
说来奇怪,多利出生时,我是照顾它的“保姆”。当时是1996年7月,我们知道,如果这只小羊羔能活下来,她将成为首个成年体细胞克隆成功的动物。
我的同事、在多利的诞生中担任重要角色的基思·坎贝尔当时正在度假,我们等他回来后一起去聚餐庆祝。多利的公开比较晚,直到第二年2月我们的论文发表后,媒体才开始报道。
事隔20年,再来看当年的克隆羊多利,也许可以按研究进展时间表脉络清晰地进行叙述,但当时的实际情况要比如今所叙述的要混乱复杂得多。多利开启了一个生物技术新时代,但并没能在生物学领域成就一个完美无缺的世界。
克隆多利前的技术准备
克隆多利前的技术准备
我在剑桥大学做了一些生殖生物学方面的研究之后,首次来到爱丁堡罗斯林研究所,在那里开发了冷冻牛胚胎的方法,并于1973年导致诞生了第一个从冷冻胚胎诞生的小牛“弗罗斯蒂”。
几年后,大约在1980年,我再次来到罗斯林研究所,当时的研究重点是分子遗传学,包括基因改造。我们希望能够通过“基因打靶”,将一些遗传变化引入动物体内,产生一些需要的蛋白质,如各种抗体。在将数百份人类基因拷贝注入受精卵中后不久,羊奶中就产生了人类的蛋白质。但只有1%的受精卵继承了这种基因,我们加入更多的基因,而不是移除或修改现有的基因,但效果不是很明显。于是我们打算另辟蹊径。
1981年有论文称,可通过细胞核转移克隆老鼠,即去除受精卵中的细胞核,植入早期胚胎细胞的细胞核,但这个实验没有成功。事实上,1984年有两位权威研究人员宣布,用细胞核转移的办法克隆哺乳动物是“不可能的”。
然而1986年,一位名叫斯蒂恩·威拉德森的研究人员从羊的胚胎细胞中转移细胞核获得了成功,并于一年后用这一方法培育了小牛。
这一成果对我的启示是:也许细胞核转移在基因修改中,能够成为一种真正有用的技术。
于是我去拜访了威拉德森,他毫无保留地向我详细介绍了他的研究。当我回到爱丁堡大学时,心里已经有了一个大胆的计划,通过细胞核转移进行克隆实验。
这是一个需要一个庞大团队的计划。我们吸收的一个关键人物是基思·坎贝尔,他对细胞核有过很多研究,他甚至可能比大多数人都更早有了克隆的想法。
277个卵子只成就了一个多利
在接下来的几年时间里,我们的研究重点是如何用胚胎细胞克隆羊,然后我们改用从后期胚胎中取出来的细胞。当时的理解是,细胞一旦分化为某种专门细胞,如皮肤细胞,它们就会失去或者说关闭有可能成为其他细胞所必需的基因指令。
但基思猜测,也许某个时间点上的成体细胞也可用于克隆,我们准备尝试一下。在多利诞生的前一年,我们从已经开始分化的胚胎细胞克隆了两头小羊———梅甘和莫拉格,下一步我们就想尝试一下在发展阶段上处于更晚时间点上的成体细胞。
每次实验我们都需要大量母羊提供卵子并充当“代孕母亲”的角色。
当时与我们合作的PPL生物技术公司正好有一批细胞株出了一些意外问题,导致研究工作暂停,这意味着他们手里有许多暂时用不着的实验羊。1995年圣诞前后,我们坐下来讨论如何处理这些母羊,就在这时,我们提出了多利羊实验的建议。
当时PPL公司已成功培养了从成年乳腺组织中提取的细胞并冷冻保存起来,我们将细胞核转移到了277个卵子中,但最后只有29个胚胎被成功移植进入“代孕母亲”的母羊体内,而在这29个胚胎中,最后只成功诞生了多利一头小羊。
多利引发的轰动点和预想的完全不同
1997年2月的一个星期天,好消息传来时,我们已经做好了接受万众瞩目的准备,但多利诞生产生的轰动完全和我们预想的不在一个层次。星期一,我们发现停车场里挤满了电视台的卫星采访车。按采访组的要求,我站在现场的寒风中让他们拍照,在后期编辑处理中他们再将多利的图片加进去。
我们知道在那一刻,我们打开了一扇重要的大门,但我们并不清楚这扇门的打开会带来什么样的可能性。但想到这项强大的技术对于
治疗性克隆——例如产生移植所需要的机体组织——的重大意义,我们就感到激动万分。同样令我们兴奋的是,它从根本上改变了我们对生物学的理解。
消息传开后,话题很快转到了克隆人类的问题上,并引起媒体哗然。记得我当时对妻子说:“别担心,一切都会很快过去的。”多利诞生后,基思和我讨论过这个问题,我们知道人类克隆是有可能做到的,但我们都不赞同这个想法。
论文发表后不久,基思离开了罗斯林研究所。接下来的几年里,基思和我都发表了大量的演讲,甚至还一起合写了一本书。
多利给我们创造了许多机会。由于我的克隆研究和早期研究工作,我被提名为皇家学会成员,之后还被授予了爵士称号。
回顾我们的大团队所取得的一切,我想我们至今仍然不能完全理解多利羊克隆成功背后的生物学,没有真正意义上的理解。
我觉得,也许我们现在的理解会更深一些。建立在多利羊克隆基础上的干细胞研究正方兴未艾,许多临床实验也正在进行之中。克隆羊多利诞生20年后,它给人类带来的希望和美好愿景正在实现之中。
“多利”对今天意味着什么
科学发展史被认为是向着真理迈进的必然而曲折的过程,第一头克隆羊多利的故事就是科学发展史的一个缩影。
人类的科学探索和实践充满了不可预测的偶然性,是一条布满了失误、死胡同、意外和惊喜的荆棘之路。正如伊恩·维尔穆特记叙的多利羊诞生那段纷乱曲折而激动人心的日子。要不是命运的跌宕转折,结果可能会完全不同,多利羊有可能根本就不会出生,从成年体细胞克隆动物的想法甚至有可能会被完全摒弃。
20年的时间足以让我们产生更多的反思。多利羊的诞生被人们振奋地视为医学史上的奇迹,但同时也引发了对于人类克隆的严重警告。虽然20年来的发展并不完全如预期的那样,但令人高兴的是,克隆技术的前景更接近预期目标。创造多利的技术推动了 目前已进入临床试验阶段的干细胞治疗的进展,以及有望治愈被称为线粒体病的诸多遗传性疾病的令人惊讶的治疗方法。
同时,至少据我们所知,没有人试图克隆人类,部分原因可能是技术障碍,但同时也说明科学家们的自我克制与自律。
从克隆羊到今天,生物技术的进步仍在导致产生一些对未来前景的过度期望。最新激发这种过度反应的是基因编辑,它可被用来开发一些好的应用项目,但也有可能被用于一些不好的目的,在监管方面也存在不少困惑 (见以下“相关链接”文章)。
回顾克隆羊多利诞生以来的20年,生物医学科学的进展速度比我们预期的要慢,也不如我们想象中那样呈线性发展,此外,我们并不能因为某件事可以做到,就意味着我们就应该去做。对于如今方兴未艾的基因编辑,再过20年回头来看,也许与我们目前的看法也会有着很大的不同。
来源:网络
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