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9、克隆羊“多利”之父

  威尔穆特

  (1945~)

  [传略]伊恩・威尔穆特,英国胚胎学家。世界上第一个用体细胞克隆出动物的科学家。1945年生于英国的苏格兰。现在英国爱丁堡大学罗斯林学院从事基因研究。几十年来,威尔穆特博士一直在默默无闻地推动着生殖科学向前发展。1973年,他在刚刚获得剑桥大学博士学位之后,就用冷冻胚胎培育出第一头小牛。每头母牛一生能够产下的小牛只有5~10头。通过把取自肉质和奶质最好的母牛的胚胎冷冻起来,在解冻以后植入其他母牛的体内,威尔穆特博士使养牛的农民能够大大提高牛的质量。自那时以来,尽管对于克隆是否真正可行一直存有某些怀疑,但是他仍然设法分离出了能够改进家畜用途的基因特征。1996年7月5日,以伊恩・威尔穆特博士为首的英国罗斯林研究所的科学家小组成功地用成年母绵羊的乳腺细胞克隆出小绵羊多利,在世界上引起巨大震动。一波未平,一波又起。仅仅相隔5个月,7月24日,在罗斯林研究所诞生的胚胎细胞克隆绵羊小波利,再次在全球范围内引发新的克隆震撼,因为波利的细胞内携带着一种人类基因。从此以后,克隆迅速在全球展开,并取得了越来越多的成就。

  [影响]克隆是英文“clone”的音译,简单讲,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两性生殖细胞的结合,只由一个生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。由植物的根、茎、叶等经过压条或嫁接等方式产生新个体也叫无性繁殖。绵羊、猴子和牛等动物没有人工操作是不能进行无性繁殖的。科学家把人工遗传操作动物的繁殖过程叫克隆,这门生物技术叫克隆技术。其基本过程是,先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等使两者融合为一体,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎,当胚胎发育到一定程度后(罗斯林研究所克隆羊采用的时间约为6天),再被植入动物子宫中使动物怀孕,使产下与提供细胞者基因相同的动物。

  克隆技术的设想是1938年由德国胚胎学家首次提出的,1952年,科学家首先用青蛙开展克隆实验,之后不断有人利用各种动物进行克隆技术研究。由于该项技术几乎没有取得进展,研究工作在80年代初期一度跌入低谷。1986年,威尔穆特在爱尔兰参加一次会议期间,在酒吧偶然听到人们在谈论某位科学家利用已经发育的胚胎培育出了一头羊,这使他确信有可能克隆大型家畜。这一研究成果足以鼓励他朝着已经被他的大多数同事放弃的研究方向继续进行探索。1996年7月5日,以威尔穆特博士为首的研究人员用成年羊体细胞克隆出一只活绵羊,给克隆技术研究带来了重大突破,它突破了以往只能用胚胎细胞进行动物克隆的技术难关,首次实现了用体细胞进行动物克隆的目标,实现了更高意义上的动物复制。

  首先,威尔穆特和他的同事们从一只不知姓名的FinnDorset种白色妊娠绵羊的乳腺刮下若干个膜细胞。通常,这类细胞在10%的绵羊胎儿血清中能保持其活性;血清是血液的液体成分,它富含类似于食物的细胞营养物质。但是,威尔穆特意识到,利用使细胞处于休眠状态的标准技术,即将它们置于浓度降低为0.5%血清中,不仅可以使这些细胞“忘记”它们是乳房细胞,而且能使它们“记住”发育成整只绵羊的遗传指令。然后,科学家从形体较小的苏格兰黑面羊摘取卵细胞,通过手术去除其细胞核(DNA的载体)。威尔穆特及其研究小组把白羊的乳腺细胞放入黑羊的已去除细胞核的卵细胞中,以一种弗兰肯斯坦(Frankensfein)式的技巧,用电脉冲使这些细胞的膜不仅结合在一起,而且,两个细胞即刻合而为一。再则,利用标准的人工繁殖技术,将如此合成的卵细胞植入一只黑面母羊体内。4个月之后,这只举世震惊的小羊羔诞生了。人们发现它的颜色是白的,这暗示它与黑面母羊――它的生身之母不属于同一个品种。用几个月的时间进行了DNA测试,最终证实,多利确实是一个生物学复制品。

