克隆逐步商业化,未来成本还会降低,你会选择克隆宠物吗?
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克隆逐步商业化,未来成本还会降低,你会选择克隆宠物吗?

2019年09月11日 17:50:09
来源:知识就是力量杂志

本文转自:科普中国

俗话说:“单身狗千千万,铲屎官占一半”,找不到人生的另一半,又不想一个人忍受孤单,养一只可爱的宠物猫陪伴自己成了单身贵族们的理想选择。然而,一般的宠物猫的平均寿命只有短短的十几年,一旦爱宠先你走了一步,铲屎官们岂不将独自一人度过漫漫余生?

图片来源/网络

近日,国内首只克隆猫“大蒜”在京诞生的消息引发了大众热议。“大蒜”是一只经代孕猫自然分娩的英国短毛猫。据悉,克隆猫的主人花费了25万元,在北京一家生物技术公司采用体细胞核移植(俗称“克隆”)技术,成功地俘获了自己的爱宠。克隆猫“大蒜”重获新生,这让它的主人非常激动,表示“将要重启新的生活”。

国内首只克隆猫 大蒜 图源:网络

然而,克隆是怎样一种“高、精、尖”技术能够让宠物“死而复生”,背后蕴涵着怎样的科学原理,克隆动物本身存在哪些风险呢?本文将为你揭开关于动物克隆的奥秘。

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“复制生命”的克隆技术

同大多数科学领域一样,生命科学的发展也是从观察和描述开始的。在古人懵懂的意识中已经对生物的生长、繁殖、衰老有了初步的认识,产生了“龙生龙、凤生凤,老鼠孩子会打洞”的朴素理解。

十九世纪初,德国生物学家汉斯·斯佩曼(Hans Spemann)对一种两栖类动物蝾螈的胚胎产生了浓厚的兴趣,他利用一缕刚出生婴儿的头发丝,将蝾螈的早期受精卵从中间做了结扎,结果发现有细胞核的这一部分可以发育成一个正常的个体,没有细胞核这部分不能继续发育。这个实验证明了胚胎中细胞核里储存了决定个体发育所需的重要物质。

▲左图, 一缕刚刚出生婴儿的头发,这缕头发丝在人类探索发育生物学和核移植动物的继承中扮演了非常重要的角色,图源:维基百科

既然细胞核对于胚胎的发育有如此重要的作用,如果给细胞核更换一个胚胎是否仍然能够发育?

英国科学家约翰·格登(John Gurdon)将非洲爪蟾未受精的卵用紫外线照射,破坏其细胞核,然后将蝌蚪的体细胞—肠细胞中吸取细胞核,移植入核被破坏的卵中,这些重构的爪蟾胚胎可以继续发育。结果发现有1.5%这种移核卵分化发育成为正常的成蛙。爪蟾克隆的成功,引发了科学界和社会对“克隆”的关注。

▲爪蟾的克隆,图源:维基百科

人们逐步意识到如果利用存活的体细胞作为供体,可以制造出与其信息一致的“克隆”生命,但这除了其具有潜在的医学价值之外,也引发了社会对其伦理问题的巨大争议。

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“多利”克隆羊诞生,开启动物克隆领域研究的新篇章

克隆理论和技术的不断完善一定脱离不开在哺乳动物中的应用。1997年,一只名为“多利”的克隆羊在英国罗斯林研究所诞生,标志着克隆技术在哺乳动物中获得成功,开启了人类在动物克隆领域研究的新篇章。

看似简单的细胞核置换的科学原理,但背后蕴涵着复杂的技术流程。单纯从发育效率来看,英国胚胎学家威尔穆特的研究团队,为了获得1只多利羊,利用显微操作技术总计操作了277枚克隆胚胎。经过数天的体外培养,其中的29枚(约为1/10)胚胎发育到了囊胚期。最终,这29枚重构的克隆囊胚被移植入13只受体(代孕)绵羊体内,只获得了1只存活的克隆羊。由此可见,即便是拥有娴熟的实验技术的一流科研团队,克隆效率仍然很低,极具挑战。

