理论教育 克隆技术:道路坎坷,前途光明

克隆技术:道路坎坷,前途光明

时间:2023-12-03 理论教育 版权反馈
【摘要】:但克隆与无性繁殖是不同的。科学家把人工操作动、植物的繁殖叫克隆,这个生物技术称之为克隆技术。最有代表意义的是“多利”克隆成功。1996年7月5日克隆出一只基因结构与供体完全相同的小羊“多利”,世界舆论为之哗然。这是因为其他克隆动物的遗传基因来自胚胎,且都是用胚胎细胞进行的核移植,不能严格地说是“无性繁殖”。另一原因,胚胎细胞本身是通过有性繁殖的,其细胞核中的基因组一半来自父本,一半来自母本。

克隆技术:道路坎坷,前途光明

克隆是英文Clone的音译,简单地说就是一种人工诱导的无性繁殖方式。但克隆与无性繁殖是不同的。无性繁殖是指不经过雌雄细胞的结合,只由一个物体产生后代的生殖方式,常见的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖这三种。由植物的根、茎、叶等经过压条、扦插或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊、牛、兔等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。科学家把人工操作动、植物的繁殖叫克隆,这个生物技术称之为克隆技术。

克隆技术的设想是由德国胚胎学家于1938年首先提出来的。

1952年生物学家开始用青蛙进行克隆实验,此后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究。克隆技术已经经历了三个发展时期:第一个时期是微生物克隆,即用一个细菌很快复制出成千上万和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群,如发酵用的酵母就是这一类;第二个时期是生物技术克隆,比如用遗传基因——DNA克隆;第三个时期是动物克隆,即由一个细胞克隆成一个动物,例如克隆绵羊“多利”就是由一头母羊的体细胞克隆而来,使用的方法便是动物克隆技术。

克隆一个生物体就意味着创造一个与原先的生物体具有完全一样的遗传信息的新生物体。在现代生物学背景下,通常包括了体细胞核移植。在体细胞核移植过程中,卵母细胞核除去,取而代之的是从被克隆生物体细胞中取出的细胞核,通常卵母细胞和它移入的细胞核均应来自同一物种。由于细胞核几乎含有生命的全部遗传信息,宿主卵母细胞将发育成为在遗传上与核供体相同的生物体。线粒体DNA在这里虽然没有被移植,但相对来讲线粒体DNA还是相当少的,可以忽略对生物体的影响。

在生物学上,克隆经常用在两个方面:克隆一个基因或是克隆一个物种。克隆一个基因是从一个个体中获取一段基因,然后将其插入另外一个动物上的无性繁殖方式,这种方法多见于非脊椎动物,如原生动物的分裂繁殖、尾索类动物的出芽生殖等。但对于高级动物在自然条件下,一般只能进行有性繁殖,要使其进行无性繁殖,科学家必须经过一系列复杂的操作过程。在上个世纪50年代,人类对青蛙、两栖动物——非洲爪蟾成功地进行了无性繁殖。最有代表意义的是“多利”克隆成功。199675日克隆出一只基因结构与供体完全相同的小羊“多利”(Dolly),世界舆论为之哗然。“多利”的特别之处在于它的生命的诞生没有精子的参与。研究人员先将一个绵羊卵细胞中的遗传物质吸出去,使其变成空壳,然后从一只6岁的母羊身上取出一个乳腺细胞,将其中的遗传物质注入卵细胞空壳中。这样就得到了一个含有新的遗传物质但却没有受过精的卵细胞。这一经过改造的卵细胞分裂、增殖形成胚胎,再被植入另一只母羊子宫内,随着母羊的成功分娩,“多利”来到了世界,谱写了克隆技术的新篇章。

