克隆技術(shù)為何還未走出實(shí)驗(yàn)室

任志方

1996年7月，克隆羊多莉誕生，1997年2月27日，英國(guó)《自然》雜志報(bào)道了這項(xiàng)震驚世界的研究成果。此后，各種克隆動(dòng)物陸續(xù)被科學(xué)家造出來，除了多莉羊，還有老鼠、貓、狗、豬、牛等哺乳動(dòng)物。人類似乎離克隆自己只有一步之遙。2004年，韓國(guó)首爾大學(xué)教授黃禹錫發(fā)表了一篇論文，稱自己成功地在體外克隆了人類胚胎，但隨后這篇文章被發(fā)現(xiàn)造假。至今，克隆人實(shí)驗(yàn)就再也沒有公開地發(fā)表過。

雖然不同的動(dòng)物被成功克隆出來，但總體來說，克隆仍然是成功率極低的實(shí)驗(yàn)。在多莉羊的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家做了277次實(shí)驗(yàn)才得以成功。核移植的實(shí)驗(yàn)雖然原理簡(jiǎn)單，但操作起來非常繁瑣復(fù)雜。另外，每種動(dòng)物的卵細(xì)胞也具有不同的特性。例如，豬的卵細(xì)胞里含有大量脂肪，這使得在顯微鏡下整個(gè)卵細(xì)胞呈現(xiàn)出黑乎乎的一片，難以操作；而鳥類的卵細(xì)胞中巨大的卵黃，也使得科學(xué)家無法分離出細(xì)胞核。

另外，核移植技術(shù)依賴于供體卵細(xì)胞，這也很大程度上限制了其應(yīng)用。然而，2006年，日本科學(xué)家山中伸彌發(fā)表了一項(xiàng)突破性的研究：使用4種轉(zhuǎn)錄因子處理體細(xì)胞，就可在體外把任一類型的體細(xì)胞變回多能干細(xì)胞。相比核移植技術(shù)，這簡(jiǎn)直稱得上是“重編程”的魔法。

針對(duì)這種“時(shí)光逆轉(zhuǎn)”的反自然操作，細(xì)胞里自然會(huì)有相應(yīng)的機(jī)制來防止這種事件的發(fā)生?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，主要是一些被稱為“表觀遺傳”的因子在控制著這個(gè)過程。

2001年，第一只克隆貓誕生后，研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)它的毛色和它的“生母”（提供遺傳物質(zhì)的母貓）很不一樣。類似地，人類的同卵雙胞胎有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)不同的發(fā)色。明明是一模一樣的DNA，為何出現(xiàn)了不同的表型？

這些現(xiàn)象背后的原理吸引著科學(xué)家探索的腳步。人們逐漸發(fā)現(xiàn)DNA序列并不是孤立地起作用，而是和它周圍的其他物質(zhì)一起形成一個(gè)精密的結(jié)構(gòu)，這被稱為染色質(zhì)。染色質(zhì)里除了有DNA，還有各種蛋白質(zhì)以及RNA等。更讓人驚訝的是，無論是DNA、RNA還是蛋白質(zhì)，它們上面都有一些額外的基團(tuán)，例如甲基、乙?；取＿@些基團(tuán)被稱為“修飾”，“修飾”可隨著細(xì)胞的狀態(tài)改變而改變，并且有時(shí)還能影響細(xì)胞的狀態(tài)。

克隆技術(shù)依賴的“重編程”實(shí)際上也就是染色質(zhì)狀態(tài)的“重置”，而“重編程”極低的成功率也與染色質(zhì)上某些“屏障”的阻礙作用有關(guān)。多年來，揭開這個(gè)屏障的謎底一直是表觀和干細(xì)胞領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。

盡管克隆技術(shù)還不是很成熟，但商業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)開始利用其克隆動(dòng)物。舉例來說，美國(guó)猶他州立大學(xué)正克隆奶牛。這個(gè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)表示：“克隆是一種極好的技術(shù)，可以幫助瀕危物種促進(jìn)疾病抵抗，甚至還可增加牛奶產(chǎn)量?！贝送猓@種技術(shù)還可用于幫助克隆人的寵物，當(dāng)然，這需要收費(fèi)。英國(guó)一對(duì)夫婦近來花費(fèi)6.7萬英鎊，委托一家韓國(guó)公司克隆了他們死去的愛犬。此后，克隆狗被送回英國(guó)。

克隆技術(shù)已展示出廣闊的應(yīng)用前景，包括在以下四個(gè)方面：第一，培育優(yōu)良畜種和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；第二，生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物；第三，生產(chǎn)人體胚胎干細(xì)胞用于細(xì)胞和組織替代療法；第四，復(fù)制瀕危的動(dòng)物物種，保存和傳播動(dòng)物物種資源。在不久的將來，克隆技術(shù)將可以用來治療糖尿病、中風(fēng)、癌癥、艾滋病、心臟病以及諸如帕金森綜合征等精神疾病，并極大改變現(xiàn)有的器官移植理論和治療手段，給人類帶來福音。

然而，克隆技術(shù)也存在著一些弊端。在理論上，克隆技術(shù)還很不成熟；在實(shí)踐中，克隆動(dòng)物的成功率還很低，克隆出的部分個(gè)體表現(xiàn)出生理或免疫缺陷，而且動(dòng)物的殘廢率相當(dāng)高并伴有早衰現(xiàn)象等。

此外，克隆技術(shù)（尤其是人體胚胎方面的應(yīng)用）對(duì)倫理道德的沖擊和公眾對(duì)此的強(qiáng)烈反應(yīng)也限制了其應(yīng)用。但近年來克隆技術(shù)的發(fā)展表明，世界各科技大國(guó)都不甘落后，誰也沒有放棄克隆技術(shù)研究。

（選自2017年第4期《齊魯晚報(bào)》，本刊有刪改）

《奇妙的克隆》是一篇比較規(guī)范的說明文。本文則從克隆羊多莉說起，回答了克隆技術(shù)為什么還處于實(shí)驗(yàn)階段，而沒有大規(guī)模地進(jìn)入生產(chǎn)生活領(lǐng)域。文章重點(diǎn)介紹了關(guān)于克隆技術(shù)的新發(fā)現(xiàn)：克隆過程不再依賴供體卵細(xì)胞；克隆過程中仍有許多謎題未解開；商業(yè)領(lǐng)域已開始克隆動(dòng)物，以及克隆的利弊。

和《奇妙的克隆》一樣，本文也是一篇說明文。文章運(yùn)用了舉例子的說明方法，例如，為了說明“核移植的實(shí)驗(yàn)雖然原理簡(jiǎn)單，但操作起來非常繁瑣復(fù)雜”，舉了“豬的卵細(xì)胞里含有大量脂肪”“鳥類的卵細(xì)胞中巨大的卵黃”的例子。

1.文中舉了“2001年，第一只克隆貓誕生后，研究人員驚奇地發(fā)現(xiàn)它的毛色和它的‘生母（提供遺傳物質(zhì)的母貓）很不一樣”的例子，有什么作用？

2.閱讀文中關(guān)于克隆技術(shù)的廣闊前景和弊端分析這兩部分內(nèi)容，與《奇妙的克隆》中“克隆技術(shù)造福人類”相比較，說說它們?cè)趦?nèi)容和語言表達(dá)上的異同點(diǎn)。endprint