克隆技術(shù)資料(內(nèi)有題目)
克隆是英文 clone的音譯,簡(jiǎn)單講就是一種人工誘導(dǎo)的無(wú)性繁殖方式。但克隆與無(wú)性繁殖是不同的。無(wú)性繁殖是指不經(jīng)過(guò)雌雄兩性生殖細(xì)胞的結(jié)合、只由一個(gè)生物體產(chǎn)生后代的生殖方式,常見(jiàn)的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經(jīng)過(guò)壓條、扦插或嫁接等方式產(chǎn)生新個(gè)體也叫無(wú)性繁殖。綿羊、猴子和牛等動(dòng)物沒(méi)有人工操作是不能進(jìn)行無(wú)性繁殖的??茖W(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)、植物的繁殖過(guò)程叫克隆,這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。
克隆技術(shù)的設(shè)想是由德國(guó)胚胎學(xué)家于1938年首次提 出的,1952年,科學(xué)家首先用青蛙開(kāi)展克隆實(shí)驗(yàn),之后不斷有人利用各種動(dòng)物進(jìn)行克隆技術(shù)研究。由于該項(xiàng)技術(shù)幾乎沒(méi)有取得進(jìn)展,研究工作在80年代初期一度進(jìn)入低谷。 后來(lái),有人用哺乳動(dòng)物胚胎細(xì)胞進(jìn)行克隆取得成功。 1996年7月5日,英國(guó)科學(xué)家伊恩?維爾穆特博士用成年羊體細(xì)胞克隆出一只活產(chǎn)羊,給克隆技術(shù)研究帶來(lái)了重大突破,它突破了以往只能用胚胎細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的技術(shù)難 關(guān),首次實(shí)現(xiàn)了用體細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)了更高意義嫌中上的動(dòng)物復(fù)制。研究克隆技術(shù)的目標(biāo)是找到更好的辦法改變家畜的基因構(gòu)成,培育出成群的能夠?yàn)橄M(fèi)者提供可能需要的更好的食品或任何化學(xué)物質(zhì)的動(dòng)物。
克隆的基本過(guò)程是先將型毀含有遺傳物質(zhì)的供體細(xì)胞的核移 植到去除了細(xì)胞核的卵細(xì)胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然后促使這一新細(xì)胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎,當(dāng)胚胎發(fā)育到一定程度后(羅斯林研究所克隆羊采用的時(shí)間約為 6天)再被植入動(dòng)物子宮中使動(dòng)物懷孕使可產(chǎn)下與提供細(xì)胞 者基因相同的動(dòng)物。這一過(guò)程中如果對(duì)供體細(xì)胞進(jìn)行基因改造,那么無(wú)性繁殖的動(dòng)物后代基因就會(huì)發(fā)生相同的變化。培育成功三代克隆鼠的“火奴魯魯技術(shù)”與克隆多利羊技術(shù)的主要區(qū)別在于克隆過(guò)程中的遺傳物質(zhì)不經(jīng)過(guò)培養(yǎng)液的培養(yǎng),而是直接用物理方法注入卵細(xì)胞。這一過(guò)程中采用化學(xué)刺激法代替電刺激法來(lái)重新對(duì)卵細(xì)胞進(jìn)行控制。1998年7月 5日,日本石川縣畜產(chǎn)綜合中心與近畿大學(xué)畜產(chǎn)學(xué)研究室的科學(xué)家宣布,他們利用成年動(dòng)物體細(xì)胞克隆的兩頭牛犢誕生。這兩頭克隆牛的誕生表明克隆成年動(dòng)物的技術(shù)是可重復(fù)的。
當(dāng)蘇格蘭的羅斯林研究所1996年利用克隆技術(shù)克隆出小羊多利后,這一成果立即被譽(yù)為本世紀(jì)最重大的也是最有爭(zhēng)論的科技突破之一。這一突破帶來(lái)的好處是顯而易見(jiàn)的。 利用這一技術(shù)可以在搶救珍奇瀕危動(dòng)物、復(fù)制優(yōu)良家畜個(gè)體、 擴(kuò)大良種動(dòng)物群體、提高畜群遺傳素質(zhì)和生產(chǎn)性能、提供足量試驗(yàn)動(dòng)物、推進(jìn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究、攻克遺傳性疾病、研制 高水平新藥、生產(chǎn)可供人移植的內(nèi)臟器官等研究中發(fā)揮作用。
在肯定了這種技術(shù)的正面作用的同時(shí),人們更大程度上表示了對(duì)這種技術(shù)的擔(dān)憂,他僑銜?綣?褂貌壞保?庵旨際蹩贍芏隕??肪巢??て詰牟渙加跋歟?恍┛蒲Ъ胰銜?? 果在畜牧業(yè)中大量推廣這種無(wú)性繁殖技術(shù),很可能破壞生態(tài)平衡,導(dǎo)致一些疾病的大規(guī)模傳播;如果將其應(yīng)用在人類自身的繁殖上,將產(chǎn)生巨大的倫理危機(jī)。
克隆羊多莉的身份被披露后,美國(guó)俄勒岡科學(xué)家也證實(shí)他們于1996年8月已經(jīng)利用克隆胚胎培育出猴子;又有傳說(shuō),比利時(shí)一醫(yī)生已無(wú)意中克隆出一個(gè)男孩。盡管比利時(shí)科學(xué)芹租山家否認(rèn)克隆人的報(bào)道,但是各國(guó)政府對(duì)克隆技術(shù)在法律 和倫理方面可能造成的影響非常重視,美、德、法、英、加 等國(guó)紛紛成立專家小組研究這一問(wèn)題,科學(xué)家們也要求對(duì)這 一領(lǐng)域的研究加以限制。世界衛(wèi)生組織總干事中島宏和歐盟委員會(huì)負(fù)責(zé)科研的委員1997年3月11日分別發(fā)表聲明 和談話,表示反對(duì)進(jìn)行人體克隆試驗(yàn)。目前各國(guó)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)較為一致的看法是制定法律加強(qiáng)對(duì)這種技術(shù)的管理,并嚴(yán)禁用它復(fù)制人類??寺〕鲂⊙蚨嗬挠?guó)科學(xué)家維爾穆特也說(shuō), 用來(lái)克隆多利的那種技術(shù)效率極低,在他成功克隆出多利之前該技術(shù)曾導(dǎo)致先天缺損動(dòng)物的出生。將這種技術(shù)用于人類 是“非常不人道的”。
中國(guó)政府也十分重視克隆技術(shù)及其提出的相關(guān)問(wèn)題,國(guó)家科委和農(nóng)業(yè)部等部門已多次召開(kāi)有各方面專家參加的研討、 座談會(huì),并就有關(guān)問(wèn)題達(dá)成共識(shí)。專家們認(rèn)為,動(dòng)物克隆技術(shù)的成功是科學(xué)研究上的一個(gè)重大事件,它既有有益的一面, 又有不利的可能,必須采取措施加以規(guī)范,嚴(yán)格控制住有害的一面,使這項(xiàng)技術(shù)造福于人類。
1997年11月11日,聯(lián)合國(guó)教科文組織第29屆 大會(huì)在巴黎通過(guò)一項(xiàng)題為《世界人類基因組與人權(quán)宣言》的文件,明確反對(duì)用克隆技術(shù)繁殖人。文件指出,應(yīng)當(dāng)利用生物學(xué)、遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)在人類基因組研究方面的成果,但是, 這咱研究必須以維護(hù)和改善公眾的健康狀況為目的,違背人 的尊嚴(yán)的作法,如用克隆技術(shù)繁殖人的作法,是不能允許的。
1998年1月12日,歐洲19個(gè)國(guó)家在法國(guó)巴黎簽署了一項(xiàng)嚴(yán)格禁止克隆人的協(xié)議(european protocol on banning human cloning)。這是國(guó)際上第一個(gè)禁止克隆人的 法律文件,是對(duì)《歐洲生物醫(yī)學(xué)條約》的補(bǔ)充。這項(xiàng)禁止克 隆人協(xié)議規(guī)定,禁止各簽約國(guó)的研究機(jī)構(gòu)或個(gè)人使用任何技術(shù)創(chuàng)造與一活人或死人基因相似的人,否則予以重罰。違反協(xié)議的研究人員和醫(yī)生將被禁止從事研究和行醫(yī),有關(guān)研究 所或醫(yī)院的執(zhí)照將被吊銷。如果簽約國(guó)研究機(jī)構(gòu)或個(gè)人在歐洲以外地區(qū)進(jìn)行這類活動(dòng)也將追究法律責(zé)任。在協(xié)議上簽字的國(guó)家有法國(guó)、丹麥、立陶宛、芬蘭、希臘、愛(ài)爾蘭、意大 利、拉脫維亞、盧森堡、摩爾多瓦、挪威、葡萄牙、羅馬尼 亞、斯洛文尼亞、西班牙、瑞典、馬其頓、土耳其和圣馬力諾。
克隆技術(shù)的發(fā)展
克隆,是Clone的譯音,意為無(wú)性繁殖,克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)。前不久報(bào)道的英國(guó)羅斯林研究所試驗(yàn)成功的克隆羊多利,是首次利用體細(xì)胞克隆成功的,它在生物工程史上揭開(kāi)了新的一頁(yè)。
克隆技術(shù)已經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展時(shí)期:
第一個(gè)時(shí)期是微生物克隆,即由一個(gè)細(xì)菌復(fù)制出成千上萬(wàn)個(gè)和它一模一樣的細(xì)菌而變成一個(gè)細(xì)菌群。
第二個(gè)時(shí)期是生物技術(shù)克隆,如DNA克隆。
第三個(gè)時(shí)期就是動(dòng)物克隆,即由一個(gè)細(xì)胞克隆成一個(gè)動(dòng)物。
在自然界,有不少植物具有先天的克隆本能,如番薯、馬鈴薯、玫瑰等插枝繁殖的植物。而動(dòng)物的克隆技術(shù),則經(jīng)歷了由胚胎細(xì)胞到體細(xì)胞的發(fā)展過(guò)程。早在本世紀(jì)50年代,美國(guó)的科學(xué)家以兩棲動(dòng)物和魚(yú)類作研究對(duì)象,首創(chuàng)了細(xì)胞核移植技術(shù),他們研究細(xì)胞發(fā)育分化的潛能問(wèn)題,細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核的相互作用問(wèn)題。1986年英國(guó)科學(xué)家魏拉德森首次把胚胎細(xì)胞利用細(xì)胞核移植法克隆出一只羊,以后又有人相繼克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等動(dòng)物。我國(guó)的克隆技術(shù)也頗有成就,80年代末,我國(guó)克隆出一只兔,1991年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)育研究所與江蘇農(nóng)學(xué)院克隆羊成功,1993年中科院發(fā)育生物研究所與揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院共同克隆出一批山羊,1995年華南師大和廣西農(nóng)大合作克隆出牛,接著中國(guó)農(nóng)科院畜牧研究所于1996年克隆牛獲得成功。而美國(guó)最近克隆猴取得成功,日本科學(xué)家也聲稱他們繁殖出200多頭“克隆?!?。以上所述的克隆動(dòng)物,都是用胚胎細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植而獲得成功的。
1997年2月英國(guó)羅斯林研究所宣布克隆成功的小羊多利,是用乳腺上皮細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植的,它翻開(kāi)了生物克隆史上嶄新的一頁(yè),突破了利用胚胎細(xì)胞進(jìn)行核移植的傳統(tǒng)方式,使克隆技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。整個(gè)克隆過(guò)程如下:科學(xué)家選取了三只母羊,先將一只母羊的卵細(xì)胞中所有遺傳物質(zhì)吸出,然后將另一只6歲母羊的乳腺細(xì)胞與之融合,形成一個(gè)含有新遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞,并促使它分裂發(fā)育成胚胎,當(dāng)這一胚胎生長(zhǎng)到一定程度時(shí)再將它植入第三只母羊的子宮中,由它孕育并產(chǎn)下克隆羊多利。多利酷像提供乳腺細(xì)胞的6歲母羊。 小羊多利是世界上第一個(gè)利用體細(xì)胞克隆成功的動(dòng)物。克隆多利的成功,從理論上說(shuō)明了高度分化細(xì)胞,經(jīng)過(guò)一定手段處理之后,也可回復(fù)到受精卵時(shí)期的合子功能;說(shuō)明了在發(fā)育過(guò)程中,細(xì)胞質(zhì)對(duì)異源的細(xì)胞核的發(fā)育有調(diào)控作用。它對(duì)生物遺傳疾病的治療、優(yōu)良品種的培育和擴(kuò)群等提供了重要途徑,對(duì)物種的優(yōu)化、瀕危動(dòng)物的種質(zhì)保存,對(duì)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的擴(kuò)群均有一定作用。 自克隆小羊多利成功后,世界各國(guó)引起強(qiáng)烈的反響,有的看作福音,有的則視為禍水,筆者以為對(duì)新技術(shù)應(yīng)采取支持態(tài)度,生物克隆取得突破,最大的好處是培養(yǎng)大量品質(zhì)優(yōu)良的家畜,豐富人們的物質(zhì)生活,使畜牧業(yè)的成本降低,效率提高,還可提供某些藥物原料以提高人類免疫功能等等。在小羊多利之前,羅斯林研究所曾培育出一只奶中含治療血友病藥物原料的轉(zhuǎn)基因羊,一家公司以50萬(wàn)英鎊的高價(jià)買去。如果利用體細(xì)胞大批“復(fù)制”這只羊,就可挽救更多患者的生命。另外,利用克隆技術(shù)可以大量復(fù)制珍稀動(dòng)物,挽救瀕危物種,調(diào)節(jié)大自然的生態(tài)平衡,為人類造福,何來(lái)憂患呢?當(dāng)然,克隆技術(shù)也可能帶來(lái)負(fù)面影響,一些克隆動(dòng)物在遺傳上是全等的,一種特定病毒或其它疾病的感染,將會(huì)帶來(lái)災(zāi)難,如果無(wú)計(jì)劃克隆動(dòng)物,會(huì)擾亂物種的進(jìn)化規(guī)律,干擾性別比例,這種對(duì)生物界的人為控制會(huì)帶來(lái)許多意想不到的危害。但只要采取相應(yīng)的研究對(duì)策,制訂科學(xué)的克隆計(jì)劃,這種負(fù)效應(yīng)就可以避免。