  当以威尔穆特博士为首的研究人员克隆出小羊多利后,这一成果立即被誉为20世纪最重大的也是最有争论的科技突破之一。这一突破带来的好处是显而易见的:利用这一技术可以在抢救珍奇濒危动物、复制优良家畜个体、扩大良种动物群体、提高畜群遗传素质和生产性能、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官等研究中发挥作用。在肯定了这种技术的正面作用的同时,人们更大程度上表示了对这种技术的担忧,他们认为如果使用不当,这种技术可能对生态环境产生长期的不良影响,一些科学家认为如果在畜牧业中大量推广这种无性繁殖技术,很可能破坏生态平衡,导致一些疾病的大规模传播;如果将其应用在人类自身的繁殖上,将产生巨大的伦理危机。

  克隆羊多利的身份被披露后,引起了世界各国关于克隆技术的激烈竞赛。美国俄勒冈科学家也证实他们于1996年8月已经利用克隆胚胎培育出猴子;又有传说,比利时一医生在无意中克隆出一个男孩。尽管比利时科学家否认克隆人的报道,但是各国政府对克隆技术在法律和伦理方面可能造成的影响非常重视,美、德、法、英、加等国纷纷成立专家小组研究这一问题,科学家们也要求对这一领域的研究加以限制。1997年3月11日,世界卫生组织总干事中岛宏和欧盟委员会负责科研的委员分别发表声明和谈话,表示反对进行人体克隆试验。

  面对这可能出现的克隆人的浪潮,威尔穆特说,用来克隆多利的那种技术效率极低,在他成功克隆出多利之前该技术曾导致先天缺损动物的出生。他的目标历来是平常而又明确的:他把所有时间都用来设法培育出健康的,能更有效、更好地为人类服务的动物。同世界上许多研究人员一样,他培育“多利”绵羊的目的是把动物变成能够生产用作药品的蛋白的工厂。将这种技术用于人类是“非常不人道的”。他在美国参议院召开的一次专门小组会上作证说,他反对克隆人,“我个人尚未听说关于用这项技术去创造人的潜在使用情况”。对于媒体的有些说法,威尔穆特说,这是对他学术观点的极大误解。他强调,这仍是一项新技术,克隆动物有很大潜力可挖,比如新药创制、发展治疗疾病的新技术、修补损坏的细胞等。他极力敦促各国立法者尽快起草有关法规,特别是关于克隆人的禁令。

  目前各国对这项技术较为一致的看法是制定法律加强对这种技术的管理,并严禁用它复制人类。1997年11月11日,联合国教科文组织第29届大会在巴黎通过了一项题为《世界人类基因组与人权宣言》的文件,明确反对用克隆技术繁殖人。1998年1月12日,欧洲的法国、丹麦、立陶宛、芬兰、希腊、爱尔兰、意大利、拉脱维亚、卢森堡、摩尔多瓦、挪威、葡萄牙、罗马尼亚、斯洛文尼亚、西班牙、瑞典、马其顿、土耳其和圣马力诺等19个国家在法国巴黎签署了一项严格禁止克隆人的协议。这是国际上第一个禁止克隆人的法律文件,是对《欧洲生物医学条约》的补充。这项禁止克隆人的协议规定,禁止各签约国的研究机构或个人使用任何技术创造与一活人或死人基因相似的人,否则予以重罚。违反协议的研究人员和医生将被禁止从事研究和行医,有关研究所或医院的执照将被吊销。如果签约国研究机构或个人在欧洲以外地区进行这类活动也将被追究法律责任。

  [余论]当查尔斯・达尔文发现上帝并没有把人类与其他各种动物区分开来的时候,感到非常震惊。他在相隔20年之后才鼓足勇气发表他的研究结果,从此彻底改变了人们对地球上的生物的认识。而威尔穆特则因为运用克隆技术培育出第一头取名为“多利”的绵羊而震惊了世界。但他似乎已经忘记了他的研究工作带来的深刻而又令人不安的影响――现代生物学领域也许没有任何一项研究成果能够比通过对基因进行有规律的控制解决更多的问题,肯定也没有任何一项研究成果能够比它可能带来更多的担心和误解。从原理上讲,没有任何力量能阻挡豪富去克隆自己。克隆技术究竟走向何方,我们拭目以待。但愿在不久的将来,威尔穆特能够为克隆技术的发展感到欣慰而不是无奈。

  (刘伟)

  
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