身之母不屬於同一個品種。用幾個月的時間進行了DNA測試,最終證實,多利確實是一個生物學複製品。

  當以威爾穆特博士為首的研究人員克隆出小羊多利後,這一成果立即被譽為20世紀最重大的也是最有爭論的科技突破之一。這一突破帶來的好處是顯而易見的:利用這一技術可以在搶救珍奇瀕危動物、複製優良家畜個體、擴大良種動物群體、提高畜群遺傳素質和生產性能、提供足量試驗動物、推進轉基因動物研究、攻克遺傳性疾病、研製高水平新藥、生產可供人移植的內髒器官等研究中發揮作用。在肯定了這種技術的正麵作用的同時,人們更大程度上表示了對這種技術的擔憂,他們認為如果使用不當,這種技術可能對生態環境產生長期的不良影響,一些科學家認為如果在畜牧業中大量推廣這種無性繁殖技術,很可能破壞生態平衡,導致一些疾病的大規模傳播;如果將其應用在人類自身的繁殖上,將產生巨大的倫理危機。

  克隆羊多利的身份被披露後,引起了世界各國關於克隆技術的激烈競賽。美國俄勒岡科學家也證實他們於1996年8月已經利用克隆胚胎培育出猴子;又有傳說,比利時一醫生在無意中克隆出一個男孩。盡管比利時科學家否認克隆人的報道,但是各國政府對克隆技術在法律和倫理方麵可能造成的影響非常重視,美、德、法、英、加等國紛紛成立專家小組研究這一問題,科學家們也要求對這一領域的研究加以限製。1997年3月11日,世界衛生組織總幹事中島宏和歐盟委員會負責科研的委員分別發表聲明和談話,表示反對進行人體克隆試驗。

  麵對這可能出現的克隆人的浪潮,威爾穆特說,用來克隆多利的那種技術效率極低,在他成功克隆出多利之前該技術曾導致先天缺損動物的出生。他的目標曆來是平常而又明確的:他把所有時間都用來設法培育出健康的,能更有效、更好地為人類服務的動物。同世界上許多研究人員一樣,他培育“多利”綿羊的目的是把動物變成能夠生產用作藥品的蛋白的工廠。將這種技術用於人類是“非常不人道的”。他在美國參議院召開的一次專門小組會上作證說,他反對克隆人,“我個人尚未聽說關於用這項技術去創造人的潛在使用情況”。對於媒體的有些說法,威爾穆特說,這是對他學術觀點的極大誤解。他強調,這仍是一項新技術,克隆動物有很大潛力可挖,比如新藥創製、發展治療疾病的新技術、修補損壞的細胞等。他極力敦促各國立法者盡快起草有關法規,特別是關於克隆人的禁令。

  目前各國對這項技術較為一致的看法是製定法律加強對這種技術的管理,並嚴禁用它複製人類。1997年11月11日,聯合國教科文組織第29屆大會在巴黎通過了一項題為《世界人類基因組與人權宣言》的文件,明確反對用克隆技術繁殖人。1998年1月12日,歐洲的法國、丹麥、立陶宛、芬蘭、希臘、愛爾蘭、意大利、拉脫維亞、盧森堡、摩爾多瓦、挪威、葡萄牙、羅馬尼亞、斯洛文尼亞、西班牙、瑞典、馬其頓、土耳其和聖馬力諾等19個國家在法國巴黎簽署了一項嚴格禁止克隆人的協議。這是國際上第一個禁止克隆人的法律文件,是對《歐洲生物醫學條約》的補充。這項禁止克隆人的協議規定,禁止各簽約國的研究機構或個人使用任何技術創造與一活人或死人基因相似的人,否則予以重罰。違反協議的研究人員和醫生將被禁止從事研究和行醫,有關研究所或醫院的執照將被吊銷。如果簽約國研究機構或個人在歐洲以外地區進行這類活動也將被追究法律責任。

  [餘論]當查爾斯・達爾文發現上帝並沒有把人類與其他各種動物區分開來的時候,感到非常震驚。他在相隔20年之後才鼓足勇氣發表他的研究結果,從此徹底改變了人們對地球上的生物的認識。而威爾穆特則因為運用克隆技術培育出第一頭取名為“多利”的綿羊而震驚了世界。但他似乎已經忘記了他的研究工作帶來的深刻而又令人不安的影響――現代生物學領域也許沒有任何一項研究成果能夠比通過對基因進行有規律的控製解決更多的問題,肯定也沒有任何一項研究成果能夠比它可能帶來更多的擔心和誤解。從原理上講,沒有任何力量能阻擋豪富去克隆自己。克隆技術究竟走向何方,我們拭目以待。但願在不久的將來,威爾穆特能夠為克隆技術的發展感到欣慰而不是無奈。

  (劉偉)

  
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