至于克隆人,這是一個(gè)沒(méi)有意義的研究課題,當(dāng)代生物史證明,克隆技術(shù)只能復(fù)制出外貌特征相同的生物,不能克隆出被復(fù)制者原有的才能。人的思想才能受后天的制約。所以,即使有人能克隆出酷似歷史上的偉大領(lǐng)袖、偉大科學(xué)家那樣的人物,也僅在外貌上相同,卻缺乏偉大領(lǐng)袖、偉大科學(xué)家那樣的思想、氣質(zhì)、才能,試問(wèn)這樣的克隆具有什么意義?至于有人主張克隆人以取得人體器官,用于醫(yī)學(xué)上人體器官的移植,這也是不可行的。因?yàn)榭寺〕鰜?lái)的人首先是一個(gè)公民,他享有人權(quán),如果克隆人不肯捐贈(zèng)器官,你發(fā)明者也不能侵犯人權(quán)。 至于克隆無(wú)頭的人,那也是不現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)榭寺∪艘妫紫纫燥?,要思維,沒(méi)有頭顱是不可能的,我們總不能培植一個(gè)無(wú)頭的植物人吧?而且,最重要的是克隆人不符合世情國(guó)情,當(dāng)今世界人口急劇膨脹,不少國(guó)家已實(shí)行計(jì)劃生育,控制人口增長(zhǎng),在這種情況下怎么拆巨資做違背社會(huì)發(fā)展規(guī)律的事呢?正如德國(guó)研究技術(shù)部長(zhǎng)呂特格斯所說(shuō):“復(fù)制人類將不被允許,也一定不會(huì)發(fā)生?!?目前,克隆技術(shù)在英國(guó)又有了新的進(jìn)展,他們把這一技術(shù)應(yīng)用于人類造血事業(yè)。英國(guó)的PPL公司是克隆技術(shù)的經(jīng)濟(jì)后臺(tái),它的主管羅思詹姆斯博士說(shuō):“從研究多利中我們知道,我們可以用一個(gè)細(xì)胞制造出一只轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。我們現(xiàn)在正利用這一技術(shù)生產(chǎn)人類血液中最重要的組成部分,也就是血漿。”他們與羅斯林研究所合作研究一種帶有人類基因的牛和羊。他們先把動(dòng)物體內(nèi)的血漿取出,再取代人類的血漿,這種改變了基因的牛和羊體內(nèi)就含有人類血漿的重要成分,通過(guò)對(duì)這些動(dòng)物的飼養(yǎng)、再克隆或繁殖,就可以得到穩(wěn)定可靠而且相對(duì)便宜的血資源,據(jù)統(tǒng)計(jì)在英國(guó)每年價(jià)值可達(dá)150英鎊。可謂效益匪淺。 克隆技術(shù)的前景不可估量。
克隆技術(shù)
克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)。通常的有性生殖是由雌雄交配,精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎,經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體。克隆技術(shù)不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結(jié)合,只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞,用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎,再將胚胎植入雌性動(dòng)物體內(nèi),就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的克隆動(dòng)物,具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征,是單細(xì)瞎孝胞供體的“復(fù)制品”。英國(guó)英格蘭科學(xué)家和美國(guó)俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”。克隆技術(shù)的成功,被人們稱為“歷史性的事件,科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為,克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問(wèn)世相提并論。
克隆技術(shù)可以用來(lái)生產(chǎn)陪神絕“克隆人”,可以用來(lái)“復(fù)制”人,因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對(duì)人類來(lái)說(shuō),克隆技術(shù)是悲是喜,是禍?zhǔn)歉??唯物辯證法認(rèn)為,世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體,都是一分為二的。克隆技術(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類的戰(zhàn)爭(zhēng)狂人,那會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)什么呢?即使是用于“復(fù)制”普通的人,也會(huì)帶來(lái)一系列的倫理道德問(wèn)題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn),將會(huì)使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究,就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾??寺〖夹g(shù)猶如原子能技術(shù),是一把雙刃劍,劍柄掌握在人類手中。人類應(yīng)該采取聯(lián)合行動(dòng),避免“克隆人”的出現(xiàn),使克隆技術(shù)造福于人類社會(huì)。
――《素質(zhì)教育新學(xué)案》
克隆技術(shù)的危害?
...盡管如此,克隆技術(shù)的巨大理論意義和實(shí)用價(jià)值促使科學(xué)家們加快了研究的步伐,從而使動(dòng)物克隆技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)進(jìn)入一個(gè)高潮。 ... ...這些成果說(shuō)明克隆技術(shù)有可能成為保護(hù)和拯救瀕危動(dòng)物的一條新途徑。 四、克隆技術(shù)的應(yīng)用前景 克隆技術(shù)已展示出廣闊的應(yīng)...
寒冰163 - 2005-12-7 19:38 - 最佳回答者: 十字軍刀客 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
克隆技術(shù)是怎么回事?
克隆技術(shù) 克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)。通常的有性生殖是由雌雄交配,精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎,經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體??寺〖夹g(shù)不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結(jié)合,只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞,用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎,再將胚胎植入雌性動(dòng)...
sfn123 - 17:52 - 最佳回答者: 272928861ml - 教育/科學(xué)
克隆技術(shù)有關(guān)資料
...科學(xué)家把人工遺傳操作動(dòng)、植物的繁殖過(guò)程叫克隆,這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù)。 克隆技術(shù)的設(shè)想是由德國(guó)胚胎學(xué)家于1938年首次提 出的,1952年,科學(xué)家首先用青蛙開(kāi)展克隆實(shí)驗(yàn),之后不斷有人利用各種動(dòng)物進(jìn)行克隆技術(shù)研究。由于該項(xiàng)技術(shù)幾乎沒(méi)有取得進(jìn)展,研究...
jywjyw333 - 2006-3-5 13:42 - 最佳回答者: leijunyu - 教育/科學(xué) > 學(xué)習(xí)幫助
我國(guó)的克隆技術(shù)是世界前列嗎?
... 動(dòng)物克隆技術(shù)被生物科學(xué)家譽(yù)為“生物原子彈”,各國(guó)都在競(jìng)相發(fā)展。動(dòng)物克隆技術(shù)分胚胎克隆和體細(xì)胞克隆。相比而言,體細(xì)胞克隆... ... 西北農(nóng)林科技大學(xué)動(dòng)物克隆技術(shù)科研群體,在1990年就掌握了胚胎克隆技術(shù),繁育出世界首批克隆山羊。1995年又利用胚胎克隆技術(shù),...
仙人指3 - 2005-9-21 13:01 - 最佳回答者: 我字不帥 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
以現(xiàn)在的克隆技術(shù)能把一個(gè)死去的人克隆出來(lái)嗎????
只有有這個(gè)人的活細(xì)胞。提取這個(gè)細(xì)胞的DNA,然后通過(guò)RNA復(fù)制出千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)細(xì)胞。以現(xiàn)在的克隆技術(shù)是可以做到的。以前這個(gè)人某處... ...目前的克隆技術(shù),只能克隆生命的肉體而已,并不能克隆生命的“靈魂”。也就是說(shuō)蘆姿,克隆出來(lái)的人無(wú)感情,以前學(xué)過(guò)的東西、遇過(guò)的...
shundechaoren - 2006-2-20 18:10 - 最佳回答者: kingkongs - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
克隆技術(shù)和第一只克隆羊的情況
...它的誕生被視為20世紀(jì)末最重要的科學(xué)成就之一,它引發(fā)了全世界科學(xué)家研究克隆技術(shù)的熱潮,也導(dǎo)致了大量技術(shù)和倫理方面的爭(zhēng)論。 ... ...當(dāng)時(shí),曾領(lǐng)導(dǎo)克隆多利的研究的伊恩?威爾穆特教授曾表示,多利患有關(guān)節(jié)炎可能意味著克隆技術(shù)“效率低”,需要進(jìn)一步研究。(完) ...
5072159 - 2005-10-9 20:36 - 最佳回答者: 晉山河 - 社會(huì)/文化
克隆技術(shù)是什么東西
克隆技術(shù)其實(shí)就是從動(dòng)物A上拿一個(gè)細(xì)胞,取出細(xì)胞核!再到同種動(dòng)物B的身上拿一個(gè)細(xì)胞,去掉細(xì)胞核!把取出來(lái)的細(xì)胞核放到另一個(gè)去掉細(xì)胞核的細(xì)胞中!再把它放到同種動(dòng)物母體C的子宮中!這樣將C將會(huì)生出一個(gè)和A一模一樣的動(dòng)物來(lái)!還有就是直接拿一種動(dòng)物的細(xì)胞...
wasong - 2005-10-7 16:18 - 最佳回答者: 紫色殘?jiān)?- 教育/科學(xué) > 入學(xué)信息
能不能用克隆技術(shù)增加大熊貓的數(shù)量?為什么?
...而克隆技術(shù)則不能增加大熊貓的進(jìn)化過(guò)程。 自上世紀(jì)90年代以來(lái),北京動(dòng)物園、四川大熊貓繁育中心、臥龍自然保護(hù)區(qū)的大熊貓繁育中心等幾個(gè)地方都比較成功地繁殖了大熊貓;而在秦嶺650平方公里的地方,大約150只大熊貓?jiān)?3年的時(shí)間內(nèi)始終處于相對(duì)穩(wěn)定的狀...
小小花生 - 21:42 - 最佳回答者: 我是張楚 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
克隆技術(shù)會(huì)在生活中應(yīng)用嗎?為什么?
看運(yùn)用在什么地方因?yàn)楝F(xiàn)在的克隆技術(shù)還不是很發(fā)達(dá),掌握得也不是很到位,所以容易出些差錯(cuò)。如果運(yùn)用得好的話,可以運(yùn)用到人體重要器官的移植以及對(duì)稀有動(dòng)物的繁衍但對(duì)人的克隆還在爭(zhēng)論中,因?yàn)檫@樣不利于人的辨認(rèn)與管理。容易出現(xiàn)政治問(wèn)題
409257127 - 2005-11-4 20:39 - 最佳回答者:匿名 - 教育/科學(xué) > 自然科學(xué)
法律更有利于控制克隆技術(shù)的惡性發(fā)展
不是法律有利于干嗎,而是制定相應(yīng)規(guī)制的法律更有利于控制克隆技術(shù)惡性發(fā)展。
克隆”是從英文“clone”音譯而來(lái),在生物學(xué)領(lǐng)域有3個(gè)不同層次的含義。
1.在分子水平,克隆一般指DNA克隆(也叫分子克隆)。含義是將某一特定DNA片斷通過(guò)重組DNA技術(shù)插入到一個(gè)載體(如質(zhì)粒和病毒等)中,然后在宿主細(xì)胞中進(jìn)行自我復(fù)制所得到的大量完全相同的該DNA片斷的“群體”。
2.在細(xì)胞水平,克隆實(shí)質(zhì)由一個(gè)單一的共同祖先細(xì)胞分裂所形成的一個(gè)細(xì)胞群體。其中每個(gè)細(xì)胞的基因都相同。比如,使一個(gè)細(xì)胞在體外的培養(yǎng)液中分裂若干代所形成的一個(gè)遺傳背景完全相同的細(xì)胞集體即為一個(gè)細(xì)胞克隆。又如,在脊椎動(dòng)物體內(nèi),當(dāng)有外源物(如細(xì)菌或病毒)侵入時(shí),會(huì)通過(guò)免疫反應(yīng)產(chǎn)生特異的識(shí)別抗體。產(chǎn)生某一特定抗體的所有漿細(xì)胞都是由一個(gè)B細(xì)胞分裂而成,這樣的一個(gè)漿細(xì)胞群體也是一個(gè)細(xì)胞克隆。細(xì)胞克隆是一種低級(jí)的生殖方式-無(wú)性繁殖,即不經(jīng)過(guò)兩性結(jié)合,子代和親代具有相同的遺傳性。生物進(jìn)化的層次越低,越有可能采取這種繁殖方式。
3.在個(gè)體水平,克隆是指基因型完全相同的兩個(gè)或更多的個(gè)體組成的一個(gè)群體。比如,兩個(gè)同卵雙胞胎即為一個(gè)克??!因?yàn)樗ㄋ﹤儊?lái)自同一個(gè)卵細(xì)胞,所以遺傳背景完全一樣。按此定義,“多利”并不能說(shuō)成是一個(gè)克??!因?yàn)椤岸嗬敝皇枪聠蔚囊粋€(gè)。只有當(dāng)那些英國(guó)胚胎學(xué)家能將兩個(gè)以上完全相同的細(xì)胞核移植到兩個(gè)以上完全相同的去核卵細(xì)胞中,得到兩個(gè)以上遺傳背景完全相同的“多利”時(shí)才能用克隆這個(gè)詞來(lái)描述。所以在那篇發(fā)表于1997年2月出版在《Nature》雜志上的轟動(dòng)性論文中,作者并沒(méi)有把“多利”說(shuō)成是一個(gè)克隆。
另外,克隆也可以做動(dòng)詞用,意思是指獲得以上所言DNA、細(xì)胞或個(gè)體群體的過(guò)程。
二、克隆技術(shù)
1.DNA克隆
現(xiàn)在進(jìn)行DNA克隆的方法多種多樣,其基本過(guò)程如下圖所示(未按比例)
可見(jiàn),這樣得到的DNA可以應(yīng)用于生物學(xué)研究的很多方面,包括對(duì)特異DNA的堿基順序的分析和處理,以及生物技術(shù)工業(yè)中有價(jià)值蛋白質(zhì)的大量生產(chǎn)等等。
2.生物個(gè)體的克隆
(1)植物個(gè)體的克隆
在20世紀(jì)50年代,植物學(xué)家用胡蘿卜為模型材料,研究了分化的植物細(xì)胞中遺傳物質(zhì)是否丟失問(wèn)題,他們驚奇地發(fā)現(xiàn),從一個(gè)單一已經(jīng)高度分化的胡蘿卜細(xì)胞
可以發(fā)育形成一棵完整的植株!由此,他們認(rèn)為植物細(xì)胞具有全能性。從一棵胡蘿卜中的兩個(gè)以上的體細(xì)胞發(fā)育而成的胡蘿卜群體的遺傳背景完全一樣,故為一個(gè)克隆。如此的植物的克隆過(guò)程是一個(gè)完全的無(wú)性繁殖過(guò)程!
