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。科学家把人工操作动物遗传繁殖的过程叫克隆,把这门生物技术叫克隆技术。
克隆过程
克隆的基本过程是先将含有遗传物质的供体细胞的细胞核移植到去除了细胞核的卵细胞中,利用微电流刺激等手段使两者融合为一体,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,再被植入动物子宫中,使动物怀孕,便可产下与提供细胞者基因相同的动物。这一过程中如果对供体细胞进行基因改造,那么无性繁殖的动物后代基因就会发生相同的变化。
具有划时代意义的克隆技术
1997年2月22日,英国罗斯林研究所的科学家维尔穆特等人宣布用体细胞克隆绵羊获得成功,在世界上引起巨大震动。一时间,克隆绵羊“多利”成为动物界最耀眼的“明星”,其“咩咩”的叫声迅速响遍全球。
克隆技术在现代生物学中被称为“生物放大技术”,它已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个和它一模一样的细菌,而变成一个细菌群;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。
克隆绵羊“多利”是由一头母羊的体细胞通过克隆技术而来的。而按照哺乳动物界的规律,动物的繁衍是要由两性生殖细胞来完成,而多利却打破了这一规律。
克隆绵羊的诞生,意味着人类可以利用哺乳动物的一个细胞大量生产出完全相同的生命体,完全打破了亘古不变的自然规律。这是生物工程技术发展史中的一个里程碑,也是人类历史上的一项重大科学突破。
克隆技术的发展历程
1952年克隆蝌蚪:小小的蝌蚪改写了生物技术发展史,成为世界上第一种被克隆的动物。美国科学家罗伯特·布里格斯和托马斯·金用一只蝌蚪的细胞创造了与原版完全一样的复制品。
1972年基因复制:克隆技术精细到以单个基因复制为单位。科学家将某种特定基因单离出来,将它与某种有机体(最初是一种酵母)结合,有机体将新基因融入自己的DNA结构后再繁殖,产生出理想基因的复制品。
1978年英国医生用丈夫的精子在一个试管内使卵子受精,然后将胚胎植入健康母亲的子宫内。第一例试管婴儿的出生,使整个世界吵嚷着要目睹人类第一个体外受精婴儿刘易斯的“庐山真面目”。
1996年世界第一例从成年动物细胞克隆出的哺乳动物绵羊“多利”诞生。这个秘密直到1997年2月才向世人公布。克隆羊“多利”是苏格兰胚胎学家伊恩·威尔穆特和同事用一个从成年母羊乳房内取出的细胞克隆出的。
1997年7月,苏格兰科学家使用在实验室内培养产生并植入了一个人类基因的绵羊体细胞,克隆了绵羊“波莉”。
1998年克隆批量化:美国夏威夷大学的科学家用成年细胞克隆出50多只老鼠,并接着培育出3代遗传特征完全一致的实验鼠。与此同时,其他几个私立研究机构也用不同的方法成功克隆出小牛。其中最引人注目的是,日本人用一个成年母牛的细胞培育出8只遗传特征完全一样的小牛,成功率高达80%。
2000年人类近亲被克隆:美国俄勒冈的研究者用与克隆羊“多利”截然不同的方法克隆出猴子,科学家将一个包含8个细胞的早期胚胎分裂为4份,再将它们分别培育出新胚胎,唯一成活的只有Tetra。与“多利”不同的是,tetra既有母亲也有父亲,但它只是人工4胞胎中的一个。此外,帮助培育出“多利”的生物技术公司宣布克隆出5只小猪仔。该公司宣称,克隆猪终将成为人类移植器官的“加工厂”。
2001年克隆人被提上日程:2001年,美、意两国科学家联手展开克隆人的工作。2001年11月美国科学家宣布首次克隆成功了处于早期阶段的人类胚胎,称其目标是为病人“定制”出不会诱发排异反应的人体移植细胞。
2004年“克隆人类胚胎”在英国合法化。2004年8月11日英国颁发全球首张“克隆人类胚胎”执照,合法执照有效期为一年,胚胎14天后必须毁坏,培育克隆婴儿仍属非法行为。克隆胚胎目的在于增加人类对自身胚胎发育的理解,增加人类对高危疾病的认识,推动人类对高危疾病的治疗方法。
让人担忧的克隆技术
随着动物克隆技术的重大突破,也带来了广泛的争议。克隆技术对人类来说,是一把“双刃剑”。一方面,它能给人类带来许多益处,诸如保持优良品种、挽救濒危动物,利用克隆动物相同的基因背景进行生物医学研究等;另一方面,它又将对生物多样性提出挑战。生物多样性是自然进化的结果,也是进化的动力,有性繁殖是形成生物多样性的重要基础,而“克隆动物”则会导致生物品种减少,个体生存能力下降。
更让人担忧的是,克隆技术一旦被滥用于克隆人类自身,将不可避免地失去控制,带来空前的生态混乱,并引发一系列严重的伦理道德冲突。对此,世界各国政府和科学界已是高度关注,并采取立法等措施明令禁止用克隆技术制造“克隆人”,以保证克隆只用于造福人类,而绝非复制人类。如果当世界上一切生物都可以复制的话,后果将不堪设想。
所以自2001年以来,联合国大会法律委员会一直在讨论禁止生殖性克隆人的国际立法问题。由于各国在是否将治疗性克隆也列入禁止之列的问题上争执不休,该委员会于2004年年底决定放弃制定禁止克隆人国际公约,转而寻求通过一项不具法律约束力的政治宣言。2005年2月18日,第五十九届联合国大会法律委员会以71票赞成、35票反对、43票弃权的表决结果,以决议形式通过了一项政治宣言,要求各国禁止有违人类尊严的任何形式的克隆人。当时,中国同比利时、英国、瑞典、日本和新加坡等国投了反对票。