但为什么其它克隆动物并未在世界上产生这样大的影响呢?这是因为其他克隆动物的遗传基因来自胚胎,且都是用胚胎细胞进行的核移植,不能严格地说是“无性繁殖”。另一原因,胚胎细胞本身是通过有性繁殖的,其细胞核中的基因组一半来自父本,一半来自母本。而“多利”的基因组,全都来自单亲,这才是真正的无性繁殖。因此,从严格的意义上说,“多利”是世界上第一个真正克隆出来的哺乳动物。其特点就在于它与为它提供遗传物质。1997223日,英国苏格兰罗斯林研究所的科学家宣布,他们的研究小组利用山羊的体细胞成功地“克隆技术是科学发展的结果,它有着极其广泛的应用前景。在园艺业和畜牧业中,克隆技术是选育遗传性质稳定的品种的理想手段,通过它可以培育出优质的果树和良种家畜。在医学领域,目前美国、瑞士等国家已能利用“克隆”技术培植人体皮肤进行植皮手术。这一新成就避免了异体植皮可能出现的排异反应,给病人带来了福音。据中国新华社199744日报道,上海市第九人民医院整形外科专家曹谊林在世界上首次采用体外细胞繁殖的方法,成功地在白鼠上复制出人耳,为人体缺失器官的修复和重建带来希望。克隆技术还可用来大量繁殖许多有价值的基因,如治疗糖尿病的胰岛素、有希望使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种疾病感染的干扰素等等。

克隆在园艺学上通过营养生殖产生的单一植株的后代。很多植物都是通过克隆这样的无性生殖方式从单一植株获得大量的子代个体。

利用克隆技术可以在抢救珍奇濒危动物、扩大良种动物群体、提供足量试验动物、推进转基因动物研究、攻克遗传性疾病、研制高水平新药、生产可供人移植的内脏器等中发挥作用。研究人员通过研究分析相信最终可以用来改变人类的寿命,健康长寿已不是梦想,即将成为现实。

克隆作为新兴的技术在中国得到前所未有的关注而且硕果累累:2000616日,由西北农林科技大学动物胚胎工程专家张涌教授培育的世界首例成年体细胞克隆山羊“元元”在该校种羊场顺利诞生。“元元”由于肺部发育缺陷,只存活了36小时。同年622日,第二只体细胞山羊“阳阳”又在西北农林科技大学出生。

200188日,“阳阳”在西北农林科技大学产下一对“龙凤胎”,表明第一代克隆羊有正常的繁育能力。

据介绍,2003226日,克隆羊“阳阳”的女儿“庆庆”(www.daowen.com)

产下千金“甜甜”,200426日“甜甜”顺利产下女儿“笑笑”。“阳阳”家庭实现四代同堂。这不仅表明第一代克隆羊具有生育能力,其后代仍具有正常的生育能力。目前,“阳阳”与她的女儿“庆庆”、外孙女“甜甜”和曾孙女“庆庆”无忧无虑地生活在一起。据介绍,截止20045月底,前来参观的各人士已超过100万人次。

克隆的前途无限美好,克隆技术将广泛的应用于生物工程领域。

人们相信总有一天,科学家会用人类的一个细胞复制出与提供细胞者一模一样的人来。目前,已有三个国家正式宣布他们将进行克隆人的实验,美国的扎沃斯教授正与一位意大利专家安提诺利合作,计划在不久克隆出一个人来。不过克隆事业还任重而道远,主要表现在两个方面:第一、目前克隆的成功率是相当低的,“多利”出生之前科研人员经历了276次失败的尝试;70只小牛的克隆出生,则是在9000次尝试之后才成功的,并且有三分之一在幼年就夭折了;“多利”

出生后的年龄检测表明其出生的时候就上了年纪。它6岁的时候就得了一般老年时才得的关节炎。这样的衰老被认为是端粒的磨损造成的。端粒是染色体位于末端的。随着细胞分裂,端粒在复制过程中不断磨损,这通常认为是衰老的一个原因。然而,研究人员在克隆成功牛后却发现它们实际上更年轻。分析它们的端粒表明它们不仅是回到了出生的长度,而且比一般出生时候的端粒更长。这意味着它们可以比一般的牛有更长的寿命,但是由于过度生长,它们中的很多都过早地夭折了。这些技术问题还需要经过一段时间的摸索和实验才能得到圆满的解决。