(2)動(dòng)物個(gè)體的克隆
① “多利”的誕生
1997年2月27日英國(guó)愛(ài)丁堡羅斯林(Roslin)研究所的伊恩?維爾莫特科學(xué)研究小組向世界宣布,世界上第一頭克隆綿羊“多利”(Dolly)誕生,這一消息立刻轟動(dòng)了全世界。
“多莉”的產(chǎn)生與三只母羊有關(guān)。一只是懷孕三個(gè)月的芬蘭多塞特母綿羊,兩只是蘇格蘭黑面母綿羊。芬蘭多塞特母綿羊提供了全套遺傳信息,即提供了細(xì)胞核(稱之為供體);一只蘇格蘭黑面母綿羊提供無(wú)細(xì)胞核的卵細(xì)胞;另一只蘇格蘭黑面母綿羊提供羊胚胎的發(fā)育環(huán)境――子宮,是“多莉”羊的“生”母。其整個(gè)克隆過(guò)程簡(jiǎn)述如下:
從芬蘭多塞特母綿羊的乳腺中取出乳腺細(xì)胞,將其放入低濃度的營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)液中,細(xì)胞逐漸停止了分裂,此細(xì)胞稱之為供體細(xì)胞;給一頭蘇格蘭黑面母綿羊注射促性腺素,促使它排卵,取出未受精的卵細(xì)胞,并立即將其細(xì)胞核除去,留下一個(gè)無(wú)核的卵細(xì)胞,此細(xì)胞稱之為受體細(xì)胞;利用電脈沖的方法,使供體細(xì)胞和受體細(xì)胞發(fā)生融合,最后形成了融合細(xì)胞,由于電脈沖還可以產(chǎn)生類似于自然受精過(guò)程中的一系列反應(yīng),使融合細(xì)胞也能象受精卵一樣進(jìn)行細(xì)胞分裂、分化,從而形成胚胎細(xì)胞;將胚胎細(xì)胞轉(zhuǎn)移到另一只蘇格蘭黑面母綿羊的子宮內(nèi),胚胎細(xì)胞進(jìn)一步分化和發(fā)育,最后形成一只小綿羊。出生的“多莉”小綿羊與多塞特母綿羊具有完全相同的外貌。
一年以后,另一組科學(xué)家報(bào)道了將小鼠卵丘細(xì)胞(圍繞在卵母細(xì)胞外周的高度分化細(xì)胞)的細(xì)胞核移植到去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中得到20多只發(fā)育完全的小鼠。如呆“多利”因?yàn)橹挥幸恢?,還不夠叫做克隆羊的話,這些小鼠
就是名副其實(shí)的克隆鼠了。
② 通過(guò)細(xì)胞核移植克隆小鼠的基本過(guò)程
在本實(shí)驗(yàn)中,卵丘細(xì)胞是經(jīng)如下過(guò)程得到的:通過(guò)連續(xù)幾次注射絨毛膜促性腺激素,使雌鼠誘導(dǎo)成高產(chǎn)卵量狀態(tài)。然后從雌鼠輸卵管中收集卵丘細(xì)胞與卵母細(xì)胞的復(fù)合體。經(jīng)透明質(zhì)酸處理使卵丘細(xì)胞散開(kāi)。選擇直徑為10-12微米的卵丘細(xì)胞用作細(xì)胞核供體(前期實(shí)驗(yàn)表明,若用直徑更小或更大的卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核,經(jīng)過(guò)細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞很少發(fā)育到8細(xì)胞期)。所選擇的卵丘細(xì)胞保持在一定的溶液環(huán)境中,在3小時(shí)內(nèi)進(jìn)行細(xì)胞核移植(與此不同的是,在獲得“多利”時(shí)用作細(xì)胞核供體的乳腺細(xì)胞先在培養(yǎng)液中傳代了3-6次)
卵母細(xì)胞(一般處于減數(shù)分裂中期 II )通過(guò)與上面描述類似的方法,從不同種的雌鼠中收集。在顯微鏡下小心地用直徑大約7微米的細(xì)管取出卵母細(xì)胞的細(xì)胞核,盡量不取出細(xì)胞質(zhì)。同樣小心取出卵丘細(xì)胞的細(xì)胞核,也盡量去除所帶的細(xì)胞質(zhì)(通過(guò)使取出的細(xì)胞核在玻璃管中往復(fù)運(yùn)動(dòng)數(shù)次,以去除所帶的少量的細(xì)胞質(zhì))。在細(xì)胞核被取出后5分鐘之內(nèi),直接注射到已經(jīng)去除了細(xì)胞核的卵母細(xì)胞中。進(jìn)行了細(xì)胞核移植的卵母細(xì)胞先放在一種特制的溶液中1-6小時(shí),然后加入二價(jià)的鍶離子(Sr2+)和細(xì)胞分裂抑素B。前者使卵母細(xì)胞激活,后者抑制極體的形成和染色體的排除。再取出處理過(guò)的卵母細(xì)胞,放在沒(méi)有鍶和細(xì)胞分裂抑素B的特制的溶液中使細(xì)胞分裂形成胚胎。
不同階段的胚胎(從2細(xì)胞期到胚泡期)被分別植入幾天前與已經(jīng)結(jié)扎雄鼠交配過(guò)的假孕母鼠的輸卵管或子宮中發(fā)育。發(fā)育完全的胎兒鼠在大約19天后通過(guò)手術(shù)取出。
目前胚胎細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物有小鼠、兔、山羊、綿羊、豬、牛和猴子等。在中國(guó),除猴子以外,其他克隆動(dòng)物都有,也能連續(xù)核移植克隆山羊,該技術(shù)比胚胎分割技術(shù)更進(jìn)一步,將克隆出更多的動(dòng)物。因胚胎分割次數(shù)越多,每份細(xì)胞越少,發(fā)育成的個(gè)體的能力越差。體細(xì)胞核移植克隆的動(dòng)物只有一個(gè),就是“多利”羊。
三、克隆技術(shù)的福音
1. 克隆技術(shù)與遺傳育種
在農(nóng)業(yè)方面,人們利用“克隆”技術(shù)培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病蟲(chóng)害的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種,大大提高了糧食產(chǎn)量。在這方面我國(guó)已邁入世界最先進(jìn)的前列。
2. 克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù)
克隆技術(shù)對(duì)保護(hù)物種特別是珍稀、瀕危物種來(lái)講是一個(gè)福音,具有很大的應(yīng)用前景。從生物學(xué)的角度看,這也是克隆技術(shù)最有價(jià)值的地方之一。
3. 克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)
在當(dāng)代,醫(yī)生幾乎能在所有人類器官和組織上施行移植手術(shù)。但就科學(xué)技術(shù)而言,器官移植中的排斥反應(yīng)仍是最為頭痛的事。排斥反應(yīng)的原因是組織不配型導(dǎo)致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供給“原版人”,作器官移植之用,則絕對(duì)沒(méi)有排斥反應(yīng)之慮,因?yàn)槎呋蛳嗯洌M織也相配。問(wèn)題是,利用“克隆人”作為器官供體合不合乎人道?是否合法?經(jīng)濟(jì)是否合算?
克隆技術(shù)還可用來(lái)大量繁殖有價(jià)值的基因,例如,在醫(yī)學(xué)方面,人們正是通過(guò)“克隆”技術(shù)生產(chǎn)出治療糖尿病的胰島素、使侏儒癥患者重新長(zhǎng)高的生長(zhǎng)激素和能抗多種病毒感染的干撓素,等等。
克隆技術(shù)即無(wú)性繁殖技術(shù)。通常的有性生殖是由雌雄交配,精子和卵子結(jié)合發(fā)育成胚胎,經(jīng)妊娠后產(chǎn)出新的個(gè)體??寺〖夹g(shù)不需要雌雄交配,不需要精子和卵子的結(jié)合,只需從動(dòng)物身上提取一個(gè)單細(xì)胞,用人工的方法將其培養(yǎng)成胚胎,再將胚胎植入雌性動(dòng)物體內(nèi),就可孕育出新的個(gè)體。這種以單細(xì)胞培養(yǎng)出來(lái)的克隆動(dòng)物,具有與單細(xì)胞供體完全相同的特征,是單細(xì)胞供體的“復(fù)制品”。英國(guó)英格蘭科學(xué)家和美國(guó)俄勒岡科學(xué)家先后培養(yǎng)出了“克隆羊”和“克隆猴”??寺〖夹g(shù)的成功,被人們稱為“歷史性的事件,科學(xué)的創(chuàng)舉”。有人甚至認(rèn)為,克隆技術(shù)可以同當(dāng)年原子彈的問(wèn)世相提并論。
克隆技術(shù)可以用來(lái)生產(chǎn)“克隆人”,可以用來(lái)“復(fù)制”人,因而引起了全世界的廣泛關(guān)注。對(duì)人類來(lái)說(shuō),克隆技術(shù)是悲是喜,是禍?zhǔn)歉??唯物辯證法認(rèn)為,世界上的任何事物都是矛盾的統(tǒng)一體,都是一分為二的??寺〖夹g(shù)也是這樣。如果克隆技術(shù)被用于“復(fù)制”像希特勒之類的戰(zhàn)爭(zhēng)狂人,那會(huì)給人類社會(huì)帶來(lái)什么呢?即使是用于“復(fù)制”普通的人,也會(huì)帶來(lái)一系列的倫理道德問(wèn)題。如果把克隆技術(shù)應(yīng)用于畜牧業(yè)生產(chǎn),將會(huì)使優(yōu)良牲畜品種的培育與繁殖發(fā)生根本性的變革。若將克隆技術(shù)用于基因治療的研究,就極有可能攻克那些危及人類生命健康的癌癥、艾滋病等頑疾。克隆技術(shù)猶如原子能技術(shù),是一把雙刃劍,劍柄掌握在人類手中。人類應(yīng)該采取聯(lián)合行動(dòng),避免“克隆人”的出現(xiàn),使克隆技術(shù)造福于人類社會(huì)。
克?。╟lone)是指通過(guò)無(wú)性生殖而產(chǎn)生的遺傳上均一的生物群,即具有完全相同的遺傳組成的一群細(xì)胞或者生物的個(gè)體??寺≡谙ED語(yǔ)中是“小樹(shù)枝葉”的意思,用以指無(wú)性增殖物?,F(xiàn)在則指?jìng)€(gè)體、細(xì)胞、基因等不同水平上的無(wú)性增殖物。(1)個(gè)體水平:在植物的無(wú)性增殖中,植物的發(fā)芽、插條等由同一個(gè)體通過(guò)無(wú)性生殖而增長(zhǎng)的個(gè)體群均被視為克隆。采用組織培養(yǎng)方法可使植物細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)育成完全的個(gè)體(愈傷組織),采用這種方法得到的具有相同基因型的個(gè)體群,也被稱為克??;在動(dòng)物的無(wú)性增殖中,典型的例子是采用核移植實(shí)驗(yàn)方法,把分化細(xì)胞的核移植到一個(gè)事先去核的蛙卵中,讓其發(fā)育并得到克隆蛙。克隆動(dòng)物具有均一遺傳性質(zhì),在研究環(huán)境條件對(duì)發(fā)育、分化的影響以及藥物的檢測(cè)方面都是重要的實(shí)驗(yàn)材料。在哺乳動(dòng)物中,由于細(xì)胞分化,核異質(zhì)化的程度加劇,因此核移植尚無(wú)成功的例子。(2)細(xì)胞水平:由一個(gè)細(xì)胞經(jīng)過(guò)有絲分裂生成的細(xì)胞群叫克隆。但如果培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生轉(zhuǎn)化,則很容易引起染色體變異。(3)基因水平:利用基因重組操作技術(shù),使特定的基因與載體結(jié)合,在細(xì)菌等宿主中進(jìn)行增殖,有可能得到均勻的基因群??寺』蛟诨蚬δ芘c精細(xì)結(jié)構(gòu)的關(guān)系等基礎(chǔ)研究及在有用物質(zhì)的生產(chǎn)方面,均已得到應(yīng)用。
在上述3種水平上,增殖并分離獲得單一的克隆群稱為克隆化。此時(shí),克隆一詞也可作為動(dòng)詞理解??寺∈侵亟MDNA技術(shù)的核心部分。事實(shí)上,克隆技術(shù)現(xiàn)已被人們用來(lái)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)方式繁殖病毒等微生物和植物的純種,從而保證了這些生物基因組的準(zhǔn)確連續(xù)性。現(xiàn)在,克隆這個(gè)詞還包括單個(gè)自主遺傳因子的分離與保存。細(xì)胞生物的克隆只需要營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基,而基因的克隆則需要某種載體復(fù)制子、特定的寄主細(xì)胞和營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基。各種類型生物的克隆技術(shù)在生物工程中均有其重要作用。
