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回顧:為何現在很少提「複制」了?看「多莉」的一生或許你會明白

2024-03-01社會

「其興也忽焉,其亡也勃焉」這句話雖然是形容朝代更叠迅速, 但用在複制這個超前技術也十分的貼切。 自從20世紀末,英國科學家宣布成功複制一只綿羊,立刻引起了世界的關註,媒體們就像嗅到了腥味的鯊魚,蜂擁而至,仿佛一個嶄新的時代已經開啟。

Tips:複制是指生物體透過體細胞進行的無性繁殖,以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的後代個體。

然而事實並非如此,這項技術並沒有想象中那麽火爆,而是變得默默無聞,以至於無人問津,而這都與複制羊多莉息息相關。 複制時代由多莉羊的誕生從幕後走到台前 ,成為媒體追逐的物件,科學最前沿的課題,但是隨著多莉的短暫的一生終結,這個飛速發展的技術被澆了一盆冷水,踩了剎車。

Tips:複制羊多利是世界上第一只用已經分化的成熟的體細胞(乳腺細胞)複制出的羊。這項研究不僅對胚胎學、發育遺傳學、醫學有重大意義,而且也有巨大的經濟潛力。

為什麽多莉的一生能影響到「複制」這個新技術呢?

複制羊「多莉」

複制,是英文 "clone"的音譯,起源於 希臘語的「klōn」(嫩枝), 早期多用於園藝學中,指使用扡插枝條和嫁接等無性繁殖方式或營養培育方式培育植物。 複制,狹義上指復制生物體的基因從而形成和原始樣本一樣的生物,簡單說就是貼上復制。廣義上指無性繁殖和由此誕生的「無性系」,即復制出一群遺傳性狀完全相同的生命體或生命物質。由於生命體中承載遺傳資訊和控制性狀表現的基本單位是基因,因此要復制出一個完全一樣的生命體,首先要複制基因。複制基因是指運用生物分子學方法復制一群相同基因的過程。

Tips:無性繁殖不涉及生殖細胞,不需要經過受精過程,直接由母體的一部份直接形成新個體的繁殖方式。

眾所周知,生物的繁殖方式有兩種,一種是有性繁殖,一種是無性繁殖。其 中哺乳動物及人類的繁殖方式是有性繁殖, 即透過父母的精細胞與卵細胞結合形成受精卵,受精卵細胞經過多次有絲分裂而變成胚泡著床到子宮中,最後一步步成長為嬰兒。而無性繁殖,指的是不經過雌雄雙方的生殖細胞的結合,自己單獨繁殖出後代的繁殖方式。大名鼎鼎的複制羊多莉就是透過無性繁殖培育而來的。

Tips:細菌等絕大部份微生物以及原生動物由一個細胞組成,即單細胞生物,高等植物與高等動物則是多細胞生物。

從1930年代開始,科學家開始涉足動物的無性繁殖研究領域。 1938年,德國胚胎學家漢斯·施佩曼,提出動物複制細胞的設想,從一個發育成熟或未成熟的細胞中取出其細胞核,將其放入一 個去核的卵細胞中,使其繁殖。當時的科學家稱其為「奇異的實驗」。

1960年代末期,英國科學家約翰·戈德及其團隊成功將經過培育的成年青蛙蹼表皮細胞核,移植到去核的受精卵細胞中繁殖出青蛙。這一實驗成果大大激勵了生物學家的心理,更多的科學家開始投身這個領域。

1996年,英國羅斯林研究所宣布成功地利用一頭6歲的成年母綿羊的乳腺細胞和去核的卵細胞成功複制出一只威爾斯高山母綿羊,將其命名為「多莉」。 多莉是世界上首例采用細胞複制技術誕生的哺乳動物。 多莉的誕生是現代生物複制技術的裏程碑事件,開啟了高等動物複制技術的新時代。

悲情的一生

多莉出生於1996年7月5日, 是一只溫馴的威爾斯綿羊 ,她的名字來源於美國鄉村歌手多莉·巴頓,極其富有音樂氣息。她的誕生極其復雜,光是生物學上的母親就有三個,一個提供DNA,一個提供卵子,一個負責孕育。研究人員從一只懷孕的6歲母羊的乳房中提取出乳腺細胞,然後將這個細胞晾起來,只提供維持活性的營養物質,防止細胞在半途死掉。