第二、是人类社会对克隆问题的认识还不统一。特别是克隆人可能带来复杂的难以说清的后果。一些生物技术发达的国家,现在大都对此采取明令禁止或者严加限制的态度。克林顿说: “通过这种技术来复制人类,是危险的,应该被杜绝!”全国政协委员中国科学院国家基因研究中心主任洪国藩也明确表示反对进行克隆人的研究,而主张把克隆技术和克隆人区别开来。

克隆人,真的像魔鬼一样可怕吗?实际上,人们不能接受克隆人实验的最主要原因,在于传统伦理道德观念的阻碍。千百年来,人类一直遵循着有性繁殖方式,而克隆人却是实验室里的产物,是在人为操纵下制造出来的生命。尤其在西方,“抛弃了上帝,拆离了亚当与夏娃”的克隆,更是遭到了许多宗教组织的反对。而且,克隆人与被克隆人之间的关系也有悖于传统的由血缘确定亲缘的伦理方式。所有这些,都使得克隆人无法在人类传统伦理道德里找到合适的安身之地。但是,正如中科院院士何祚庥所言: “克隆人出现的伦理问题应该正视,但没有理由因此而反对科技的进步”。人类社会自身的发展告诉我们,科技带动人们的观念更新是历史的进步,而以陈旧的观念来束缚科技发展,则是僵化。历史上输血技术、器官移植等,都曾经带来极大的伦理争论,而当首位试管婴儿于1978年出生时,更是掀起了轩然大波,但现在,人们已经能够正确地对待这一切了。这表明,在科技发展面前不断更新的思想观念并没有给人类带来灾难,相反地,它造福了人类。就克隆技术而言,“治疗性克隆”将会在生产移植器官和攻克疾病等方面获得突破,给生物技术和医学技术带来革命性的变化。比如,当你的亲人需要骨髓移植而没有人能为他提供;当你不幸失去年轻的亲人而无法摆脱痛苦;当你想养育自己的孩子又无法生育……也许你就能够体会到克隆的巨大科学价值和现实意义。治疗性克隆的研究和完整克隆人的实验之间是相辅相成、互为促进的,治疗性克隆所指向的终点就是完整克隆人的出现,如果加以正确的利用,它们都可以而且应该为人类社会带来福音。

科学从来都是一把双刃剑。但是,某项科技进步是否真正有益于人类,关键在于人类如何对待和应用它,而不能因为暂时不合情理就因噎废食。克隆技术确实可能和原子能技术一样,既能造福人类,也可祸害无穷。但“技术恐惧”的实质,是对错误运用技术的恐惧,而不是对技术本身的恐惧。目前,世界各国对克隆人的态度多有“暧昧”,英国以超过三分之二的多数票通过了允许克隆人类早期胚胎的法案,而在美国、德国、澳大利亚,也逐渐听到了要求放松对治疗性克隆限制的声音。可以说,哪一个国家首先掌握了克隆人的技术,就意味着这个国家拥有了优势和主动,而起步晚的国家可能因此而遭受现在还无法预测的损失。如同当年美国首先掌握了原子能技术,虽然这项技术从一开始便展现着它罪恶的一面,但后来各国又不得不加紧这方面的研究和实验。单从这个角度上讲,对克隆人实验采取简单否定的态度也是值得探讨的。

至于人们担忧克隆技术一旦成熟,会有用心不良者克隆出千百个“希特勒”、“墨索里尼”,或者克隆出另一个名人来混淆视听,则是对克隆的误解。克隆人被复制的只是遗传特征,而受后天环境里诸多因素影响的思维、性格等社会属性不可能完全一样,即克隆技术无论怎样发展,也只能克隆人的肉体,而不能克隆人的灵魂,而且,克隆人与被克隆人之间有着年龄上的差距。因此,所谓克隆人并不是人的完全复制,历史人物不会复生,现实人物不必担心多出一个“自我”来。

只要在克隆问题上弃弊兴利,他将显示出无穷无尽的魅力。给人类带来极大的好处。

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