回答者:無(wú)聊之壬 - 試用期 一級(jí) 3-21 12:50
假如我會(huì)克隆,我一定要將大地上的樹(shù)木克隆得越來(lái)越多。我要讓每個(gè)山村、每座城市,還有那無(wú)邊無(wú)際的沙漠都被綠色覆蓋。而且我克隆出的這種樹(shù)是速生樹(shù),這種樹(shù)能在半年內(nèi)長(zhǎng)成大樹(shù),使大地綠樹(shù)成蔭,四處開(kāi)滿鮮花,四季不敗,使大地永遠(yuǎn)一片生機(jī)勃勃的景象。這時(shí),我相信我們的地球一定會(huì)變得更加美麗、可愛(ài)。
假如我會(huì)克隆,我就要克隆出許許多多珍稀動(dòng)物。如大熊貓、東北虎、等等~~~~~~~~~~~~
克隆技術(shù)研究現(xiàn)狀
一、克隆的早期研究
克隆一詞是英運(yùn)襪鍵文單詞clone的音譯,作為名詞,c1one通常被意譯為無(wú)性繁殖系。同一克隆內(nèi)所有成員的遺傳構(gòu)成是完全相同的,例外僅見(jiàn)于有突變發(fā)生時(shí)。自然界早已存在天然植物、動(dòng)物和微生物的克隆,例如:同卵雙胞胎實(shí)際上就是一種克隆。然而,天然的哺乳動(dòng)物克隆的發(fā)生率極低,成員數(shù)目太少(一般為兩個(gè)),且缺乏目的性,所以很少能夠被用來(lái)為人類造福,因此,人們開(kāi)始探索用人工的方法來(lái)生產(chǎn)高等動(dòng)物克隆。這樣,克隆一詞就開(kāi)始被用作動(dòng)詞,指人工培育克隆動(dòng)物這一動(dòng)作。
目前,生產(chǎn)哺乳動(dòng)物克隆的方法主要有胚胎分割和細(xì)胞核移植兩種??寺⊙颉岸嗬颉?,以及其后各國(guó)科學(xué)家培育的各種克隆動(dòng)物,采用的都是細(xì)胞核移植技術(shù)。所謂細(xì)胞核移植,是指將不同發(fā)育時(shí)期的胚胎或成體動(dòng)物的細(xì)胞核,經(jīng)顯微手術(shù)和細(xì)胞融合方法移植到去核卵母細(xì)胞中,重新組成胚胎并使之發(fā)育成熟的過(guò)程。與胚胎分割技術(shù)不同,細(xì)胞核移植技術(shù),特別是細(xì)胞核連續(xù)移植技術(shù)可以產(chǎn)生無(wú)限個(gè)遺傳相同的個(gè)體。由于細(xì)胞核移植是產(chǎn)生克隆動(dòng)物的有效方法,故人們往往把它稱為動(dòng)物克隆技術(shù)。
采用細(xì)胞核移植技術(shù)克隆動(dòng)物的設(shè)想,最初由漢斯?施佩曼在1938年提出,他稱之為“奇異的實(shí)驗(yàn)”,即從發(fā)育到后期的胚胎(成熟或未成熟的胚胎均可)中取出細(xì)胞核,將其移植到一個(gè)卵子中。這一設(shè)想是現(xiàn)在克隆動(dòng)物的基本途徑。
從1952年起,科學(xué)家們首先采用青蛙開(kāi)展細(xì)胞核移植克隆實(shí)驗(yàn),先后獲得了蝌蚪和成體蛙。1963年,我國(guó)童第周教授領(lǐng)導(dǎo)的科研組,首先以金魚(yú)等為材料,研究了魚(yú)類胚胎細(xì)胞核移植技術(shù),獲得成功。
哺乳動(dòng)物胚胎細(xì)胞核移植研究的最初成果在旁巧1981年取得――卡爾?伊爾門澤和彼得?霍佩用鼠胚胎細(xì)胞培育出發(fā)育正常的小鼠。1984年,施特恩?維拉德森用取自羊的未成熟胚胎細(xì)胞克隆出一只活產(chǎn)羊,其他人后來(lái)利用牛、豬、山羊、兔和獼猴等各種動(dòng)物對(duì)他采用的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行了重復(fù)實(shí)驗(yàn)。1989年,維拉德森獲得連續(xù)移核二代的克隆牛。1994年,尼爾?菲爾斯特用發(fā)育到至少有120個(gè)細(xì)胞的晚期胚胎克隆牛。到1995年,在主要的哺乳動(dòng)物中,胚胎細(xì)胞核移植都獲得成功,包括冷凍和體外生產(chǎn)的胚胎;對(duì)胚胎干細(xì)胞或成體干細(xì)胞的核移植實(shí)驗(yàn),也都做了嘗試。但到1995年為止,成體動(dòng)物已分化細(xì)胞核移植一直未能取得成功。
二、克隆羊“多莉”的意義和引起的反響
以上事實(shí)說(shuō)明,在1997年2月英國(guó)羅斯林研究所維爾穆特博士科研組公布體細(xì)胞克隆羊“多莉”培育成功之前,胚胎細(xì)胞核移植技術(shù)已經(jīng)有了很大的發(fā)展。實(shí)際上,“多莉”的克隆在核移植技術(shù)上沿襲了胚胎細(xì)胞核移植的全部過(guò)程,但這并不能減低“多莉”的重大意義,因?yàn)樗鞘澜缟系谝焕?jīng)體細(xì)胞核移植出生的動(dòng)物,是克隆技術(shù)領(lǐng)域研究的巨大突破。這一巨大進(jìn)展意味著:在理論上證明了,同植物細(xì)胞一樣,分化了的動(dòng)物細(xì)胞核也具有全能性,在分化過(guò)程中細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)沒(méi)有不可逆變化;在實(shí)踐上證明了,利用體細(xì)胞進(jìn)行動(dòng)物克隆的技術(shù)是可行的,將有無(wú)數(shù)相同的細(xì)胞可用來(lái)作為供體進(jìn)行核移植,并且在與卵細(xì)胞相融合前可對(duì)這些供體細(xì)胞進(jìn)行一系列復(fù)雜的遺傳操作,從而為大規(guī)模復(fù)制動(dòng)物優(yōu)良品種和生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物提供了有效方法。
在理論上,利用同樣方法好歷,人可以復(fù)制“克隆人”,這意味著以往科幻小說(shuō)中的獨(dú)裁狂人克隆自己的想法是完全可以實(shí)現(xiàn)的。因此,“多莉”的誕生在世界各國(guó)科學(xué)界、政界乃至宗教界都引起了強(qiáng)烈反響,并引發(fā)了一場(chǎng)由克隆人所衍生的道德問(wèn)題的討論。各國(guó)政府有關(guān)人士、民間紛紛作出反應(yīng):克隆人類有悖于倫理道德。盡管如此,克隆技術(shù)的巨大理論意義和實(shí)用價(jià)值促使科學(xué)家們加快了研究的步伐,從而使動(dòng)物克隆技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)進(jìn)入一個(gè)高潮。
三、近3年來(lái)克隆研究的重要成果
克隆羊“多莉”的誕生在全世界掀起了克隆研究熱潮,隨后,有關(guān)克隆動(dòng)物的報(bào)道接連不斷。1997年3月,即“多莉”誕生后1個(gè)月,美國(guó)、中國(guó)臺(tái)灣和澳大利亞科學(xué)家分別發(fā)表了他們成功克隆猴子、豬和牛的消息。不過(guò),他們都是采用胚胎細(xì)胞進(jìn)行克隆,其意義不能與“多莉”相比。同年7月,羅斯林研究所和PPL公司宣布用基因改造過(guò)的胎兒成纖維細(xì)胞克隆出世界上第一頭帶有人類基因的轉(zhuǎn)基因綿羊“波莉”(Polly)。這一成果顯示了克隆技術(shù)在培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物方面的巨大應(yīng)用價(jià)值。
1998年7月,美國(guó)夏威夷大學(xué)Wakayama等報(bào)道,由小鼠卵丘細(xì)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,這是繼“多莉”以后的第二批哺乳動(dòng)物體細(xì)胞核移植后代。此外,Wakayama等人采用了與“多莉”不同的、新的、相對(duì)簡(jiǎn)單的且成功率較高的克隆技術(shù),這一技術(shù)以該大學(xué)所在地而命名為“檀香山技術(shù)”。
此后,美國(guó)、法國(guó)、荷蘭和韓國(guó)等國(guó)科學(xué)家也相繼報(bào)道了體細(xì)胞克隆牛成功的消息;日本科學(xué)家的研究熱情尤為驚人,1998年7月至1999年4月,東京農(nóng)業(yè)大學(xué)、近畿大學(xué)、家畜改良事業(yè)團(tuán)、地方(石川縣、大分縣和鹿兒島縣等)家畜試驗(yàn)場(chǎng)以及民間企業(yè)(如日本最大的奶商品公司雪印乳業(yè)等)紛紛報(bào)道了,他們采用牛耳部、臀部肌肉、卵丘細(xì)胞以及初乳中提取的乳腺細(xì)胞克隆牛的成果。至1999年底,全世界已有6種類型細(xì)胞――胎兒成纖維細(xì)胞、乳腺細(xì)胞、卵丘細(xì)胞、輸卵管/子宮上皮細(xì)胞、肌肉細(xì)胞和耳部皮膚細(xì)胞的體細(xì)胞克隆后代成功誕生。
2000年6月,中國(guó)西北農(nóng)林科技大學(xué)利用成年山羊體細(xì)胞克隆出兩只“克隆羊”,但其中一只因呼吸系統(tǒng)發(fā)育不良而早夭。據(jù)介紹,所采用的克隆技術(shù)為該研究組自己研究所得,與克隆“多莉”的技術(shù)完全不同,這表明我國(guó)科學(xué)家也掌握了體細(xì)胞克隆的尖端技術(shù)。
在不同種間進(jìn)行細(xì)胞核移植實(shí)驗(yàn)也取得了一些可喜成果,1998年1月,美國(guó)威斯康星一麥迪遜大學(xué)的科學(xué)家們以牛的卵子為受體,成功克隆出豬、牛、羊、鼠和獼猴五種哺乳動(dòng)物的胚胎,這一研究結(jié)果表明,某個(gè)物種的未受精卵可以同取自多種動(dòng)物的成熟細(xì)胞核相結(jié)合。雖然這些胚胎都流產(chǎn)了,但它對(duì)異種克隆的可能性作了有益的嘗試。1999年,美國(guó)科學(xué)家用牛卵子克隆出珍稀動(dòng)物盤羊的胚胎;我國(guó)科學(xué)家也用兔卵子克隆了大熊貓的早期胚胎,這些成果說(shuō)明克隆技術(shù)有可能成為保護(hù)和拯救瀕危動(dòng)物的一條新途徑。
四、克隆技術(shù)的應(yīng)用前景
克隆技術(shù)已展示出廣闊的應(yīng)用前景,概括起來(lái)大致有以下四個(gè)方面:(1)培育優(yōu)良畜種和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物;(2)生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物;(3)生產(chǎn)人胚胎干細(xì)胞用于細(xì)胞和組織替代療法;(4)復(fù)制瀕危的動(dòng)物物種,保存和傳播動(dòng)物物種資源。以下就生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因動(dòng)物和胚胎干細(xì)胞作簡(jiǎn)要說(shuō)明。
轉(zhuǎn)基因動(dòng)物研究是動(dòng)物生物工程領(lǐng)域中最誘人和最有發(fā)展前景的課題之一,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物可作為醫(yī)用器官移植的供體、作為生物反應(yīng)器,以及用于家畜遺傳改良、創(chuàng)建疾病實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷取5壳稗D(zhuǎn)基因動(dòng)物的實(shí)際應(yīng)用并不多,除單一基因修飾的轉(zhuǎn)基因小鼠醫(yī)學(xué)模型較早得到應(yīng)用外,轉(zhuǎn)基因動(dòng)物乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)藥物蛋白的研究時(shí)間較長(zhǎng),已進(jìn)行了10多年,但目前在全世界范圍內(nèi)僅有2例藥品進(jìn)入3期臨床試驗(yàn),5~6個(gè)藥品進(jìn)入2期臨床試驗(yàn);而其農(nóng)藝性狀發(fā)生改良、可資畜牧生產(chǎn)應(yīng)用的轉(zhuǎn)基因家畜品系至今沒(méi)有誕生。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物制作效率低、定點(diǎn)整合困難所導(dǎo)致的成本過(guò)高和調(diào)控失靈,以及轉(zhuǎn)基因動(dòng)物有性繁殖后代遺傳性狀出現(xiàn)分離、難以保持始祖的優(yōu)良勝狀,是制約當(dāng)今轉(zhuǎn)基因動(dòng)物實(shí)用化進(jìn)程的主要原因。
