这所陕西大学有一个克隆基地，又出新成果了
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2023-02-07 08:29
陕西
一项高科技的突破，有时候能带来应用性，实现商业价值，有时候并不能一下子看到前景，但对于科学事业来说，必须往前发展。兔年开春，未见兔子蹦跶起来，倒是一条关于牛的消息，引起了很多人注意：西北农林科技大学成功培育出“克隆奶牛”，是国内首次采用体细胞克隆技术对奶牛进行复原保存，可用于良种奶牛的高效繁育。把一头终生产奶量能达到百吨的奶牛进行克隆，就有了多头百吨奶量的奶牛。克隆这件事并不稀奇，但也消失在公众视野很长时间了。如果是在2000年前后上中学的人，都会有记忆，那时候克隆技术吵得很火热，在做英语阅读理解，或者生物、政治等试卷时，常会遇到克隆相关题目。因为在1996年，英国科学家率先攻破体细胞克隆技术，克隆了一只绵羊“多莉”。这是生物科学的一大突破，但关于伦理问题，争议很大——如果人也可以克隆，世界将会怎样？因此引起了各方面的讨论，媒体的报道文章汗牛充栋。新世纪之后，因为克隆技术应用缓慢，未对人类生命形成冲击，慢慢的声量就小，大家几乎忘了这件事。唯有像西北农大这样的研究性单位，科学家们还一直在这个领域钻研，偶尔传来科研成果。1997年2月，世界最有名望的科学杂志《自然》报道：设在苏格兰爱丁堡的罗斯林研究所，采用成年绵羊体细胞，运用克隆技术成功培育出了一只绵羊。方法是：将母羊A的乳腺细饱，同母羊B的未受精的、剥去基因密码的卵结合，待成功发育成胚胎后，再植入母羊C的体内，最后生出一只小羊羔，和母羊A的基因构成一模一样。也就是说，不经过受精过程，一个新生命诞生了，打破了哺乳动物的有性繁殖规律。这只小母羊，重6.6公斤，全身雪白，科学家威尔莫特给它取名“多莉（Dolly）”。源自威尔莫特喜欢的一位美国乡村歌手多莉·帕顿，是世界上最有钱的10位女歌手之一。她以性感著称，有一对大胸，由此也可看出直男科学家们的审美共性。△ 史泰龙和多莉·帕顿合作电影《猛龙劲歌》（1984）《自然》杂志报道时，多莉已经7个月大，所以它真正诞生的时间为1996年7月5日。人们担心的是，如果人也可以被克隆，那可怎么办？既有的道德、法律甚至政治秩序，将被打破。有人假设：一个非常危险的人，在死亡之前把自己克隆出来，那么他带来的危险将永无休止。比如在1978年的影片《巴西来的男孩》中，就提出了克隆的担忧：一个纳粹分子用希特勒的细胞复制了94个元首，企图挽回第三帝国的败亡。1993年，斯皮尔伯格拍摄的《侏罗纪公园》中，科学家从遗留在琥珀中的恐龙血，复制出了活的恐龙。这部片的大卖，也引起人们对克隆技术的关注。有人把克隆技术比作是原子弹爆炸：原子弹毁灭物质，而克隆技术毁灭精神。第一，克隆使人的遗传基因成为单一的，有可能导致人种的退化；第二，人永远不会“死”了，生也就没有意义了；第三，改变了人的亲系关系，“父母”的概念消失。多莉羊的新闻出来后，英国一位妇女就给罗斯林研究所写信，求科学家们克隆她垂死的父亲。可以想象这样一个画面：一个妇女每天给她的克隆父亲换尿布。克隆技术就像潘多拉的盒子，一旦打开用于人类，将后患无穷。很多国家迅速出台政策，禁止资金用于人体克隆实验。早期的舆论喧嚣之后，随着人们对克隆技术的熟悉，承载其身上的邪恶逐渐祛魅。事实上，大家不用为此太担忧：克隆技术非常复杂，要克隆一个人，卵子、受孕母亲、医院等各环节都得收费，是一个天文数字，只有极少数富人能承担得起。