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美日科學(xué)家最新研究結(jié)果提出:克隆動物但吃無妨(克隆有什么潛在危險?)

醫(yī)案日記 2023-06-21 18:01:57

你敢吃克隆動物嗎？美國和日本科學(xué)家的一項最新合作研究表明：克隆動物但吃無妨

。克隆牛的肉和奶與普通牛肉
、牛奶的營養(yǎng)成分基本一致
，某些成分甚至更好
。4月11日《美國科學(xué)院文集》發(fā)布了這樣的信息
。

該研究由美國康州大學(xué)再生生物學(xué)中心美籍華裔科學(xué)家楊向中教授

、田秀春教授和日本鹿兒島種牛研究所的洼田力博士領(lǐng)導(dǎo)完成
。論文將于本周在《美國科學(xué)院文集》上發(fā)表
，這是世界首例全面研究克隆牛肉和奶中蛋白質(zhì)
、脂肪等一百多項營養(yǎng)成分的報告
，為克隆動物食品的管理和食用提供了科學(xué)依據(jù)
。

楊向中說，他們深入分析了體細胞克隆牛的肉和奶的營養(yǎng)成分

，并與自然生產(chǎn)的牛肉和牛奶進行了比較
，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者之間近百個成分基本一致
，克隆牛的肉和奶的成分均在正常的肉奶指標范圍內(nèi)
。他在文章中分析了100多項克隆牛肉成分和品質(zhì)指標，其中90多項與對照組沒有差別
，克隆牛肉的脂肪和口感指標與供體牛相似
，有8項肉品指標高于對照組，有力證明克隆動物忠實地繼承了其供體動物的品質(zhì)
。克隆牛奶的蛋白
、脂肪、乳糖
、體細胞數(shù)等參數(shù)與對照組牛奶沒有統(tǒng)計學(xué)差異
，其他免疫和組織學(xué)的指標也都顯示沒有區(qū)別
，而且克隆牛的產(chǎn)奶指標和產(chǎn)量與供體牛完全一致
。楊向中說
，這些結(jié)果在意料之中
，表明克隆技術(shù)完全可以用來保存和復(fù)制優(yōu)秀動物并保持其遺傳品質(zhì)。

克隆有什么潛在危險?

實際上生物進化的主要動力就是基因變異，基因變異產(chǎn)生新的物種

，大自然淘汰不適應(yīng)環(huán)境的物種
，所以生物才會向著適應(yīng)自然的方向進化
。如果克隆技術(shù)達到了完全克隆人體
，基因不改變
，則人也就失去了進化的動力
。從純粹技術(shù)上來說，少量克隆人士對社會沒有什么危害的
，但正如樓上朋友所說，現(xiàn)在禁止克隆人還有很多其他原因。