體細(xì)胞克隆的成功為轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生產(chǎn)掀起一場(chǎng)新的革命,動(dòng)物體細(xì)胞克隆技術(shù)為迅速放大轉(zhuǎn)基因動(dòng)物所產(chǎn)生的種質(zhì)創(chuàng)新效果提供了技術(shù)可能。采用簡(jiǎn)便的體細(xì)胞轉(zhuǎn)染技術(shù)實(shí)施目標(biāo)基因的轉(zhuǎn)移,可以避免家畜生殖細(xì)胞來(lái)源困難和低效率。同時(shí),采用轉(zhuǎn)基因體細(xì)胞系,可以在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)基因整合預(yù)檢和性別預(yù)選。在核移植前,先把目的外源基因和標(biāo)記基因(如LagZ基因和新霉素抗生基因)的融合基因?qū)肱囵B(yǎng)的體細(xì)胞中,再通過(guò)標(biāo)記基因的表現(xiàn)來(lái)篩選轉(zhuǎn)基因陽(yáng)性細(xì)胞及其克隆,然后把此陽(yáng)性細(xì)胞的核移植到去核卵母細(xì)胞中,最后生產(chǎn)出的動(dòng)物在理論上應(yīng)是100%的陽(yáng)性轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。采用此法,Schnieke等(Bio Report,1997)已成功獲得6只轉(zhuǎn)基因綿羊,其中3只帶有人凝血因子IX基因和標(biāo)記基因(新霉素抗性基因),3只帶有標(biāo)記基因,目的外源基因整合率高達(dá)50%。Cibelli(Science,1997)同樣利用核移植法獲得3頭轉(zhuǎn)基因牛,證實(shí)了該法的有效性。由此可以看出,當(dāng)今動(dòng)物克隆技術(shù)最重要的應(yīng)用方向之一,就是高附加值轉(zhuǎn)基因克隆動(dòng)物的研究開(kāi)發(fā)。
胚胎干細(xì)胞(ES)是具有形成所有成年細(xì)胞類型潛力的全能干細(xì)胞??茖W(xué)家們一直試圖誘導(dǎo)各種干細(xì)胞定向分化為特定的組織類型,來(lái)替代那些受損的體內(nèi)組織,比如把產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞植入糖尿病患者體內(nèi)??茖W(xué)家們已經(jīng)能夠使豬ES細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)樘鴦?dòng)的心肌細(xì)胞,使人ES細(xì)胞生成神經(jīng)細(xì)胞和間充質(zhì)細(xì)胞和使小鼠ES細(xì)胞分化為內(nèi)胚層細(xì)胞。這些結(jié)果為細(xì)胞和組織替代療法開(kāi)辟了道路。目前,科學(xué)家已成功分離到人ES細(xì)胞(Thomson等1998,Science),而體細(xì)胞克隆技術(shù)為生產(chǎn)患者自身的ES細(xì)胞提供了可能。把患者體細(xì)胞移植到去核卵母細(xì)胞中形成重組胚,把重組胚體外培養(yǎng)到囊胚,然后從囊胚內(nèi)分離出ES細(xì)胞,獲得的ES細(xì)胞使之定向分化為所需的特定細(xì)胞類型(如神經(jīng)細(xì)胞,肌肉細(xì)胞和血細(xì)胞),用于替代療法。這種核移植法的最終目的是用于干細(xì)胞治療,而非得到克隆個(gè)體,科學(xué)家們稱之為“治療克隆”。
克隆技術(shù)在基礎(chǔ)研究中的應(yīng)用也是很有意義的,它為研究配子和胚胎發(fā)生,細(xì)胞和組織分化,基因表達(dá)調(diào)控,核質(zhì)互作等機(jī)理提供了工具。
五、克隆技術(shù)存在的問(wèn)題
盡管克隆技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用前景,但離產(chǎn)業(yè)化尚有很大距離。因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)新興的研究領(lǐng)域,克隆技術(shù)在理論和技術(shù)上都還很不成熟,在理論上,分化的體細(xì)胞克隆對(duì)遺傳物質(zhì)重編(細(xì)胞核內(nèi)所有或大部分基因關(guān)閉,細(xì)胞重新恢復(fù)全能性的過(guò)程)的機(jī)理還不清楚;克隆動(dòng)物是否會(huì)記住供體細(xì)胞的年齡,克隆動(dòng)物的連續(xù)后代是否會(huì)累積突變基因,以及在克隆過(guò)程中胞質(zhì)線粒體所起的遺傳作用等問(wèn)題還沒(méi)有解決。
在實(shí)踐中,克隆動(dòng)物的成功率還很低,維爾穆特研究組在培育“多莉“的實(shí)驗(yàn)中,融合了277枚移植核的卵細(xì)胞,僅獲得了“多莉”這一只成活羔羊,成功率只有0.36%,同時(shí)進(jìn)行的胎兒成纖維細(xì)胞和胚胎細(xì)胞的克隆實(shí)驗(yàn)的成功率也分別只有1.7%和1.1%,即使是使用“檀香山”技術(shù),以分化程度較低的卵丘細(xì)胞為核供體,其成功率也只有百分之幾。
此外,生出的部分個(gè)體表現(xiàn)出生理或免疫缺限。以克隆牛為例,日本、法國(guó)等國(guó)培育的許多克隆牛在降生后兩個(gè)月內(nèi)死去;到2000年2月,日本全國(guó)已共有121頭體細(xì)胞克隆牛誕生,但存活的只有64頭。觀察結(jié)果表明,部分犢牛胎盤功能不完善,其血液中含氧量及生長(zhǎng)因子的濃度都低于正常水平;有些牛犢的胸腺、脾和淋巴腺未得到正常發(fā)育;克隆動(dòng)物胎兒普遍存在比一般動(dòng)物發(fā)育快的傾向,這些都可能是死亡的原因。
即使是正常發(fā)育的“多莉”,也被發(fā)現(xiàn)有早衰跡象。染色體的未端被稱為端粒,它決定著細(xì)胞能夠分裂的次數(shù):每一次分裂端粒都會(huì)縮短,而當(dāng)端粒耗盡后細(xì)胞就失去了分裂能力。1998年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“多莉”的細(xì)胞端粒比正常的要短,即其細(xì)胞處于更衰老的狀態(tài)。當(dāng)時(shí)認(rèn)為,這可能是用成年綿羊的細(xì)胞克隆“多莉”造成的,使其細(xì)胞具有成年細(xì)胞的印記,但這一解釋目前受到了挑戰(zhàn),美國(guó)馬薩諸塞州的醫(yī)生羅伯特?蘭扎等用培養(yǎng)的衰老細(xì)胞克隆牛,得到6頭小牛,出生5~10個(gè)月后發(fā)現(xiàn)這些克隆牛的端粒比普通同齡小牛要長(zhǎng),有的甚至比普通新生小牛的端粒還長(zhǎng)?,F(xiàn)在還不清楚這一現(xiàn)象的原因,也不清楚為何與“多莉“的情況有巨大差別。但這一實(shí)驗(yàn)說(shuō)明,在一些情況下克隆過(guò)程能改變成熟細(xì)胞的分子鐘,使其“恢復(fù)青春”,關(guān)于這種變化對(duì)克隆動(dòng)物壽命的影響,還有待于進(jìn)一步觀察。
除了以上的理論和技術(shù)障礙外,克隆技術(shù)(尤其是在人胚胎方面的應(yīng)用)對(duì)倫理道德的沖擊和公眾對(duì)此的強(qiáng)烈反應(yīng)也限制了克隆技術(shù)的應(yīng)用。但幾年來(lái)克隆技術(shù)的發(fā)展表明,世界各科技大國(guó)都不甘落后,誰(shuí)也沒(méi)有放棄克隆技術(shù)研究。這一點(diǎn)上英國(guó)政府的態(tài)度非常具有代表性,在1997年2月底宣布中止對(duì)“多莉”研究小組投資后不到1個(gè)月,英國(guó)科技委員會(huì)就對(duì)克隆技術(shù)發(fā)表專題報(bào)告,表明英國(guó)政府將重新考慮這一決定,認(rèn)為盲目禁止這方面的研究并不是明智之舉,關(guān)鍵在于建立一定的規(guī)范利用它為人類造福。
什么是克?。?/p>
克隆是英語(yǔ)單詞clone的音譯,clone源于希臘文klone,原意是指幼苗或嫩枝,以無(wú)性繁轎輪殖或營(yíng)養(yǎng)繁殖的方式培育植物,如桿插和嫁接。
如今,克隆是指生物體通過(guò)體細(xì)胞進(jìn)行的無(wú)性繁殖,以及由無(wú)性繁殖形成的基因型完全相同的后代個(gè)體組成的種群。克隆也可以理解為復(fù)制、拷貝,就是從原型中產(chǎn)生出同樣的復(fù)制品,它的外表及遺傳基因與原型完全相同。
1997年2月,綿羊“多利”誕生的消息披露,立即引起全世界的關(guān)注,這頭由英國(guó)生物學(xué)家通過(guò)克隆技術(shù)培育的克隆綿羊,意味著人類可以利用動(dòng)物身上的一個(gè)體細(xì)胞,產(chǎn)生出與這個(gè)動(dòng)物完全相同的生命體,打破了千古不變的自然規(guī)律。
什么東西可以科???
應(yīng)該說(shuō)有生命的都可以克隆。
現(xiàn)在已經(jīng)克隆什么?
蛙:1962年,未成功。
鯉魚(yú):1963年,中國(guó)科學(xué)家童第周早在1963年就通過(guò)將一只雄性鯉魚(yú)的遺傳物質(zhì)注入雌性鯉魚(yú)的穗純卵中從而成功克隆了一只雌性鯉魚(yú),比多利羊的克隆早了33年。但由于相關(guān)論文是發(fā)表在一本中文科學(xué)期刊,并沒(méi)有翻譯成英文,所以并不為國(guó)際上所知曉。(源自:PBS)
古代神話里孫悟空用自己的汗毛變成無(wú)數(shù)個(gè)小孫悟空的離奇故事,表達(dá)了人類對(duì)復(fù)制自身的幻想。1938 年,德國(guó)科學(xué)家首次提出了哺乳動(dòng)物克隆的思想,1996年,體細(xì)胞克隆羊“多利”出世后,克隆迅速成為世人關(guān)注的焦點(diǎn),人們不禁疑問(wèn):我們會(huì)不會(huì)跟在羊的后面?這種疑問(wèn)讓所有人惶惑不安。然而,反對(duì)克隆的喧囂聲沒(méi)有抵過(guò)科學(xué)家的執(zhí)著追求,伴隨著牛、鼠、豬乃至猴這種與人類生物特征最為相近的靈長(zhǎng)類動(dòng)物陸續(xù)被克隆成功,人們已經(jīng)相信,總有一天,科學(xué)家會(huì)用人類的一個(gè)細(xì)胞復(fù)制出與提供細(xì)胞者一模一樣的人來(lái),克隆人已經(jīng)不是科幻小說(shuō)里的夢(mèng)想,而是呼之欲出的現(xiàn)實(shí)。目前,已有三個(gè)國(guó)外組織正式宣布他們將進(jìn)行克隆人的實(shí)驗(yàn),美國(guó)肯塔基大學(xué)的扎沃斯教授正在與一位名叫安提諾利的意大利專家合作,計(jì)劃在兩年內(nèi)克隆出一個(gè)人來(lái)。
由于克隆人可能帶來(lái)復(fù)雜的后果,一些生物技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家,現(xiàn)在大都對(duì)此采取明令禁止或者嚴(yán)加限制的態(tài)度??肆诸D說(shuō):“通過(guò)這種技術(shù)來(lái)復(fù)制人類,是危險(xiǎn)的,應(yīng)該被杜絕!”全國(guó)政協(xié)委員、中國(guó)科學(xué)院國(guó)家基因研究中心主任洪國(guó)藩也明確表示反對(duì)進(jìn)行克隆人的研究,而主張把克隆技術(shù)和克隆人區(qū)別開(kāi)來(lái)。
克隆人,真的如潘多拉盒子里的魔鬼一樣可怕嗎?