即便克隆人能成功，由于后天成长环境、教育、经历的不同，一个克隆人也无法和其细胞提供者具有一样的智力、思想，甚至长相也会不同。在具体应用层面，克隆技术和人类有关的项目，是可用于器官移植等医疗领域，但由于高昂的成本和不高的成功率，至今还没有成为普遍性。在英国“多莉”出生前，中国其实也在布局克隆技术的研究。克隆的主要方法是“细胞核移植”，根据细胞来源不同，可分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。前者相对简单，是用发育早期的胚胎细胞，通过连续核移植，从而培育出一批基因性状相同的动物，有点类似同卵双胞胎。中国当时研究的就是这个技术。1993年，中科院发育所通过连续的两次核移植，培育出了一批克隆羊；中国农业科学院也在1996年成功获得了克隆牛。其实，英国的罗斯林研究所，也是在1996年3月，用胚胎细胞培育出了克隆羊。可以说，在这个阶段，中国技术和世界技术是同步的。但克隆技术的第二层级是体细胞核移植，由于动物已经长成，遗传信息成熟，很难复制。多莉羊之所以轰动全球，就是因为率先解决了这个难题。用羊的胚胎细胞，克隆出来的羊，是它的下一代，叫“异体复制”；而用羊的体细胞克隆出的羊，是它本身，是真正意义上的克隆，叫“同体复制”。除了中科院、农科院这样的国家机构，当时全国还有不少科研机构，也在进行克隆技术研究，其中就包括西北农业大学。西农历史悠久，前身是1934年成立的西北农林专科学校，本来就以农学擅长，主攻动植物育种课题。早在1984年，学校就建立了山羊胚胎工程实验室，研究胚胎移植技术。也是这一年，一位在内蒙古农牧学院任教的青年张涌，考入西农兽医系研究生，1987年获得硕士学位后，又继续攻读博士，1990年毕业留校任教。读博期间，张涌主持完成了“小鼠山羊半胚冷冻和冻胚分割试验”，具有国际领先水平，博士论文获陕西省优秀博士论文。1990年，他采用卵核移植方法，成功培育出世界首批7只胚胎克隆山羊。因为科研成绩出色，1993年他就升为教授、博导，还曾受到国家领导接见。1995年，他采用胚胎细胞核移植方法，又成功克隆了45只山羊，是世界最大的克隆动物群体。西农北门外有一座红砖围城的院落，原来是畜牧系的种羊场，1996年划给张涌，作为“哺乳动物发育生物工程科研基地”。多莉羊出世后，掌握体细胞克隆技术也成为张涌团队的目标，奋起直追。其间，1999年，西北农业大学和陕西杨凌示范区的其他院校、科研单位合并，组成西北农林科技大学，为教育部直属985重点院校，科研条件也得到极大提升。张涌所在的兽医系，和畜牧系合并，组成“动物科学与动物医学学院”，后来更名为“动物科技学院”。显然，这个名字更大气上档次，招生也方便。2000年6月16日，张涌从一只山东小青羊耳朵部位取下细胞，成功克隆出一只山羊，这是世界上第一只体细胞克隆山羊（多莉是绵羊），取名“元元”。好在张涌之前把克隆胚胎分别移入了两只母羊体内，一周后，另一只克隆羊出生，身体健康，名叫“阳阳”。同年，“哺乳动物发育生物工程科研基地”（种羊场）被命名为“中国克隆动物基地”，墙上刷起标语：发展高科技实现产业化，让中国克隆事业走向世界。基地的克隆羊比较多，大都是之前的胚胎克隆羊，它们有时也会串门，和“阳阳”在一起玩。2001年6月份，工作人员发现，“阳阳”竟然怀孕了。之后，它顺利分娩一雄一雌两只山羊。这意味着体细胞克隆羊、胚胎克隆羊与普通羊一样，具备自然交配、繁殖的功能。这一成果，让张涌成为中国克隆技术代表人物，也标志着中国的动物胚胎技术跻身世界前列。