克隆的資料

克隆簡介

自從 1997 年 2 月 23 日國外新聞媒介報導(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，我國著名遺傳學(xué)家吳昊教授稱之為“克隆風(fēng)暴”
。對于一項科學(xué)成果，反響如此之廣泛和強烈
，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構(gòu)
，一直到廣大公眾，無不對克隆技術(shù)表示關(guān)注
。究竟何謂克隆，該項技術(shù)有何價值和意義
，以及如何面對“克隆時代”，都成為人們討論的焦點
。
一
、克隆的概念
眾所周知
，生物的繁衍是通過生殖完成的
。生物的繁殖有兩種方式：一種叫有性生殖
，一種叫無性生殖
。
有性生殖是通過兩性生殖細胞 ( 精子和卵子 ) 的融合，并發(fā)育形成后代的生殖方式
。無性生殖則不經(jīng)過兩性生殖細胞的結(jié)合，而是由生物體自身的分裂生殖或其體細胞生長發(fā)育形成個體
。無性生殖多見于植物與某些動物 ( 如單細胞動物與低等動物 ) 。
克隆是英文“ clone ”的音譯
，來自希臘文 klon
， 原意為苗或嫩枝，指以無性生殖或營養(yǎng)生殖的一些植物
。隨著時間的推移和科學(xué)的發(fā)展
，它的含義增加了許多內(nèi)容
，如一個細胞在體外培養(yǎng)下產(chǎn)生的一群細胞
；由“親本”序列產(chǎn)生的 DNA 序列等等。概言之
， 克隆是指由一個細胞或個體，通過無性繁殖手段
，獲得遺傳上相同的細胞群或個體群
。
我國古典名著《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。因為拔一撮毫毛必須帶下一群細胞
，這一群細胞就能培養(yǎng)出一群相同的孫大圣。這也歸屬于無性生殖
。只不過孫大圣本領(lǐng)高強，能在瞬間“克隆”出千百個自己而已
。簡而言之
，克隆就是無性生殖
，就是“復(fù)制”
、“翻版”
。
二
、植物的克隆
無性生殖 ( 克隆 ) 本來是一種低級的生殖方式。生物進化的層次越低，越有可能采取這種生殖方式
，進化層次越高
，則越不可能采取這種生殖方式
。由于低級生物
，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
，因此在這個意義上微生物沒有“個體”
，它們也沒有死亡
。雖然在嚴格的意義上，微生物的親代與子代仍然會有若干差異
，因為它們的外界營養(yǎng)環(huán)境仍然會有差異，但從高等動物的角度看
，這種差異似乎太微不足道了。在這種差異可以不計的條件下
，人們可以說
，對微生物來說
，它們是不死的
。死亡是生物進化到較高階段的產(chǎn)物?div id="d48novz" class="flower left">
，F(xiàn)在生物醫(yī)學(xué)研究中用克隆技術(shù)在體外培養(yǎng)的正常細胞或癌細胞
，也稱為“永生細胞株”，意思也是說這些細胞是“不死的”
。
生物醫(yī)學(xué)研究進入微觀層次，運用克隆技術(shù)來培養(yǎng)正?div id="d48novz" class="flower left">
；虍惓＜毎挠郎毎辏m然是一件難度很大的工作
，但已經(jīng)在各國的科學(xué)界和醫(yī)學(xué)界越來越得到重視
。在農(nóng)業(yè)上
，人們早已用插枝
、壓條等方法，來繁殖適合于人類需要的植物
。在畜牧業(yè)上，各國都在進行用克隆技術(shù)產(chǎn)生更多良種動物的研究
。但從高等生物成體的體細胞中發(fā)育出一個成體
，這是克隆技術(shù)的一個重大發(fā)展。
早在許多年前
，美國康奈爾大學(xué)研究人員將成熟的胡蘿卜高速攪拌，獲得單個胡蘿卜細胞
，然后將這些單個細胞置于生長培養(yǎng)基中
，培養(yǎng)出遺傳上完全一樣的胡蘿卜
。這個試驗證實了植物細胞全能性學(xué)說
。所謂植物細胞全能性學(xué)說是指植物體的每一個細胞，包括體細胞
，都具有發(fā)育成完整個體的潛能。
植物細胞全能性學(xué)說在植物界已經(jīng)得到廣泛的證明?div id="4qifd00" class="flower right">
，F(xiàn)在我們可以植物體的任何一種活的細胞、組織
、器官
，經(jīng)過體外人工培養(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
、動物克隆的歷程
關(guān)于動物的無性生殖研究，一直是科學(xué)家探索的課題
。因為人類通過有性生殖的方法，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)良的個體或群體
。它們比一般的個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
，一匹得獎的賽馬或一只優(yōu)秀的警犬?div id="d48novz" class="flower left">
？墒?div id="d48novz" class="flower left">