實(shí)際上,人們不能接受克隆人實(shí)驗(yàn)的最主要原因,在于傳統(tǒng)倫理道德觀念的阻礙。千百年來(lái),人類一直遵循著有性繁殖方式,而克隆人卻是實(shí)驗(yàn)室里的產(chǎn)物,是猜帆咐在人為操縱下制造出來(lái)的生命。尤其在西方,“拋棄了上帝,拆離了亞當(dāng)與夏娃”的克隆,更是遭到了許多宗教組織的反對(duì)。而且,克隆人與被克隆人之間的關(guān)系也有悖于傳統(tǒng)的由血緣確定親緣的倫理方式。所有這些,都使得克隆人無(wú)法在人類傳統(tǒng)倫理道德里找到合適的安身之地。但是,正如中科院院士何祚庥所言:“克隆人出現(xiàn)的倫理問(wèn)題應(yīng)該正視,但沒(méi)有理由因此而反對(duì)科技的進(jìn)步”。人類社會(huì)自身的發(fā)展告訴我們,科技帶動(dòng)人們的觀念更新是歷史的進(jìn)步,而以陳舊的觀念來(lái)束縛科技發(fā)展,則是僵化。歷史上輸血技術(shù)、器官移植等,都曾經(jīng)帶來(lái)極大的倫理爭(zhēng)論,而當(dāng)首位試管嬰兒于1978年出生時(shí),更是掀起了軒然大波,但現(xiàn)在,人們已經(jīng)能夠正確地對(duì)待這一切了。這表明,在科技發(fā)展面前不斷更新的思想觀念并沒(méi)有給人類帶來(lái)災(zāi)難,相反地,它造福了人類。就克隆技術(shù)而言,“治療性克隆”將會(huì)在生產(chǎn)移植器官和攻克疾病等方面獲得突破,給生物技術(shù)和醫(yī)學(xué)技術(shù)帶來(lái)革命性的變化。比如,當(dāng)你的女兒需要骨髓移植而沒(méi)有人能為她提供;當(dāng)你不幸失去5歲的孩子而無(wú)法擺脫痛苦;當(dāng)你想養(yǎng)育自己的孩子又無(wú)法生育……也許你就能夠體會(huì)到克隆的巨大科學(xué)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。治療性克隆的研究和完整克隆人的實(shí)驗(yàn)之間是相輔相成、互為促進(jìn)的,治療性克隆所指向的終點(diǎn)就是完整克隆人的出現(xiàn),如果加以正確的利用,它們都可以而且應(yīng)該為人類社會(huì)帶來(lái)福音。
科學(xué)從來(lái)都是一把雙刃劍。但是,某項(xiàng)科技進(jìn)步是否真正有益于人類,關(guān)鍵在于人類如何對(duì)待和應(yīng)用它,而不能因?yàn)闀簳r(shí)不合情理就因噎廢食。克隆技術(shù)確實(shí)可能和原子能技術(shù)一樣,既能造福人類,也可禍害無(wú)窮。但“技術(shù)恐懼”的實(shí)質(zhì),是對(duì)錯(cuò)誤運(yùn)用技術(shù)的恐懼,而不是對(duì)技術(shù)本身的恐懼。目前,世界各國(guó)對(duì)克隆人的態(tài)度多有“曖昧”,英國(guó)去年以超過(guò)三分之二的多數(shù)票通過(guò)了允許克隆人類早期胚胎的法案,而在美國(guó)、德國(guó)、澳大利亞,也逐漸聽(tīng)到了要求放松對(duì)治療性克隆限制的聲音??梢哉f(shuō),哪一個(gè)國(guó)家首先掌握了克隆人的技術(shù),就意味著這個(gè)國(guó)家擁有了優(yōu)勢(shì)和主動(dòng),而起步晚的國(guó)家可能因此而遭受現(xiàn)在還無(wú)法預(yù)測(cè)的損失。如同當(dāng)年美國(guó)首先掌握了原子能技術(shù),雖然這項(xiàng)技術(shù)從一開(kāi)始便展現(xiàn)著它罪惡的一面,但后來(lái)各國(guó)又不得不加緊這方面的研究和實(shí)驗(yàn)。單從這個(gè)角度上講,對(duì)克隆人實(shí)驗(yàn)采取簡(jiǎn)單否定的態(tài)度也是值得探討的。
至于人們擔(dān)憂克隆技術(shù)一旦成熟,會(huì)有用心不良者克隆出千百個(gè)“希特勒”,或者克隆出另一個(gè)名人來(lái)混淆視聽(tīng),則是對(duì)克隆的誤解??寺∪吮粡?fù)制的只是遺傳特征,而受后天環(huán)境里諸多因素影響的思維、性格等社會(huì)屬性不可能完全一樣,即克隆技術(shù)無(wú)論怎樣發(fā)展,也只能克隆人的肉體,而不能克隆人的靈魂,而且,克隆人與被克隆人之間有著年齡上的差距。因此,所謂克隆人并不是人的完全復(fù)制,歷史人物不會(huì)復(fù)生,現(xiàn)實(shí)人物也不必?fù)?dān)心多出一個(gè)“自我”來(lái)。
綿羊:1996年,多利(Dolly)
獼猴:2000年1月,Tetra,雌性
豬:2000年3月,5只蘇格蘭PPL小豬;8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
貓:2001年底,CopyCat(CC),雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分別在法國(guó)和朝鮮獨(dú)立地實(shí)現(xiàn);
騾:2003年5月,愛(ài)達(dá)荷Gem,雄性;6月,猶他先鋒,雄性
鹿:2003年,Dewey
馬:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韓國(guó)首爾大學(xué)實(shí)驗(yàn)隊(duì),史納比
盡管克隆研究取得了很大進(jìn)展,目前克隆的成功率還是相當(dāng)?shù)偷模憾嗬錾把芯咳藛T經(jīng)歷了276次失敗的嘗試;70只小牛的出生則是在9000次嘗試后才獲得成功,并且其中的三分之一在幼年時(shí)就死了;Prometea也是花費(fèi)了328次嘗試才成功出生。而對(duì)于某些物種,例如貓和猩猩,目前還沒(méi)有成功克隆的報(bào)道。而狗的克隆實(shí)驗(yàn),也是經(jīng)過(guò)數(shù)百次反覆試驗(yàn)再得來(lái)的成果。
多利出生后的年齡檢測(cè)表明其出生的時(shí)候就上了年紀(jì)。她6歲的時(shí)候就得了一般老年時(shí)才得的關(guān)節(jié)炎。這樣的衰老被認(rèn)為是端粒的磨損造成的。端粒是染色體位于末端的。隨著細(xì)胞分裂,端粒在復(fù)制過(guò)程中不斷磨損,這通常認(rèn)為是衰老的一個(gè)原因。然而,研究人員在克隆成功牛后卻發(fā)現(xiàn)它們實(shí)際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長(zhǎng)度,而且比一般出生時(shí)候的端粒更長(zhǎng)。這意味著它們可以比一般的牛有更長(zhǎng)的壽命,但是由于過(guò)度生長(zhǎng),它們中的很多都過(guò)早夭折了。研究人員相信相關(guān)的研究最終可以用來(lái)改變?nèi)祟惖膲勖?/p>
克隆人違背人類生命倫理
現(xiàn)代科技,特別是現(xiàn)代生命科技,要不要尊重倫理學(xué)原則,要不要傾聽(tīng)倫理的聲音?有關(guān)專家針對(duì)一些科學(xué)狂人在美國(guó)秘密克隆人的做法指出――克隆人違背人類生命倫理,存在著極大的爭(zhēng)議和難以解決的一系列法律等問(wèn)題。
我國(guó)多家媒體近日轉(zhuǎn)載了國(guó)外媒體報(bào)道的一條驚人消息:一群受邪教組織操縱的科學(xué)狂人,正在美國(guó)內(nèi)華達(dá)州大漠深處進(jìn)行著一項(xiàng)克隆人的秘密實(shí)驗(yàn)。他們根據(jù)英國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造世界第一只克隆羊“多利”的同樣原理,從一個(gè)今年2月份夭折的10個(gè)月大的美國(guó)女嬰身上提取細(xì)胞制造克隆人。據(jù)稱,“如果進(jìn)展順利的話,世界上第一個(gè)克隆人將于明年年底誕生?!?/p>
消息披露后,克隆技術(shù)及其帶來(lái)的倫理學(xué)問(wèn)題再一次成為人們議論的熱點(diǎn)。如果這一消息屬實(shí)的話,應(yīng)當(dāng)如何看待此事,如何正確地評(píng)價(jià)和思考這個(gè)問(wèn)題,記者為此走訪了國(guó)家人類基因組南方研究中心倫理、法律和社會(huì)部主任、上海社科院哲學(xué)研究所沈銘賢研究員。
沈教授說(shuō):自1997年英國(guó)羅斯林研究所成功地克隆出“多利”羊后,國(guó)外不斷有人在名利的驅(qū)使下,提出并試圖從事克隆人的研究。盡管各國(guó)政府明令禁止,但與克隆人有關(guān)的報(bào)道近兩年來(lái)不止一次見(jiàn)諸報(bào)端。但是,這次速度這么快,又與邪教組織有關(guān)聯(lián),確實(shí)令人感到震驚。
痛失愛(ài)女的父母,希望通過(guò)克隆技術(shù)使女兒復(fù)活,這種心情是可以理解的。但如果科學(xué)家借此進(jìn)行克隆人的實(shí)驗(yàn),就值得討論了。沈教授認(rèn)為:即使撇開(kāi)邪教不談,這種做法也是不可取的。就“克隆人”這一個(gè)體而言,他會(huì)生活在“我是一個(gè)死去的人的復(fù)制品” 這樣一個(gè)陰影中,這對(duì)他的心理會(huì)產(chǎn)生什么樣的影響?
按照生命倫理學(xué)的觀點(diǎn),科學(xué)技術(shù)要從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益出發(fā),造福整個(gè)人類。它必須遵循“行善、不傷害、自主和公正”這四項(xiàng)國(guó)際公認(rèn)的倫理原則?!岸嗬毖虻目寺〕晒?jīng)過(guò)了200多次的失敗,出現(xiàn)過(guò)畸形或夭折的羊。而克隆人更為復(fù)雜,無(wú)疑會(huì)遇到更多的失敗,如果制造出不健康、畸形或短壽的人,將是對(duì)人權(quán)的一種侵犯。
人類基因的多樣性是人類進(jìn)化的生物學(xué)基礎(chǔ),而那些科學(xué)狂人要制造的所謂“不朽的生命”,實(shí)際上是同一基因的翻版,這就有可能減少基因的多樣性,不利于人類本身的進(jìn)化。所以,無(wú)論從個(gè)體、整體,還是從社會(huì)進(jìn)化、生命倫理角度看,都應(yīng)該堅(jiān)決反對(duì)克隆人的行為。
沈教授指出:現(xiàn)在科學(xué)界把克隆分為治療性克隆和生殖性克隆兩種。前者是利用胚胎干細(xì)胞克隆人體器官,供醫(yī)學(xué)研究、解決器官移植供體不足問(wèn)題,這是國(guó)際科學(xué)界和倫理學(xué)界都支持的,但有一個(gè)前提,就是用于治療性克隆的胚胎不能超出妊娠14天這一界限。而對(duì)于生殖性克隆,即通常所說(shuō)的克隆人,由于它在總體上違背了生命倫理原則,所以,科學(xué)家的主流意見(jiàn)是堅(jiān)決反對(duì)的。聯(lián)合國(guó)教科文組織、世界衛(wèi)生組織和國(guó)際人類基因組倫理委員會(huì)和各國(guó)政府也都非常明確地表示,反對(duì)生殖性克隆。即使克隆人真的誕生了,我們還是要堅(jiān)持這一基本立場(chǎng)。
現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍,在其造福人類的同時(shí)也會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面效應(yīng)。這就向我們提出了一個(gè)問(wèn)題:現(xiàn)代科技,特別是現(xiàn)代生命科技,要不要尊重倫理學(xué)原則,要不要傾聽(tīng)倫理的聲音?沈教授指出:現(xiàn)在有些科學(xué)家提出,只要科學(xué)上有可能做到的,就應(yīng)該去做。事實(shí)上,這是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。如果技術(shù)上我們能制造出一種嚴(yán)重危害人類的超級(jí)生命,難道也可以去制造嗎?一些科學(xué)狂人正是打著“科學(xué)自由”的旗號(hào),去做一些危害人類的事。因此,我們要警惕現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)被一些別有用心的人利用。另外,也不能把科學(xué)自由和倫理道德對(duì)立起來(lái)?,F(xiàn)代生命科學(xué)發(fā)展的事實(shí)表明,倫理的規(guī)范和引導(dǎo),并沒(méi)有束縛科學(xué)的發(fā)展,傾聽(tīng)倫理的聲音,有利于科學(xué)更健康、順利地發(fā)展。
克隆簡(jiǎn)介