自然，张涌也成为西农的明星学者，学校重奖他20万元，当年是个大数目。张涌的克隆羊，也带来了实实在在的利益。2001年，基地里的一头克隆羊，能卖到数千元，抵得上一头牛的价值，贵的甚至超万元。这一般是优良品种的奶羊，客户买回去作为种羊，生出来的奶羊产量大，容易回本。克隆羊基地也对外开放参观，根据西农官网信息，门票是全价15元，学生10元。不过真去看了，也看不出什么，克隆羊和普通羊没有任何区别。2003年2月14日，因为被检查出患有进行性肺病，不到6岁的多莉被实施安乐死，按绵羊的整体寿命（十一二岁）来说，还是中年。在那几年中，因为克隆成体动物带来的伦理学困境、低成功率的技术短板、克隆动物的早衰，以及巨额的费用，很多人对克隆技术失去耐心。这时候，干细胞技术成为新的方向：通过对干细胞进行体外培养，繁育出全新的细胞，然后回输到人体，可以达到体态年轻化、延缓器官衰竭等目的。这种技术不需要胚胎、不需要核转移、不制造成体，却有着更接地气的应用场景。就连打造出多莉的科学家威尔莫特，也转向了干细胞技术。而张涌还在继续钻研动物克隆技术。2009年，他成功培育出世界首例转基因克隆奶牛，其牛奶里含有人的防御素，具有杀菌功能，这样牛就不会得乳腺炎。2010年，西农和榆林学院携手，在榆林神木县畜牧科技示范繁育中心，成功克隆了我国首只陕北白绒山羊，取名“亮亮”。2016年，张涌因为“良种牛羊高效克隆技术”，获得国家技术发明奖二等奖，这是他科研成果的最高奖项。同年，克隆羊“阳阳”去世，享年15岁，比起8-10岁的母羊常规寿命，已算高寿。它被做成标本，安置于西北农大的克隆动物基地。2019年，63岁的张涌，当选中国工程院农业学部院士。西农的王牌专业有无土栽培、植物保护、水建等，还有号称“亚洲第一”的葡萄酒学院，多是与植物有关。而动物学方面，张涌是扛把子之一。也是2019年，克隆技术被应用到宠物领域，北京希诺谷生物科技有限公司成功培育了“中国第一只克隆猫”。因为宠物经济崛起，中国城镇有超过2000万人养宠物，被很多创业者认为是不错的赛道，克隆一只宠物的价格在20万元左右，即使小型动物，也需要数万元。但是，基因相同并不能保证克隆宠物在外形和性格上与本体保持一致，克隆过程也会造成代孕动物的痛苦，所以引起很多人抵制。目前来看，克隆技术用于良种动物育种方面，遇到的阻力较小，也是科学家主攻的目标。牛羊业约占我国畜牧业总产值的四分之一，但我国牛羊良种覆盖率低、顶级良种匮乏，而牛羊胚胎工程、克隆技术、基因编辑，都适用于这个领域。这一次，西农培育成功的克隆奶牛，是由学校的“奶牛种业创新团队”完成的，学科带头人靳亚平教授，比张涌小10岁，是他的师弟，都毕业于兽医系。两人的老师，是我国家畜产科学奠基人之一王建辰，从民国时期就在西农任教。靳亚平团队选择群体中高产、长寿、抗逆性强的“超级奶牛”，采集其耳缘组织，通过核移植生产克隆胚胎，并进行胚胎移植，克隆出同样的超级奶牛。![]()
△ 靳亚平和刚培育成功的体细胞克隆奶牛长期以来，我国奶牛良种对国外的依赖度高居70%，掌握了克隆技术后，有望形成超高产奶牛育种群体，为选育良种母牛和后备种公牛提供优质资源。一项高科技的突破，有时候能带来应用性，实现商业价值，有时候并不能一下子看到前景，但对于科学事业来说，必须往前发展。只有占领了科研的高地，不落后于外国，一个国家才能建构起强大的科技实力。【原创文章，禁止抄袭和短视频搬运剪辑，违者追究法律责任。】
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