，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
，因為卵子或精子只攜帶構(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限的組合
，因而會產(chǎn)生不同的后代
。兄弟、姊妹
、兄妹
、姊弟之間都有很大的差異，便是因為極難有完全相同的基因型
。
所以通過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，再通過無性生殖保持
、擴大和繁殖這種表現(xiàn)型
，即生產(chǎn)許多遺傳上相同的個體，從經(jīng)濟角度講顯然是很有價值的
。
⒈卵細胞培養(yǎng)成成體
1951 ～ 1959 年
，我國著名細胞生物學(xué)家朱冼等，用直徑 10 ～ 13um 的玻璃針刺激去卵膜的蟾蜍卵細胞
，在世界上首次培養(yǎng)出 25 只蟾蜍成體
，即沒有父親的癩蛤蟆。它們最長的可活 8 個月
。
在上述試驗中用的是生殖細胞。體細胞能否通過培養(yǎng)獲得動物體呢
？即植物細胞具有的全能性
，動物細胞是否也具有
？每個動物細胞
，包括體細胞都具有該物種的全套基因是不容懷疑的，但從體細胞直接培養(yǎng)成動物成體至今尚未成功
。為了證明動物細胞也具有全能性
，生物學(xué)家進行了大量的細胞核移植試驗。
⒉細胞核移植試驗
1939 年
，科學(xué)家首次在變形蟲中進行核移植試驗。他們將核移到同種去核變形蟲中
，結(jié)果重組的變形蟲可生長
，并繁殖后代
。
1963 年起
，我國著名生物學(xué)家童第周等進行了大量的魚類核移植試驗
。其中 1980 年
，他們將鯉魚囊胚期細胞核作供體核，鯽魚的未受精去核成熟卵細胞作受體質(zhì)
， 2.7% 的移核卵發(fā)育到成魚。鯉鯽移核魚的主要性狀與鯉魚相同
，但脊椎骨的數(shù)目與鯽魚相同，而側(cè)鱗的數(shù)目介于這兩種魚之間
。這種細胞工程魚生長速度比鯉魚快 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行核移植試驗。他們將蝌蚪的腸細胞的細胞核移入去核的卵細胞中
，結(jié)果有 1.5% 的重組細胞發(fā)育成體。他們的試驗第一次證明了動物的體細胞也具有全能性
，但在哺乳動物體細胞中尚未證明
。
⒊用胚胎細胞克隆哺乳動物
1986 年
，英國科學(xué)家用綿羊的 8 細胞胚胎細胞 ( 在 8 細胞胚胎之前的細胞才能表現(xiàn)全能性 ) 做供核細胞
，羊的卵細胞做供質(zhì)細胞，結(jié)果重組細胞能發(fā)育成羊成體
，此后又相繼用胚胎細胞克隆出牛
、鼠、兔
、猴等動物
。應(yīng)該指出的是，該試驗并非復(fù)制雄性或雌性綿羊
，而是復(fù)制它們的后代，因此試驗還存在一定的不足或缺陷
。
在我國
，用胚胎細胞克隆哺乳動物
， 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 年中國科學(xué)院發(fā)育研究所與揚州大學(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
，用胚胎細胞以外的體細胞克隆出哺乳動物，則是由英國科學(xué)家維爾穆特開創(chuàng)的
。
四
、“多莉”的誕生
“多莉”是世界上第一例用體細胞——乳腺上皮細胞，通過細胞核移植技術(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，成為只有細胞質(zhì)的卵子
。
⒉從妊娠后期 3 個月的母羊 ( 乙羊 ) 取出乳腺上皮細胞， 在體外傳代培養(yǎng) 3 — 6 代
，并用藥物處理控制細胞發(fā)育使之處于休止期
。這是非常關(guān)鍵的一步
。然后取休止期的細胞作為供體細胞
。
⒊將一個供體細胞導(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”
。
此項用了約 434 個卵子 , 獲得 277 個重構(gòu)卵 , 移植到中間受體 6 天后，沖出 247 個胚胎 , 其中發(fā)育到桑椹胚和囊胚的 29 個 (11.7%)
。把 29 個胚胎移植給 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)計算 , 產(chǎn)羔率低于 4 ‰
。可見這一技術(shù)有待于完善
。另外需要說明的是，克隆綿羊技術(shù)并沒有做到完全復(fù)制
，去核卵細胞的細胞質(zhì)也會含有少量遺傳物質(zhì)
，它對胚胎發(fā)育也能起重要甚至是決定性的作用
。生物的遺傳是細胞核和細胞質(zhì)共同作用的結(jié)果
。細胞質(zhì)基因也是 DNA 片段 , 其載體主要是一些細胞器，如質(zhì)體
、線粒體等。 細胞質(zhì)基因在一定程度上是獨立的，一般不受核基因的干擾
。與核基因相比盡管細胞核含有 99.9% 的遺傳信息
，但個體的性狀表達仍然會受到卵細胞質(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，所以有人認為