自從 1997 年 2 月 23 日國(guó)外新聞媒介報(bào)導(dǎo) ( 正式科學(xué)論文發(fā)表在 1997 年 2 月 27 日出版的《自然》雜志上 ) 蘇格蘭科學(xué)家利用體細(xì)胞培養(yǎng)克隆羊成功的消息后,在全世界引起了一陣沖擊波,我國(guó)著名遺傳學(xué)家吳昊教授稱之為“克隆風(fēng)暴”。對(duì)于一項(xiàng)科學(xué)成果,反響如此之廣泛和強(qiáng)烈,從新聞界、科學(xué)界,到哲學(xué)、倫理界,再到政府部門和立法機(jī)構(gòu),一直到廣大公眾,無(wú)不對(duì)克隆技術(shù)表示關(guān)注。究竟何謂克隆,該項(xiàng)技術(shù)有何價(jià)值和意義,以及如何面對(duì)“克隆時(shí)代”,都成為人們討論的焦點(diǎn)。
一、克隆的概念
眾所周知,生物的繁衍是通過(guò)生殖完成的。生物的繁殖有兩種方式:一種叫有性生殖,一種叫無(wú)性生殖。
有性生殖是通過(guò)兩性生殖細(xì)胞 ( 精子和卵子 ) 的融合,并發(fā)育形成后代的生殖方式。無(wú)性生殖則不經(jīng)過(guò)兩此肆性生殖細(xì)胞的結(jié)合,而是由生物體自身的分裂生殖或其體細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育形成個(gè)體。無(wú)性生殖多見(jiàn)于植物與某些動(dòng)物 ( 如單細(xì)胞動(dòng)物與低等動(dòng)物 ) 。
克隆是英文“ clone ”的音譯,來(lái)自希臘文 klon , 原意為苗或嫩枝,指以無(wú)性生殖或營(yíng)養(yǎng)生殖的一些植物。隨著時(shí)間的推移和科學(xué)的發(fā)展,它的含義增加了許多內(nèi)容,如一個(gè)細(xì)胞在體外培養(yǎng)下產(chǎn)生的一群細(xì)胞;由“親本”序列產(chǎn)生的 DNA 序列等等。概言之, 克隆是指由一個(gè)細(xì)胞或個(gè)體,通過(guò)無(wú)性繁殖手段,獲得遺傳上相同的細(xì)胞群或個(gè)體群。
我國(guó)古典名著《西游記》里的孫悟空,只要拔撮毫毛吹口仙氣,就能“變”出許多孫悟空。因?yàn)榘我淮楹撩仨殠乱蝗杭?xì)胞,這一群細(xì)胞就能培養(yǎng)出一群相同的孫大圣。這也歸屬帶凳于無(wú)性生殖。只不過(guò)孫大圣本領(lǐng)高強(qiáng),能在瞬間“克隆”出千百個(gè)自己而已。簡(jiǎn)而言之,克隆就是無(wú)性生殖,就是“復(fù)制”、“翻版”。
二、植物的克隆
無(wú)性生殖 ( 克隆 ) 本來(lái)是一種低級(jí)的生殖方式。生物進(jìn)化的層次越低,越有可能采取這種生殖方式,進(jìn)化層次越高,則越不可能采取這種生殖方式。由于低級(jí)生物,如微生物,采取自行分裂的方法繁殖,分裂后子代與親代的遺傳物質(zhì)完全一樣,因此在這個(gè)意義上微生物沒(méi)有“個(gè)體”,它們也沒(méi)有死亡。雖然在嚴(yán)格的意義上,微生物的親代與子代仍然會(huì)有若干差異,因?yàn)樗鼈兊耐饨鐮I(yíng)養(yǎng)環(huán)境仍然會(huì)有差異,但從高等動(dòng)物的角度看,這種差異似乎太微不足道了。在這種差異可以不計(jì)的條件下,人們可以說(shuō),對(duì)微生物來(lái)說(shuō),它們是不死的。死亡是生物進(jìn)化到較高階段的產(chǎn)物?,F(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)研究中用克隆技術(shù)在體外培養(yǎng)的正常細(xì)胞或癌細(xì)胞,也稱為“永生細(xì)胞株”,意思也是說(shuō)這些細(xì)胞是“不死蠢扒旅的”。
生物醫(yī)學(xué)研究進(jìn)入微觀層次,運(yùn)用克隆技術(shù)來(lái)培養(yǎng)正?;虍惓<?xì)胞的永生細(xì)胞株,雖然是一件難度很大的工作,但已經(jīng)在各國(guó)的科學(xué)界和醫(yī)學(xué)界越來(lái)越得到重視。在農(nóng)業(yè)上,人們?cè)缫延貌逯?、壓條等方法,來(lái)繁殖適合于人類需要的植物。在畜牧業(yè)上,各國(guó)都在進(jìn)行用克隆技術(shù)產(chǎn)生更多良種動(dòng)物的研究。但從高等生物成體的體細(xì)胞中發(fā)育出一個(gè)成體,這是克隆技術(shù)的一個(gè)重大發(fā)展。
早在許多年前,美國(guó)康奈爾大學(xué)研究人員將成熟的胡蘿卜高速攪拌,獲得單個(gè)胡蘿卜細(xì)胞,然后將這些單個(gè)細(xì)胞置于生長(zhǎng)培養(yǎng)基中,培養(yǎng)出遺傳上完全一樣的胡蘿卜。這個(gè)試驗(yàn)證實(shí)了植物細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)。所謂植物細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)是指植物體的每一個(gè)細(xì)胞,包括體細(xì)胞,都具有發(fā)育成完整個(gè)體的潛能。
植物細(xì)胞全能性學(xué)說(shuō)在植物界已經(jīng)得到廣泛的證明。現(xiàn)在我們可以植物體的任何一種活的細(xì)胞、組織、器官,經(jīng)過(guò)體外人工培養(yǎng)獲得它的完整植株,并產(chǎn)生許多植物。這種技術(shù)被稱為組織培養(yǎng)。它已用于工廠化生產(chǎn)花卉、作物 ( 如甘蔗 ) 的試管苗。
三、動(dòng)物克隆的歷程
關(guān)于動(dòng)物的無(wú)性生殖研究,一直是科學(xué)家探索的課題。因?yàn)槿祟愅ㄟ^(guò)有性生殖的方法,選育家畜品種已有上千年的歷史,結(jié)果是產(chǎn)生了一些優(yōu)良的個(gè)體或群體。它們比一般的個(gè)體更能滿足人們的需要和愿望。譬如,一頭產(chǎn)奶量特別高的奶牛,一群毛產(chǎn)量多的綿羊,一匹得獎(jiǎng)的賽馬或一只優(yōu)秀的警犬。可是,有性生殖的后代,其性能不一定都同親代一樣,有的甚至不如親代。究其原因,因?yàn)槁炎踊蚓又粩y帶構(gòu)成親代的、任意一半的等位基因,而等位基因幾乎可以有無(wú)限的組合,因而會(huì)產(chǎn)生不同的后代。兄弟、姊妹、兄妹、姊弟之間都有很大的差異,便是因?yàn)闃O難有完全相同的基因型。
所以通過(guò)有性生殖保持一種表現(xiàn)型是非常困難的。如果獲得一種理想的表現(xiàn)型如產(chǎn)奶量高的奶牛,再通過(guò)無(wú)性生殖保持、擴(kuò)大和繁殖這種表現(xiàn)型,即生產(chǎn)許多遺傳上相同的個(gè)體,從經(jīng)濟(jì)角度講顯然是很有價(jià)值的。
⒈卵細(xì)胞培養(yǎng)成成體
1951 ~ 1959 年,我國(guó)著名細(xì)胞生物學(xué)家朱冼等,用直徑 10 ~ 13um 的玻璃針刺激去卵膜的蟾蜍卵細(xì)胞,在世界上首次培養(yǎng)出 25 只蟾蜍成體,即沒(méi)有父親的癩蛤蟆。它們最長(zhǎng)的可活 8 個(gè)月。
在上述試驗(yàn)中用的是生殖細(xì)胞。體細(xì)胞能否通過(guò)培養(yǎng)獲得動(dòng)物體呢?即植物細(xì)胞具有的全能性,動(dòng)物細(xì)胞是否也具有?每個(gè)動(dòng)物細(xì)胞,包括體細(xì)胞都具有該物種的全套基因是不容懷疑的,但從體細(xì)胞直接培養(yǎng)成動(dòng)物成體至今尚未成功。為了證明動(dòng)物細(xì)胞也具有全能性,生物學(xué)家進(jìn)行了大量的細(xì)胞核移植試驗(yàn)。
⒉細(xì)胞核移植試驗(yàn)
1939 年,科學(xué)家首次在變形蟲(chóng)中進(jìn)行核移植試驗(yàn)。他們將核移到同種去核變形蟲(chóng)中,結(jié)果重組的變形蟲(chóng)可生長(zhǎng),并繁殖后代。
1963 年起,我國(guó)著名生物學(xué)家童第周等進(jìn)行了大量的魚(yú)類核移植試驗(yàn)。其中 1980 年,他們將鯉魚(yú)囊胚期細(xì)胞核作供體核,鯽魚(yú)的未受精去核成熟卵細(xì)胞作受體質(zhì), 2.7% 的移核卵發(fā)育到成魚(yú)。鯉鯽移核魚(yú)的主要性狀與鯉魚(yú)相同,但脊椎骨的數(shù)目與鯽魚(yú)相同,而側(cè)鱗的數(shù)目介于這兩種魚(yú)之間。這種細(xì)胞工程魚(yú)生長(zhǎng)速度比鯉魚(yú)快 22% ,現(xiàn)已在生產(chǎn)上大面積推廣。
1966 年,科學(xué)家用兩棲類非洲爪蟾進(jìn)行核移植試驗(yàn)。他們將蝌蚪的腸細(xì)胞的細(xì)胞核移入去核的卵細(xì)胞中,結(jié)果有 1.5% 的重組細(xì)胞發(fā)育成體。他們的試驗(yàn)第一次證明了動(dòng)物的體細(xì)胞也具有全能性,但在哺乳動(dòng)物體細(xì)胞中尚未證明。
⒊用胚胎細(xì)胞克隆哺乳動(dòng)物
1986 年,英國(guó)科學(xué)家用綿羊的 8 細(xì)胞胚胎細(xì)胞 ( 在 8 細(xì)胞胚胎之前的細(xì)胞才能表現(xiàn)全能性 ) 做供核細(xì)胞,羊的卵細(xì)胞做供質(zhì)細(xì)胞,結(jié)果重組細(xì)胞能發(fā)育成羊成體,此后又相繼用胚胎細(xì)胞克隆出牛、鼠、兔、猴等動(dòng)物。應(yīng)該指出的是,該試驗(yàn)并非復(fù)制雄性或雌性綿羊,而是復(fù)制它們的后代,因此試驗(yàn)還存在一定的不足或缺陷。
在我國(guó),用胚胎細(xì)胞克隆哺乳動(dòng)物, 80 年代末已克隆出免; 1991 年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)和江蘇農(nóng)學(xué)院克隆出羊; 1993 年中國(guó)科學(xué)院發(fā)育研究所與揚(yáng)州大學(xué)農(nóng)學(xué)院克隆出山羊; 1995 年華南師大和廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)克隆出牛。此外,湖南醫(yī)學(xué)院還克隆出鼠。但是,用胚胎細(xì)胞以外的體細(xì)胞克隆出哺乳動(dòng)物,則是由英國(guó)科學(xué)家維爾穆特開(kāi)創(chuàng)的。
四、“多莉”的誕生
“多莉”是世界上第一例用體細(xì)胞――乳腺上皮細(xì)胞,通過(guò)細(xì)胞核移植技術(shù),在復(fù)雜的人工操作下,得到的一只小綿羊。其操作過(guò)程是這樣的:
⒈從蘇格蘭黑臉母羊 ( 甲羊 ) 取出卵子,并把卵子的遺傳物質(zhì)吸去,成為只有細(xì)胞質(zhì)的卵子。
⒉從妊娠后期 3 個(gè)月的母羊 ( 乙羊 ) 取出乳腺上皮細(xì)胞, 在體外傳代培養(yǎng) 3 ― 6 代,并用藥物處理控制細(xì)胞發(fā)育使之處于休止期。這是非常關(guān)鍵的一步。然后取休止期的細(xì)胞作為供體細(xì)胞。
⒊將一個(gè)供體細(xì)胞導(dǎo)入上述卵子的透明帶內(nèi)腔。然后用電脈沖刺激,使供體細(xì)胞和卵子融合,形成重構(gòu)卵。
⒋把重構(gòu)卵移植到黑臉母羊 ( 羊丙 ) 的輸卵管里,此前將丙羊的輸卵管結(jié)扎,使胚胎不能進(jìn)入子宮。丙羊起到活體培養(yǎng)胚胎的作用,稱為中間受體。
⒌重構(gòu)卵移入丙羊輸卵管內(nèi) 6 天后,從輸卵管沖出胚胎, 挑選正常發(fā)育到桑椹期和囊胚期的胚胎。
⒍將 1 ― 3 個(gè)桑椹胚或囊胚,移植到蘇格蘭黑臉羊 ( 丁羊 ) 的子宮內(nèi)。胚胎移植到子宮后 , 繼續(xù)發(fā)育 , 最后生出“多莉”。這只母羊稱為“代母”。
此項(xiàng)用了約 434 個(gè)卵子 , 獲得 277 個(gè)重構(gòu)卵 , 移植到中間受體 6 天后,沖出 247 個(gè)胚胎 , 其中發(fā)育到桑椹胚和囊胚的 29 個(gè) (11.7%) 。把 29 個(gè)胚胎移植給 13 只代母,最后生出 1 只“多莉” , 產(chǎn)羔率僅為 3.4% 。若以重構(gòu)卵數(shù)計(jì)算 , 產(chǎn)羔率低于 4 ‰??梢?jiàn)這一技術(shù)有待于完善。另外需要說(shuō)明的是,克隆綿羊技術(shù)并沒(méi)有做到完全復(fù)制,去核卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)也會(huì)含有少量遺傳物質(zhì),它對(duì)胚胎發(fā)育也能起重要甚至是決定性的作用。生物的遺傳是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)共同作用的結(jié)果。細(xì)胞質(zhì)基因也是 DNA 片段 , 其載體主要是一些細(xì)胞器,如質(zhì)體、線粒體等。 細(xì)胞質(zhì)基因在一定程度上是獨(dú)立的,一般不受核基因的干擾。與核基因相比盡管細(xì)胞核含有 99.9% 的遺傳信息,但個(gè)體的性狀表達(dá)仍然會(huì)受到卵細(xì)胞質(zhì)的影響。因此,從理論上分析,“多莉”羊還不是完全復(fù)制品。由于“多莉”只是孤單的一個(gè),所以有人認(rèn)為,說(shuō)“多莉”是一克隆動(dòng)物,并不準(zhǔn)確。雖然目前只獲得 1 只“多莉”, 但它是令世人矚目的重大科學(xué)成就。