Tips:DNA攜帶有合成RNA和蛋白質所必需的遺傳資訊,是生物體發育和正常運作必不可少的生物大分子。

等細胞餓得無法維持分裂活動,進入休眠狀態後,將其植入到去核的蘇格蘭羊的卵細胞中,使用電流刺激讓細胞融合, 組成一個含有新遺傳物質的卵細胞 。卵細胞經過多次分裂之後, 形成胚胎 。當胚胎生長到一定程度之後,將其植入孕母的子宮中發育, 最終成功分娩誕生出多胞胎 。在這個過程中,一共培育了277個胚胎,但是由於技術原因,導致許多胚胎在發育的過程中流產,所以多莉是一個幸運的小羊。

Tips:胚胎是懷孕最初兩個月內的幼體。囊胚、胚的早期發育和胚胎發育是一個連續過程。在體節時期,三個胚層都發生了變化。

多莉出生之後很長一段時間都生活在科學家的保護之中,觀察她的生理狀況是否異常。直到7個月之後,確定多莉的生理體征一切正常,科學家們才在1997年2月22日對外公布了這個劃時代的訊息。 當人們看到電視中鮮活的複制小羊,全世界都沸騰了,科學美國人雜誌稱多莉是「世界上最著名的動物」,並將她的誕生評選為本年度最重要的科技突破。

由於多莉是世界上首例複制動物,科學價值極高,所以她的一生都待在研究院這個象牙塔中。多莉在研究員牽線下,與一只威爾斯山羊結成夫婦,開始了陌生的家庭生活。1998年產下大女兒Bonnie(邦妮),99年產下兩只羔羊莎莉和蘿絲,千禧年誕下三胞胎露西、科頓、達西。 但是好景不長,正當全世界的目光都聚焦在複制技術之時,一個噩耗傳來,多莉患上了嚴重的疾病。

Tips:威爾斯是大不列顛及北愛爾蘭聯合王國的政治實體之一,東鄰英格蘭,西臨聖喬治海峽,南面布里斯托海峽,北靠愛爾蘭海,首府和第一大城是卡迪夫。

2001年多莉在誕下三胞胎之後,被確診患上了關節炎 。2003年2月14日,多莉被檢查出嚴重的進行性 肺病,鑒於這在當時是不治之癥,所以研究院方面對多莉實施了安樂死。 多莉只活了不到 7年,是正常綿羊壽命的一半左右。因此有科學家質疑多莉羊為何如此早衰,並提出了著名的「多莉羊猜想」,即複制動物的年齡到底應該從零開始計算還是從被複制的母體的年齡開始計算,或從二者之間的某個年齡段開始計算?這可難倒了科學家們,於是為了查清多莉早夭的真相, 科學家們解剖了多莉

Tips: 關節炎arthritis,泛指發生在人體關節及其周圍組織,由炎癥、感染、退化、創傷或其他因素引起的炎性疾病,可分為數十種。

解剖結果顯示,多莉患了一種在綿羊中常見的由逆轉錄病毒引起的肺癌 。這種肺癌是羊類動物易患的一種老年疾病。並且多莉之前患的關節炎也是在老年人身上才有的,種種證據顯示似乎多莉真的比她的年齡要老得多。直到一個蘇格蘭研究團隊發現了多莉的端顆粒球。 端顆粒球位於染色體末端 ,與動物的生命長度有關,端粒較短,容易早衰。

所以有科學家認為多莉的壽命應該從母體算起,加起來剛好12歲左右,符合綿羊的正常壽命。而另一派認為端並沒有確切的證據證明端顆粒球與衰老有關, 所以多莉也可能是因為複制技術不完善,導致在複制過程中不免出現微小的錯誤產生基因缺陷,因而早衰 。但羅斯林研究所人員稱未發現多莉的器官有早衰現象。

Tips:逆轉錄病毒Retrovirus,又稱反轉錄病毒,屬於RNA病毒中的一類,它們的遺傳資訊不是儲存在去氧核糖核酸DNA,而是儲存在核糖核酸RNA上。

多莉之死迷霧重重, 但是無論是因為端顆粒球導致的早衰還是因為複制技術不完善導致的早衰,都對複制技術產生了深遠的影響。 人們從複制時代的幻想中清醒過來,開始冷靜地思考複制到底是延續生命的長生術,還是一個塗著糖霜的毒藥?

