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探访克隆猴中中、华华:面对镜头充满好奇

2018/5/4 11:15:26   来源:央视新闻客户端

有了“猴子请来的救兵”! 那两只克隆猴现在长成啥样?


就在今年初,一条中国首次成功实现体细胞克隆猴的新闻引起世人关注。相对于全球生物科学界的振奋,普通公众多少有一些疑惑,猴子怎么能人工复制了?克隆猴和普通小猴子一样吗?克隆猴的成功会给我们的未来带来什么?当然,人们更关心的还是这两只克隆出来的猴子现在怎么样了。经过特别批准,不久前我们的记者探访了当时已经3个月大的中中和华华。


在过了出生3个月的敏感期后,中中和华华身体健康吗?它们的发育成长和普通小猴一样吗?经过批准,我们的摄像机走近观察。



为了中中和华华的安全,记者必须戴上所有的防护的措施,包括口罩、手套以及帽子。另外还要拍X光胸片,在排除了可能传染猴类的呼吸道疾病后,记者随专家进入中中和华华的育婴室


面对镜头,中中、华华爬上爬下,充满好奇,而透过镜头,也让世人对它们同样充满好奇。因为这对看似普通的两只小猴,不是通过生殖细胞的有性繁殖,而是人类借助于普通的猴子体细胞以无性繁殖方式克隆的世界上第一对非人灵长类动物。


对于中中和华华来说,克隆可不仅仅是外表看上去一样,连它们细胞内的基因,这个决定遗传特征的基本单元也是一样的,而在自然界中具有相同基因的例子只有同卵双胞胎。如果说《西游记》中的孙悟空拔毛变猴是为了降妖灭魔,那么现实中,人们又为什么要人工克隆遗传基因完全一样的动物呢?作为中科院神经科学研究所克隆猴团队的首席专家,孙强在克隆猴刚刚成功的时候接到这样一个电话:“一个朋友养的狗有十几岁了,现在感觉状态不行了,给我打电话,问我能不能帮他把这狗给克隆了?”



克隆一只宠物狗,现代生物技术完全可以实现,但是对于人类医学研究的发展,克隆技术的研究显然有着更为深远的意义。对大量样本的研究是推动医学发展的一种主要方式,而样本精确的一致化尤为重要。1951年,一名叫海瑞塔 拉克斯的美国妇女因患癌症不幸去世,去世后,医生提取了她的癌细胞样本,让人吃惊的是,样本细胞继续繁殖,在以后的岁月中,这些无限次繁殖的细胞被提供给了世界各地的科研机构。正是由于这些被称为“海拉细胞”的样本出自同一细胞系,具有精确的一致性,因此使得在此基础上的各项研究结果更容易找到参照,也更容易彼此验证。67年来,已有5个基于海拉细胞的研究成果获得诺贝尔奖。具有一致性的样本细胞意义重大,而具有相同基因的动物更是如此,因此,各国科研机构在克隆技术上一直在不断尝试。1997年克隆羊多利在英国诞生,随后,牛、猪、马、犬等相继克隆成功,时至今日,已经有超过20种哺乳动物的克隆由全球多个生物医学机构相继实现。不过,真正让全世界顶尖科研团队紧紧盯住的目标始终只有一个,那就是灵长类动物——猴。那么克隆领域的金字塔塔尖为什么偏偏是猴呢?


中科院神经科学研究所非人灵长类研究平台主任孙强说,因为灵长类的进化跟人类非常接近,所以对认识人类的大脑,脑认知功能和脑疾病有非常大的潜在应用价值。比如阿尔茨海默疾病(老年痴呆症),帕金森疾病,这些都没有很好的动物模型,大家认为非人类灵长类可能是解决问题的一个关键。



正因如此,中中和华华的诞生成为生命科学领域里程碑式似的事件,1月25日,相关成果在全球生物学顶尖学术期刊《细胞》杂志一经发表,立刻引发了全世界的关注


中中和华华的克隆成功让全球生物、医学界为之一振,但既然20年间已经有近20种克隆动物诞生,为什么作为灵长类动物的猴却直到今天才克隆成功呢?其实,仅从原理上来说,中中和华华的克隆并不复杂。猴子的繁衍本是精子、卵子结合,母亲的遗传物质在卵细胞细胞核里,与父亲精子结合产生受精卵,因此,生出的小猴基因一半来自父亲一半来自母亲。而体细胞克隆技术是把母猴卵细胞中的细胞核抽掉,用另一只猴身体中普通的体细胞细胞核注射进这个没有细胞核的卵细胞里,于是,在母猴体内的卵细胞误以为受精了,会启动细胞的分裂,开始胚胎的发育。而胚胎的遗传物质与母猴的卵细胞完全没有了关系,卵细胞只是提供营养物质,于是提供体细胞的猴子的基因得到了完整的复制,生出的小猴与被克隆的猴子理论上遗传基因是完全一致的,也就是说不通过雌猴和雄猴的交配,仅仅以一只猴子的体细胞直接复制出下一代。而从操作角度讲,其中最关键的就是抽取卵细胞的细胞核并注入被克隆猴子的细胞核这个环节


替换细胞核仅仅是一个环节,从卵细胞到活生生的克隆猴,道路漫长。从上世纪末开始,各国科研团队就已经纷纷启程。


各国的科研团队竞相展开研究,克隆浪潮中百舸争流,然而不久,所有的科研团队都发现原本的快船驶入了一片神秘的暗流区。与其它哺乳动物不同的是,灵长类猴子的卵细胞在替换了细胞核后,本应继续发育的胚胎却停止了生长,路走不下去了。


金字塔的塔尖可望不可即,由于难度太大,国际上甚至有人判断也许体细胞克隆猴就不可能成功,而此前,中国的神经科学研究在国际上一直是默默无闻。是一个猛子扎下去还是转向做其它周期短、见效快的项目,这是中科院神经科学研究所所长蒲慕明当时所面临的抉择。



科技强国,要从跟跑到并跑,再到领跑,克隆猴的制作既符合医药界的需求,也是前沿科学领域里的重大问题,既有基础上的意义,也有应用上的意义,所以蒲慕明决定要做下去。


只靠拍胸脯肯定是拍不出克隆猴,所长蒲慕明手里还有一个压箱底的筹码。科学院给他所长基金,让他根据需要来决定使用,在这个基金下他们建了平台。



有了更好的平台,孙强的团队沉下心来埋头做下去,2016年底,黑暗之中曙光突显。终于发现两种关键因子的加入,胚胎发育很好,优质的克隆胚胎提升了四倍不止。


除了胚胎难以发育,猴子的克隆如此艰难,另一个原因就是灵长类动物的卵和细胞核都特别脆弱,轻微的挤压都会导致分裂失败,而且替换细胞核的过程要求苛刻,要在最快的时间内完成。


从当时失败的记录可以清楚地看到,探针进入后,卵细胞破裂,其中的卵细胞质流失,导致失败。既要快又要准,为此中科院神经科学研究所博士后刘真使用了数千枚小鼠卵子进行练习。


在历经了近5年理论和技术的摸索后,2017年11月27号,第一只克隆猴中中诞生。


1997年克隆羊多利的首次亮相让世界惊叹不已,而如今,中国科学家对猴这种灵长类动物克隆的成功意味着克隆技术又向前迈进了一大步,也意味着中国在这一前沿领域的研究站到了世界前列。像这样的前沿科学领域的研究难度大,周期长,需要科学家能沉住气,埋头干,也需要体制机制的支持和辅助,让科学家能够心无旁骛地搞研究,才有可能最终取得成功。



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