五、克隆技術(shù)的意義及經(jīng)濟(jì)價(jià)值
波瀾壯闊的人類歷史在很大程度上是由技術(shù)推動(dòng)發(fā)展的:金屬制造和改良的農(nóng)業(yè)使文明脫離了石器時(shí)代; 19 世紀(jì)的工業(yè)革命又導(dǎo)致了大機(jī)器和大城市的興起;到了 20 世紀(jì),物理學(xué)戴上了王冠。物理學(xué)家們劈開(kāi)原子,揭示了相對(duì)論和量子理論的奇妙世界,還開(kāi)發(fā)利用了小小的硅片。他們通過(guò)原子彈、晶體管、激光和微型集成電路改變了世界?,F(xiàn)在,許多專家相信,人類已經(jīng)做好了用新的科技發(fā)展浪潮迎接未來(lái)的準(zhǔn)備。正如 1996 年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、美國(guó)賴斯大學(xué)的化學(xué)家羅伯特?柯?tīng)査f(shuō):“現(xiàn)在是物理學(xué)和化學(xué)的世紀(jì),但下世紀(jì)顯然將是生物學(xué)的世紀(jì)?!痹S多科學(xué)家認(rèn)為,以克隆綿羊“多莉”誕生為標(biāo)志,生物學(xué)世紀(jì)已經(jīng)提前到來(lái)。
克隆技術(shù)的突破,引起世人的震驚。人們擔(dān)心的是人類的自我復(fù)制,而往往忽視了其他方面的應(yīng)用和意義。其實(shí),它在基礎(chǔ)生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、家業(yè)科學(xué)研究與生產(chǎn)中,具有重大的理論價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景,并存在著巨大的潛在經(jīng)濟(jì)效益。在未來(lái)的 5 ~ 20 年, 將逐步形成和引起一場(chǎng)世界范圍內(nèi)新的生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命。
⒈在基礎(chǔ)生命科學(xué)方面,由以往進(jìn)行基因功能研究主要在小鼠等少數(shù)動(dòng)物身上進(jìn)行到現(xiàn)在在多種動(dòng)物身上均可得到實(shí)現(xiàn),這有利于更加清晰地揭示基因功能和生命的本質(zhì);提供研究哺乳動(dòng)物細(xì)胞發(fā)育全能性及核質(zhì)關(guān)系最有效的手段之一;還可以克隆各種瀕危動(dòng)物,如國(guó)寶大熊貓、金絲猴甚至白鰭豚等。
⒉在醫(yī)學(xué)科學(xué)方面,可以為醫(yī)學(xué)科學(xué)研究提供核基因型完全一致的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,這有利于醫(yī)學(xué)家研究目前尚未找到有效治療方 法的疾病,并揭示發(fā)病機(jī)制;對(duì)其進(jìn)行去分化機(jī)制的研究,有助于抗衰老及其機(jī)制的研究。
⒊在農(nóng)業(yè)科學(xué)方面,可快速培育和擴(kuò)繁抗病力強(qiáng)、生產(chǎn)性能高的優(yōu)良動(dòng)物;可以研究動(dòng)物的發(fā)病機(jī)理,尋求新的有效治療藥物。
六、如何迎接“克隆時(shí)代”的挑戰(zhàn)
克隆技術(shù)的成功,標(biāo)志著“復(fù)制”哺乳動(dòng)物的最后技術(shù)障礙已被突破。隨之而來(lái),在理論上復(fù)制人類已成為可能。所以,克隆技術(shù)不僅給我們帶來(lái)了益處,也向人類提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。這一技術(shù)一旦應(yīng)用于人類,將會(huì)對(duì)人類社會(huì)產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果。
⒈人類從有性生殖回到了無(wú)性生殖,無(wú)疑是一個(gè)巨大的倒退。
⒉“克隆人”沒(méi)有父母,沒(méi)有親情,社會(huì)將會(huì)變得冷酷無(wú)情。
⒊“克隆人”成年后也有可能會(huì)通過(guò)有性繁殖來(lái)繁衍后代,不知不覺(jué)地就可能造成大量的近親結(jié)婚,其后果是不堪設(shè)想的。
⒋從社會(huì)學(xué)的觀點(diǎn)看,人類之所以能不斷發(fā)展進(jìn)步,是靠每個(gè)人的不斷努力和奮斗,這種力量的來(lái)源除了個(gè)人的理想外,就是人們對(duì)社會(huì)、對(duì)家庭的義務(wù),如果沒(méi)有贍養(yǎng)老人和撫育下一代的義務(wù),這種力量就會(huì)大大地減少,對(duì)整個(gè)社會(huì)的發(fā)展也是不利的。
⒌科學(xué)家的“復(fù)制品”不一定能成為科學(xué)家。人的成才除了先天的原因外,后天因素也起著重要的作用。如果這些“復(fù)制品”都背上科學(xué)家的“包袱”,而不努力學(xué)習(xí),社會(huì)豈不倒退了嗎?再者,如果有人為了報(bào)復(fù)社會(huì),大量地克隆弱智人,社會(huì)將怎么辦?如果有人瘋狂地“復(fù)制”像希特勒那樣的狂人,加以后天的“培養(yǎng)”,更讓人毛骨聳然……
從克隆綿羊的誕生,使我們想起了 1905 年科學(xué)巨匠愛(ài)因斯坦提出的能量關(guān)系式,預(yù)示了原子核內(nèi)蘊(yùn)藏著巨大的能量,他萬(wàn)萬(wàn)沒(méi)有想到這一理論成為了制造原子彈的重要理論。如果克隆技術(shù)應(yīng)用于人類,將是生物界的一個(gè)大倒退。因此,我們認(rèn)為,科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究是無(wú)罪的,問(wèn)題是怎樣應(yīng)用它。
我們應(yīng)該“揚(yáng)長(zhǎng)避短”,積極利用克隆技術(shù)對(duì)人類有益的一面,造福于人類。同時(shí),各國(guó)政府應(yīng)加強(qiáng)立法,加強(qiáng)監(jiān)管,禁止將克隆技術(shù)應(yīng)用于人類,這樣才能避免人間悲劇的發(fā)生。
總之,一次新的技術(shù)的產(chǎn)生與成熟,必將會(huì)帶來(lái)新的挑戰(zhàn)與問(wèn)題。隨著道德法律的完善,人們終將使之得到良好的應(yīng)用??寺?,就是一種人工誘導(dǎo)的無(wú)性繁殖方式“克隆”是英文單詞“Clone”的音譯,其本身的含義是無(wú)性繁殖,即由同一個(gè)祖先細(xì)胞分裂繁殖而形成的純細(xì)胞系,該細(xì)胞系中每個(gè)細(xì)胞的基因彼此相同。
克隆技術(shù)在現(xiàn)代生物學(xué)中被稱為“生物放大技術(shù)”,它已經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展時(shí)期:第一個(gè)時(shí)期是微生物克隆,即用一個(gè)細(xì)菌很快復(fù)制出成千上萬(wàn)個(gè)和它一模一樣的細(xì)菌,而變成一個(gè)細(xì)菌群;第二個(gè)時(shí)期是生物技術(shù)克隆,比如用遺傳基因DDDNA克?。坏谌齻€(gè)時(shí)期是動(dòng)物克隆,即由一個(gè)細(xì)胞克隆成一個(gè)動(dòng)物。克隆綿羊“多利”由一頭母羊的體細(xì)胞克隆而來(lái),使用的便是動(dòng)物克隆技術(shù)。
在自然界,有不少植物具有先天的克隆本能,如番薯、馬鈴薯、玫瑰等的插枝繁殖的植物。而動(dòng)物的克隆技術(shù),則經(jīng)歷了由胚胎細(xì)胞到體細(xì)胞的發(fā)展過(guò)程。
早在20世紀(jì)50年代,美國(guó)的科學(xué)家以兩棲動(dòng)物和魚(yú)類作研究對(duì)象,首創(chuàng)了細(xì)胞核移植技術(shù)。1986年,英國(guó)科學(xué)家魏拉德森用胚胎細(xì)胞克隆出一只羊,以后又有人相繼克隆出牛、鼠、兔、猴等動(dòng)物。這些克隆動(dòng)物的誕生,均是利用胚胎細(xì)胞作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植而獲得成功的。
而克隆綿羊“多利”是用乳腺上皮細(xì)胞(體細(xì)胞)作為供體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞核移植的,它翻開(kāi)了生物克隆史上嶄新的一頁(yè),突破了利用胚胎細(xì)胞進(jìn)行核移植的傳統(tǒng)方式,使克隆技術(shù)有了長(zhǎng)足的進(jìn)展。
克隆綿羊“多利”沒(méi)有父親,卻有三位母親。整個(gè)克隆過(guò)程如下:
首先,科學(xué)家從一只產(chǎn)自芬蘭的6歲成年多塞特母綿羊A(“多利”的親生母親)的乳腺中取出一個(gè)本身并沒(méi)有繁殖能力的普通細(xì)胞,將這個(gè)細(xì)胞的基因分離出來(lái)備用。
然后,科學(xué)家在取出另一只母綿羊B(“多利”的借卵母親)的未受精的卵細(xì)胞,將這個(gè)卵細(xì)胞中的基因取出,換上母綿羊B的乳腺細(xì)胞的基因,形成一個(gè)含有新遺傳物質(zhì)的卵細(xì)胞,再將這個(gè)基因已被“調(diào)包”的卵細(xì)胞放電激活,促使它分裂發(fā)育成胚胎。
最后,當(dāng)胚胎生長(zhǎng)到一定程度時(shí),將它植入第三只母綿羊C(“多利”的代孕母親)的子宮中,經(jīng)過(guò)正常的妊娠產(chǎn)下“多利”。
多利完全繼承了其親生母親DD多塞特母綿羊的全部DNA基因特征,是多塞特母綿羊百分之百的“復(fù)制品”。
無(wú)性繁殖現(xiàn)象在低等植物中是存在的,而按照哺乳動(dòng)物界的規(guī)律,動(dòng)物的繁衍要由兩性生殖細(xì)胞來(lái)完成,由于父體和母體的遺傳物質(zhì)在后代體內(nèi)各占一半,因此后代絕對(duì)不是父母的復(fù)制品。而克隆綿羊的誕生,意味著人類可以利用哺乳動(dòng)物的一個(gè)細(xì)胞大量生產(chǎn)出完全相同的生命體,完全打破了亙古不變的自然規(guī)律。這是生物工程技術(shù)發(fā)展史中的一個(gè)里程碑,也是人類歷史上的一項(xiàng)重大科學(xué)突破。
克隆技術(shù)被譽(yù)為“一座挖掘不盡的金礦”,它在生產(chǎn)實(shí)踐上具有重要的意義,潛在的經(jīng)濟(jì)價(jià)值十分巨大。首先,在動(dòng)物雜種優(yōu)勢(shì)利用方面,較常規(guī)方法而言,哺乳動(dòng)物克隆技術(shù)費(fèi)時(shí)少、選育的種畜性狀穩(wěn)定;其次,克隆技術(shù)在搶救瀕危珍稀物種、保護(hù)生物多樣性方面可發(fā)揮重要作用,即使在自然交配成功率很低的情況下,科研人員也可以從瀕危珍稀動(dòng)物個(gè)體身上選擇適當(dāng)?shù)捏w細(xì)胞進(jìn)行無(wú)性繁殖,達(dá)到有效保護(hù)這些物種的目的。
動(dòng)物克隆技術(shù)的重大突破,也帶來(lái)了廣泛的爭(zhēng)議??寺〖夹g(shù)對(duì)人類來(lái)說(shuō),是一把“雙刃劍”。一方面,它能給人類帶來(lái)許多益處DD諸如保持優(yōu)良品種、挽救瀕危動(dòng)物、利用克隆動(dòng)物相同的基因背景進(jìn)行生物醫(yī)學(xué)研究等;另一方面,它將對(duì)生物多樣性提出挑戰(zhàn)DD生物多樣性是自然進(jìn)化的結(jié)果,也是進(jìn)化的動(dòng)力,有性繁殖是形成生物多樣性的重要基礎(chǔ),而“克隆動(dòng)物”則會(huì)導(dǎo)致生物品系減少,個(gè)體生存能力下降。
更讓人不寒而栗的是,克隆技術(shù)一旦被濫用于克隆人類自身,將不可避免地失去控制,帶來(lái)空前的生態(tài)混亂,并引發(fā)一系列嚴(yán)重的倫理道德沖突。世界各國(guó)政府和科學(xué)界已對(duì)此高度關(guān)注,采取立法等措施明令禁止用克隆技術(shù)制造“克隆人”,以保證克隆只用于造福人類,而絕非復(fù)制人類
參考資料:來(lái)源:新華網(wǎng) 2002年12月28日
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