登陆注册
6884300000030

第30章 克隆技术和生命伦理(2)

1998年7月,美国夏威夷大学Wakayama等报道,由小鼠卵丘细胞克隆了27只成活小鼠,其中7只是由克隆小鼠再次克隆的后代,这是继“多莉”以后的第二批哺乳动物体细胞核移植后代。此外,Wakayama等人采用了与“多莉”不同的、新的、相对简单的且成功率较高的克隆技术,这一技术以该大学所在地而命名为“檀香山技术”。

此后,美国、法国、荷兰和韩国等国科学家也相继报道了体细胞克隆牛成功的消息,日本科学家的研究热情尤为惊人,1998年7月至1999年4月,东京农业大学、近畿大学、家畜改良事业团、地方(石川县、大分县和鹿儿岛县等)家畜试验场以及民间企业(如日本最大的奶商品公司雪印乳业等)纷纷报道了他们采用牛耳部、臀部肌肉、卵丘细胞以及初乳中提取的乳腺细胞克隆牛的成果。至1999年底,全世界已有6种类型细胞——胎儿成纤维细胞、乳腺细胞、卵丘细胞、输卵管/子宫上皮细胞、肌肉细胞和耳部皮肤细胞的体细胞克隆后代成功诞生。

2000年6月,中国西北农林科技大学利用成年山羊体细胞克隆出两只“克隆羊”,但其中一只因呼吸系统发育不良而早早夭折。据介绍,所采用的克隆技术为该研究组自己研究所得,与克隆“多莉”的技术完全不同,这表明我国科学家也掌握了体细胞克隆的尖端技术。

在不同种间进行细胞核移植实验也取得了一些可喜成果,1998年1月,美国威斯康星麦迪逊大学的科学家们以牛的卵子为受体,成功克隆出猪、牛、羊、鼠和猕猴五种哺乳动物的胚胎,这一研究结果表明,某个物种的未受精卵可以同取自多种动物的成熟细胞核相结合。虽然这些胚胎都流产了,但它对异种克隆的可能性做了有益的尝试。1999年,美国科学家用牛卵子克隆出珍稀动物盘羊的胚胎;我国科学家也用兔卵子克隆了大熊猫的早期胚胎,这些成果说明克隆技术有可能成为保护和拯救濒危动物的一条新途径。

四、克隆技术的应用前景

克隆技术已展示出广阔的应用前景,概括起来大致有以下四个方面:(1)培育优良畜种和生产实验动物;(2)生产转基因动物;(3)生产人胚胎干细胞用于细胞和组织替代疗法;(4)复制濒危的动物物种,保存和传播动物物种资源。以下就生产转基因动物和胚胎干细胞作简要说明。

转基因动物研究是动物生物工程领域中最诱人和最有发展前景的课题之一,转基因动物可作为医用器官移植的供体,作为生物反应器,以及用于家畜遗传改良、创建疾病实验模型等。但目前转基因动物的实际应用并不多,除单一基因修饰的转基因小鼠医学模型较早得到应用外,转基因动物乳腺生物反应器生产药物蛋白的研究时间较长,已进行了10多年,但目前在全世界范围内仅有2例药品进入3期临床试验,5-6种药品进入2期临床试验,而其农艺性状发生改良、可资畜牧生产应用的转基因家畜品系至今没有诞生。转基因动物制作效率低、定点整合困难所导致的成本过高和调控失灵,以及转基因动物有性繁殖后代遗传性状出现分离、难以保持始祖的优良性状,是制约当今转基因动物实用化进程的主要原因。

体细胞克隆的成功为转基因动物生产掀起一场新的革命,动物体细胞克隆技术为迅速放大转基因动物所产生的种、质创新效果提供了技术可能。采用简便的体细胞转染技术实施目标基因的转移,可以避免家畜生殖细胞来源困难和低效率。同时,采用转基因体细胞系,可以在实验室条件下进行转基因整合预检和性别预选。在核移植前,先把目的外源基因和标记基因(如Lagz基因和新霉素抗生基因)的融合基因导人培养的体细胞中,再通过标记基因的表现来筛选转基因阳性细胞及其克隆,然后把此阳性细胞的核移植到去核卵母细胞中,最后生产出的动物在理论上应是100%的阳性转基因动物。采用此法,斯柯尼克(Schnieke)等(:BioReport,1997)已成功获得6只转基因绵羊,其中3只带有人凝血因子IX基因和标记基因(新霉素抗性基因),3只带有标记基因,目的外源基因整合率高达50%。凯贝利Cibelli(science,1997)同样利用核移植法获得3头转基因牛,证实了该法的有效性。由此可以看出,当今动物克隆技术最重要的应用方向之一,就是高附加值转基因克隆动物的研究开发。