，說“多莉”是一克隆動物，并不準確
。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)濟價值
波瀾壯闊的人類歷史在很大程度上是由技術(shù)推動發(fā)展的：金屬制造和改良的農(nóng)業(yè)使文明脫離了石器時代； 19 世紀的工業(yè)革命又導(dǎo)致了大機器和大城市的興起
；到了 20 世紀，物理學(xué)戴上了王冠
。物理學(xué)家們劈開原子，揭示了相對論和量子理論的奇妙世界
，還開發(fā)利用了小小的硅片
。他們通過原子彈、晶體管
、激光和微型集成電路改變了世界。現(xiàn)在
，許多專家相信
，人類已經(jīng)做好了用新的科技發(fā)展浪潮迎接未來的準備
。正如 1996 年諾貝爾獎獲得者
、美國賴斯大學(xué)的化學(xué)家羅伯特·柯爾所說：“現(xiàn)在是物理學(xué)和化學(xué)的世紀，但下世紀顯然將是生物學(xué)的世紀
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！痹S多科學(xué)家認為，以克隆綿羊“多莉”誕生為標志
，生物學(xué)世紀已經(jīng)提前到來。
克隆技術(shù)的突破
，引起世人的震驚
。人們擔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，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
，具有重大的理論價值和廣泛的應(yīng)用前景，并存在著巨大的潛在經(jīng)濟效益
。在未來的 5 ～ 20 年
， 將逐步形成和引起一場世界范圍內(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
，由以往進行基因功能研究主要在小鼠等少數(shù)動物身上進行到現(xiàn)在在多種動物身上均可得到實現(xiàn)，這有利于更加清晰地揭示基因功能和生命的本質(zhì)
；提供研究哺乳動物細胞發(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物
，如國寶大熊貓
、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驗動物，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)病機制
；對其進行去分化機制的研究
，有助于抗衰老及其機制的研究
。
⒊在農(nóng)業(yè)科學(xué)方面
，可快速培育和擴繁抗病力強
、生產(chǎn)性能高的優(yōu)良動物
；可以研究動物的發(fā)病機理，尋求新的有效治療藥物
。
六、如何迎接“克隆時代”的挑戰(zhàn)
克隆技術(shù)的成功
，標志著“復(fù)制”哺乳動物的最后技術(shù)障礙已被突破
。隨之而來，在理論上復(fù)制人類已成為可能
。所以，克隆技術(shù)不僅給我們帶來了益處
，也向人類提出了嚴峻的挑戰(zhàn)
。這一技術(shù)一旦應(yīng)用于人類
，將會對人類社會產(chǎn)生極其嚴重的后果
。
⒈人類從有性生殖回到了無性生殖，無疑是一個巨大的倒退
。
⒉“克隆人”沒有父母
，沒有親情
，社會將會變得冷酷無情。
⒊“克隆人”成年后也有可能會通過有性繁殖來繁衍后代
，不知不覺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從社會學(xué)的觀點看
，人類之所以能不斷發(fā)展進步
，是靠每個人的不斷努力和奮斗
，這種力量的來源除了個人的理想外，就是人們對社會
、對家庭的義務(wù)，如果沒有贍養(yǎng)老人和撫育下一代的義務(wù)
，這種力量就會大大地減少
，對整個社會的發(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)，社會豈不倒退了嗎
？再者，如果有人為了報復(fù)社會
，大量地克隆弱智人
，社會將怎么辦？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)巨匠愛因斯坦提出的能量關(guān)系式
，預(yù)示了原子核內(nèi)蘊藏著巨大的能量
，他萬萬沒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，將是生物界的一個大倒退
。因此，我們認為
，科學(xué)家進行科學(xué)研究是無罪的
，問題是怎樣應(yīng)用它
。
我們應(yīng)該“揚長避短”
，積極利用克隆技術(shù)對人類有益的一面，造福于人類
。同時，各國政府應(yīng)加強立法
，加強監(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
，必將會帶來新的挑戰(zhàn)與問題
。隨著道德法律的完善，人們終將使之得到良好的應(yīng)用
。

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