複制的利與弊

雖然多莉的早夭為複制技術的發展蒙上了一層陰影,但是她的誕生對生物工程技術的發展起到推動作用。 複制技術為保護瀕危動物和生物多樣性、建立胚胎幹細胞庫、器官移植等方面有著卓越的效果。

Tips:移植是指將一個個體的細胞、組織或器官用手術或其他方法,匯入自體或另一個個體的某一部份,以替代原已喪失功能的一門技術。根據匯入移植物不同,分為細胞、組織和器官移植。

當代生物醫藥領域, 利用轉基因動物生產藥物是一種超前科技 。對動物進行複制,有繁殖速度快、數量多、動物基因穩定、優良品種有效選擇等等優勢。同時在搶救瀕危珍稀動物和保護生物多樣性方面有重大意義。人們還可以透過改進動物的細胞,獲取珍貴的藥物。據報道,1992年蘇格蘭一家醫藥公司,成功培育了1500頭轉基因綿羊,母綿羊的奶可以制造治療 肺氣腫 的藥物,德國拜爾公司向這家醫藥中心下了3000萬馬克的訂單。

美國的CTC公司用轉基因羊生產抗凝血酶三,年產值高達5億美元。 這一系列的轉基因藥物問世,雖然對治療癌癥、肺炎等十分有效,但是價格卻成為老百姓的跨不過的門檻。那麽如何使轉基因藥物的價格降下來呢?複制就是一個很好的辦法,可以透過複制將生產轉基因藥物的動物復制下來,樣本多了,成本就少了,價格自然親民了。

Tips:肺氣腫是指終末細支氣管遠端的氣道彈性減退,過度膨脹、充氣和肺容積增大或同時伴有氣道壁破壞的病理狀態。

複制還可以建立胚胎幹細胞庫,用於治療癌癥、愛滋病等絕癥。 胚胎幹細胞,是早期胚胎中分離得到的、高度未分化的原始細胞,具有在一定條件下分化成其他類別組織細胞和胚胎細胞的可能性。 胚胎幹細胞可以誘導分化成各種器官,可以替換人體中壞死的細胞好器官,比如說替換盲人壞死的眼角膜,讓盲人重見光明。 人們可以透過複制胚胎幹細胞,復制出和本體一模一樣的器官組織,可以不用等待腎源或者心臟等器官,依靠複制來挽救患者的生命。同時透過觀察胚胎幹細胞的分化和成長,有助於研究生命的起源和各個階段的發展,對生命科學研究有極大的作用。

Tips:胚胎幹細胞是早期胚胎,原腸胚期之前或原始性腺中分離出來的一類細胞,它具有體外培養無限增殖、自我更新和多向分化的特性。

但是科學是把雙刃劍,更何況我們現在都還沒搞清複制羊多莉到底因何而死, 複制這個新技術帶來的不確定性更大了。 除了生命安全外,複制技術在倫理道德和社會安全方面對傳統社會造成沖擊。複制技術打破了傳統意義的生育觀和生育方式,人類不再是愛情的結晶, 孕育孩子也不再是夫妻之間親密關系的見證,而是冷冰冰的實驗造物。 沒有了血緣的羈絆,人的生存方式將發生天翻地覆的變化。

Tips:生育是指繁殖後代,女性懷孕在體內孕育後代並分娩。隨著越來越多的國家進入老齡化社會,他們更多地研究如何積極地進行應對。

複制人的出生導致,社會倫理關系受到沖擊,人倫關系顛倒、模糊、混亂,沖擊世界觀、家庭觀、義務觀等觀念。雖然各個國家的意識觀念、社會制度、宗教信仰各有不同,但倫理觀念也有所不同。 但是人類一旦開啟了複制技術的魔盒,就會釋放出不亞於滅世的危機。 夫妻、母女、父子等社會基本關系,首先受到沖擊,遭到破滅。實驗中生產出來的複制人,長得和你一模一樣,如何分辨誰真誰假?複制人的父母到底是研究人員還是復制人員的父母?複制人的權利應如何規定?複制人如何生活?

Tips:由於複制人可能帶來復雜的後果,一些生物技術發達的國家,現在大都對此采取明令禁止或者嚴加限制的態度。

從道德倫理和醫學角度,複制人既沒有母親也沒有父親甚至沒有自己的身份資訊,在這樣的家庭中,如何生活,最終造成兩種結果,複制人被銷毀或者他銷毀被復制人,完全取代他的身份,不管那種結果,都是一個破碎的悲劇。

結語

複制技術,就像是懸在頭頂的達摩克里斯之劍,在幫助新生時,總是會帶來未知的威脅。我們害怕複制人引發社會的動亂,或者在學習到人類的行為模式後,取而代之,反過來消滅人類,但是我們不能因噎廢食,複制技術雖然有著眾多的未知風險,但我們不能否認它在醫學和生命科學上的重要作用。劍雖能傷人,也能護人,端看持劍者如何運用。 #圖文萬粉激勵計劃#