胚胎干细胞(ES)是具有形成所有成年细胞类型潜力的全能干细胞。科学家们一直试图诱导各种干细胞定向分化为特定的组织类型,来替代那些受损的体内组织,比如把产生胰岛素的细胞植入糖尿病患者体内。科学家们已经能够使猪Es细胞转变为跳动的心肌细胞,使人Es细胞生成神经细胞和间充质细胞和使小鼠Es细胞分化为内胚层细胞。这些结果为细胞和组织替代疗法开辟了道路。目前,科学家已成功分离到人Es细胞(Thomson等,1998年,Science),而体细胞克隆技术为生产患者自身的ES细胞提供了可能。把患者体细胞移植到去核卵母细胞中形成重组胚,把重组胚体外培养到囊胚,然后从囊胚内分离出ES细胞,获得的ES细胞使之定向分化为所需的特定细胞类型(如神经细胞,肌肉细胞和血细胞),用于替代疗法。这种核移植法的最终目的是用于干细胞治疗,而非得到克隆个体,科学家们称之为“治疗克隆”。

克隆技术在基础研究中的应用也是很有意义的,它为研究配子和胚胎发生、细胞和组织分化、基因表达调控、核质互作等机理提供了工具。

五、克隆技术存在的问题

尽管克隆技术有着广泛的应用前景,但离产业化尚有很大距离。因为作为一个新兴的研究领域,克隆技术在理论和技术上都还很不成熟,在理论上,分化的体细胞克隆对遗传物质重编(细胞核内所有或大部分基因关闭,细胞重新恢复全能性的过程)的机理还不清楚;克隆动物是否会记住供体细胞的年龄,克隆动物的连续后代是否会累积突变基因,以及在克隆过程中胞质线粒体所起的遗传作用等问题还没有解决。

在实践中,克隆动物的成功率还很低,维尔穆特研究组在培育“多莉”的实验中,融合了277枚移植核的卵细胞,仅获得了“多莉”这一只成活羔羊,成功率只有0.36%,同时进行的胎儿成纤维细胞和胚胎细胞的克隆实验的成功率也分别只有1.7%和1.1%,即使是使用“檀香山技术”,以分化程度较低的卵丘细胞为核供体,其成功率也只有百分之几。

此外,生出的部分个体表现出生理或免疫缺陷。以克隆牛为例,日本、法国等国培育的许多克隆牛在降生后两个月内死去;到2000年2月,日本全国已共有12l头体细胞克隆牛诞生,但存活的只有64头。观察结果表明,部分犊牛胎盘功能不完善,其血液中含氧量及生长因子的浓度都低于正常水平;有些牛犊的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常发育;克隆动物胎儿普遍存在比一般动物发育快的倾向,这些都可能是死亡的原因。

即使是正常发育的“多莉”,也被发现有早衰迹象。染色体的末端被称为端粒,它决定着细胞能够分裂的次数:每一次分裂端粒都会缩短,而当端粒耗尽后细胞就失去了分裂能力。1998年,科学家发现“多莉”的细胞端粒比正常的要短,即其细胞处于更衰老的状态。当时认为,这可能是用成年绵羊的细胞克隆“多莉”造成的,使其细胞具有成年细胞的印记,但这一解释目前受到了挑战,美国马萨诸塞州的医生罗伯特·兰扎等用培养的衰老细胞克隆牛,得到6头小牛,出生5-10个月后发现这些克隆牛的端粒比普通同龄小牛要长,有的甚至比普通新生小牛的端粒还长。现在还不清楚这一现象的原因,也不清楚为何与“多莉”的情况有巨大差别。但这一实验说明,在一些情况下克隆过程能改变成熟细胞的分子钟,使其“恢复青春”,关于这种变化对克隆动物寿命的影响,还有待于进一步观察。

