从克隆蛙到克隆羊
什么是克隆技术呢?
“克隆”是英文单词“Clone”的音译,其含义是无性繁殖,即由同一个祖先的细胞分裂繁殖而成新的个体。克隆技术虽属于无性繁殖技术,但它与一般植物学上的嫁接、扦插、压条等方法是有区别的。因为这种技术是在细胞水平、基因水平上操作的无性繁殖技术。
早在1962年,英国科学家戈登就做过初步尝试。他把非洲爪蟾小肠上皮细胞的核注入同种(或异种)未受精的卵细胞质体中(卵细胞核已被紫外线杀死)进行培育,只有约1%的重组卵发育为成熟的蛙,取名叫无性克隆蛙。这种无性蛙的性状完全和供体核的那种蛙相似。这种用无性繁殖方法形成杂种蛙,不仅开创了由体细胞核培育成功动物个体的新实验途径——无性克隆动物技术,同时它和动物有性生殖与由胚胎细胞形成的有性克隆动物技术存在着极大的差异。当时由于技术条件的限制,克隆蛙优势难于重复。但它对后来克隆动物的研究却起了很大的启迪作用。
青蛙克隆成功之后,不少科学家就开始探讨哺乳动物的克隆技术,但20多年过去了,一直没有成功的杰作。
1978年,一位名叫戴维·勒尔维克的作家在一本书里声称替一位亿万富翁克隆了一个复制的法定继承人,他得到了公众的相信而发财,最后由法庭宣布这是一个骗局。
接着,德国的科学工作者卡尔·伊尔门西宣称他克隆了3只老鼠,结果也被两位权威的科学家所否定。
这以后,大多数胚胎学家放弃了克隆的研究,只剩下农业部门一些不太有名的研究者,对家畜进行了艰苦的克隆试验,目的是改良品种和生产人类需要的药物。
就在克隆研究从科学舞台上逐渐消退之际,英国著名的胚胎学家伊恩·威尔穆特悄悄地在罗斯林捡起了它。从1981年他才开始接触这项被人认为可望而不可及的试验研究。威尔穆特组织了一个课题组,默默攀登这一现代科学技术的高峰。
1997年2月,春天尚未到来,地球北半部还处于寒冷之中,来自英国苏格兰的克隆新闻让大气似乎变暖起来。罗斯林研究所向世界宣布,以威尔穆特和基恩·坎贝尔为首的科学家首次成功利用成年母羊的乳腺细胞核转移技术,于1996年7月培育出1只“克隆”绵羊。
这只无性繁殖的克隆绵羊,具有与提供体细胞核的成年绵羊完全相同的内外特征,几乎是第一只羊的翻版——纯粹的复制品,起名“多莉”。
过去,一直认为利用胚胎细胞可以比较容易形成完整的个体,而体细胞则不具备这种“全能性”。特别是被奉为金科玉律的“用成年细胞克隆哺乳动物在生物学上是不可能的”结论,似乎使威尔穆特的实验成了胚胎学研究上的禁忌。
自从1986年以来,各国科学家利用胚胎细胞克隆了兔、猪、牛、羊等多种动物,均未引起很大轰动。这次多莉的轰动,关键是利用体细胞获得“全能性”方面的重大突破,开创了动物育种的新途径。
由无性克隆蛙到无性克隆羊的这一重大发现,是许多科学家经历25年的辛勤探索而获得的结晶。多莉,这个划时代的重大科学技术背景下产生的骄子,国际科技界认为是本世纪最重大的科技成果之一,是生物工程技术上的一个里程碑。