▲克隆羊-多利(右一)和她的克隆“妹妹”们,作者供图

在克隆羊多利出生后的二十年间,科学家们陆续实现了小鼠、猪、大鼠、牛、狗等二十余种动物物种的克隆。这其中包括小鼠、大鼠、兔子等模式动物,为生命科学研究提供了新的技术手段,也包括猪、牛、羊等经济类动物,克隆技术助力家畜育种提高经济性状。其中同样不乏包括“大蒜”在内的猫、狗等宠物,利用克隆技术实现了它们的“生命延续”,来实现“铲屎官”们心灵的寄托。

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克隆宠物猫,国外已有先例

国际上第一次成功克隆猫的研究论文最早可追溯到2002年,彼时科学家们在实现不同物种的克隆领域竞相追逐、彼此竞争。

在美国德克萨斯大学的出生的一只名为CC的宠物猫引起了世界的关注,科学家们利用克隆技术成功构建了87枚克隆猫胚胎,并移植进8只被诱导发情的母猫体内,最终成功获得1只健康存活的克隆猫。其发育效率仅为1.1%,与此前的绵羊、小鼠等物种克隆发育效率相仿。

▲国外克隆宠物猫相关报道,图源:nature

不得不承认,即便是在2019年的今天,想要成功克隆得到一只宠物猫、狗或者其它物种,背后都涉及一套复杂且完整的技术体系,任何环节上的操作失误都会引起胚胎发育失败的结果。但从科学原理来看,几乎无任何科学创新性科研,却推动了克隆技术在宠物产业领域的应用。

克隆宠物有望形成一个新产业,但目前尚未形成完整的产业链条。中国科学院动物研究所李天达认为,克隆技术在畜牧业应用前景更广泛,可以更好地保存一些优良品种,例如高产奶牛等。这些优秀品种的基因非常值得快速扩充,有利于畜牧业发展。在此基础之上,在国外一些人群也在将优质的赛马当作私人珍藏,克隆赛马也有望成为现实。

此前,国内首只缉毒犬“化皇马”的克隆,它是克隆了优秀的基因,具有一定的遗传性,降低了后期培训的成本。

▲中国首次克隆警犬界的“福尔摩斯”,能否成才还取决于后天的培训。图源:科技日报

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宠物克隆,更多的问题需要关注

随着物质生活越来越富足,人们对于心灵层面的需求也逐渐提高,爱宠心切的主人希望自己的宠物获得生命上的延续,在此意义上克隆宠物技术有其存在的必要性。

既然有市场上的需求,克隆宠物也必然有希望成为一个新兴产业,资本市场的介入也必然会实现技术上的革新及克隆成本的下降。如今一只克隆猫“大蒜”花费25万,未来铲屎官们可能会以更低的价格克隆得到一只自己的爱宠。

然而,公众更应该关注到每一只克隆宠物的诞生都要有大量的动物或为实验提供卵子或作为代孕母亲,而因此遭受到痛苦甚至付出生命。宠物爱好者更应该关注它们的感受。

克隆宠物除了主人们所需高昂的费用及潜在的伦理问题,更多的问题还存在于克隆动物本身的健康问题上,世界上首只克隆哺乳动物“多利”只活了6年半的时间,便因其肺部感染被实施安乐死,远低于普通绵羊十一二年的存活寿命。虽然其发病的原因是否与克隆技术相关目前没有准确的说法,但值得肯定的是相比较自然受孕出生的动物,利用克隆技术出生的动物可能面临更大的健康问题。

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克隆动物的记忆、性格或长相会受外界环境影响

《西游记》中手持金箍棒,大闹天宫的孙悟空似乎早已成为每个小朋友心中的偶像。偶尔遇到紧要关头,孙悟空扒下一朵汗毛,轻轻一吹就变出成千上万只猴子,这些小猴子不仅长相跟孙悟空一摸一样,还能和妖怪打斗。

现实中的克隆则没有小说中如此玄幻,即便克隆子代携带了与母体完全一致的遗传基因,克隆动物的记忆、性格或长相是受到外界环境影响。

宠物可以克隆,但是它们所处的环境已是物是人非。如果克隆宠物也有感情,它们会不会也同样希望活出自己的“宠”生?克隆一只宠物,看起来很美好,背后还有很长的路要走。