除了以上的理论和技术障碍外,克隆技术(尤其是在人胚胎方面的应用)对伦理道德的冲击和公众对此的强烈反应也限制了克隆技术的应用。但几年来克隆技术的发展表明,世界各科技大国都不甘落后,谁也没有放弃克隆技术研究。这一点上英国政府的态度非常具有代表性,在1997年2月底宣布中止对“多莉”研究小组投资后不到1个月,英国科技委员会就对克隆技术发表专题报告,表明英国政府将重新考虑这一决定,认为盲目禁止这方面的研究并不是明智之举,关键在于建立一定的规范利用它为人类造福。

(第四节)克隆技术是与非

不管人们怀着怎样不信任的态度去看待克隆,克隆技术这个“潘多拉的盒子”已经打开,它在未来将以各种形式来改变人类社会。

人们对于未知新事物总是充满着恐惧,对克隆也是如此。因此人们对克隆产生许多疑问:(1)克隆会不会导致物种基因单一化?(2)克隆是不是百分之百的“复制”?(3)产业化会导致克隆技术走弯路吗?(4)克隆动物是不是更容易得病?(5)克隆动物是不是一定短命?

克隆羊“多莉”来到世间引起世界一片哗然,人们惊呼,人类已经取代上帝,可以创造生命了。克隆人出世的消息更是引发了世界震惊,科学家、伦理学家和宗教学家都在探讨克隆到底会给人类带来怎样的影响。目前,世界绝大多数国家都禁止把克隆技术应用于人体,这说明人类对克隆的未来还充满着疑惑。到底克隆技术会给现有的社会以怎样的冲击呢?

克隆技术支持者认为,只要谨慎地运用这一技术,那么克隆带来的好处会完全压倒可能出现的社会问题。克隆技术的应用应该促进整个科学和生活的发展,对遗传学、细胞生物学、产科学等学科的研究有着重大意义。

克隆技术可以加深人们对于受精卵的分裂和怀孕过程的理解。克隆可以使人类对流产有更多的认识,以发现治疗习惯性流产的方法,解除那些不能成为母亲的女性的痛苦。在体外受精手术中,医生常常需要将多个受精卵植入子宫,以从中筛选一个进入妊娠阶段。但许多女性只能提供一个卵子用于受精。通过克隆可以很好地解决这一问题。这个卵细胞可以克隆成为数个用于受精,从而大大提高妊娠成功率。同时,没有进入妊娠阶段的受精卵可以冰冻起来,将来孩子需要器官移植的时候,选一个冰冻受精卵植入子宫发育,可提供需要移植的器官。有人还设想,如果父母希望孩子遗传自己某一方面的天赋或特长,可以通过克隆将自己的优势完全遗传下来,当然这一设想也遭到了不少质疑。同时,通过克隆技术的研究,人类有望发展新的避孕技术。

同类推荐
  • 幽默心理和幽默逻辑

    幽默心理和幽默逻辑

    《幽默心理和幽默逻辑》主要内容包括:交流之难源于人性本身、幽默、诡辩和雄辩、把颠倒黑白的胡话转化为幽默等主要幽默心理相关概述。
  • 孟子学院:孟子的仁政思想

    孟子学院:孟子的仁政思想

    本书以孟子的观点为基本出发点,融会古今,多方位地阐释了孟子学说和现代人的紧密联系,既不乏理论上的严谨性,又有着优美的文笔,是一部可读性极强的好书。
  • 一日一禅

    一日一禅

    本书由一个个耐人寻味,让人深思的精彩禅故事组成,书中的每个故事都充满智慧。
  • 沉思录II

    沉思录II

    马可·奥勒留·安东尼先师、古罗马著名哲学家爱比克泰德的谈话录。此书中,作者以寻求个人的心灵自由、安宁为宗旨,主张回归内在的心灵生活,倡导遵从自然规律过一种自制,追求理想的生活。时至今日,爱比克泰德的思想对背负巨大生活压力、心灵躁动不安的现代人来说,依然具有深远的启发和指导意义。
  • 菜根谭人生大智慧

    菜根谭人生大智慧

    本书从修身养性、为人处世、居家交游、求学问道、气节名利、建功立业等六个方面阐述了《菜根谭》的深刻人生哲学。
热门推荐
  • 雪之国之驯鸟国

    雪之国之驯鸟国

    传说在辽阔的神兽大陆上,有这么一个神奇的地方,这里终年飘雪,四季不分,甚至有传闻,在这片冷酷严寒的雪原中,生长着一个古老的村子。没有人知道村子是不是真的存在,甚至不知道这个传闻是不是真的。有一天,一个少年怀着冰冷的绝望走进了雪原,等待他的,是绝处逢生,抑或是死无葬身之地.......
  • 生心镜

    生心镜

    那个人,杀人的时代。活下去是是最高的目地。不为什么,就是要活下去!
  • 鹿晗:嗯哼,喜欢你有错吗

    鹿晗:嗯哼,喜欢你有错吗

    “鹿晗啊,请你不要打扰我的工作好吗?!”“哦?没有我,你怎么工作?”
  • 二十世纪中国古代小说研究的视角与方法

    二十世纪中国古代小说研究的视角与方法

    本书分上、下两编,上编为“综论篇”,探讨二十世纪中国古代小说研究的文献学、社会学、形式分析、经济学等主要视角与方法;下编为“个案篇”,以最能体现一个世纪小说研究全貌与视角方法转换成历史的《红楼梦》研究为个案,考察分析了红学史上曾出现的10种研究视角与方法。
  • 乱世之大清崛起

    乱世之大清崛起

    英法联军之后,咸丰皇帝逃逸热河,然后,他居然没死?于是乎,“慈禧”雪藏了,“同治”没戏了,国家开始改革开放了,后宫开始幽怨了。在后宫众姐妹的哀切恳求下,宽厚仁和的“慈安”皇后,不得不一力承担起与丈夫斗智斗勇的重任!
  • 校草的青春疼痛

    校草的青春疼痛

    他们在校园里是风光无限的贵公子,富二代,可谁又能知道他们身上家庭带给他们的疼痛。当他们给各自遇到心仪的女生却收到家庭的阻碍他们的恋情又该何去何从?
  • 超文明

    超文明

    公元2080年,一种新型病毒肆虐成灾,地球文明由此进入丧尸时代,于此同时,随着进化血清的普及,拥有各种超能力的变种人大行其道。主角机缘巧合之下被移植了外太空的超文明芯片,从此走上了用超级科技吊打变种人、屠戮丧尸的强者之路。
  • 锦云裳

    锦云裳

    如果说百般忍让可以换的一世清安,云锦便不会踏上回家之路,只求烛台一盏,与佛相伴。然而,事与愿违。怎样的刻骨铭心能让人癫狂,怎样的艰难险阻让她成长。青云衣兮白霓裳。她,分花扶柳而来,风华绝代,只为一世精彩。
  • 爱如初秋

    爱如初秋

    每位女孩的生活中,大概都有这样一个男孩,他怀揣着对你的爱,默默的守护者你,从不计较得失,而你却从未喜欢过他。希望等你的人,都是你喜欢的。我用整个青春,等你来。——顾靳
  • 穿越时空的海洋探险

    穿越时空的海洋探险

    海洋探险是一项充满危险和困难的行动,但是海洋的神秘依然刺激着世界上最勇敢的探险家们的想象力,诱惑着人们去征服地球上这一最近的边界。人类潜入海洋深处还有一个理由:我们来过这里。从古到今,无数先驱为了解海洋奥秘作出了种种努力。《穿越时空的海洋探险》讲述了海洋探险所带来的前所未闻的新鲜事,故事生动、有趣,也介绍了哥伦布、麦哲伦等人的地理发现,适合广大的青少年朋友阅读。有很多事,我们已经知道,有很多事,我们很快会知道,有很多事,我们终究会知道。已经知道的,是科学揭穿了神秘:不曾知道的,我们勇敢探知,我们就是海洋明日的探险家!