纪念DNA双螺旋结构发现五十周年：发展动物克隆技术反对克隆人
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科技日报
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陈大元 研究员
在纪念DNA双螺旋模型建立50周年之际，回顾半个世纪以来生命科学的发展，深感其影响之深远，今天仅就克隆技术的发展向读者作一点介绍。
“克隆”是英文单词“clone”的音译，其含义是指无性繁殖，即由同一个祖先细胞分裂而形成的纯细胞系，这个细胞系中每个细胞的基因彼此是相同的。动物克隆，就是指通过无性繁殖由一个细胞产生一个和亲代遗传性状一致，形态非常相像的动物。如用未分化的胚胎细胞进行核移植称为胚胎细胞克隆(embryoniccillcloning)；用已分化的体细胞(即非生殖细胞)。进行核移植称之体细胞克隆(somaticcellcloning)。科学家们很早就尝试进行动物克隆的研究。1938年，德国胚胎学家Spemann即认为，如果能用细胞核移植的方法，将不同发育阶段的细胞核，转移到除去了核的卵子中，对研究细胞核和细胞质的关系具有重要的意义。1962年，英国剑桥大学的Gurdon进行了蛙胚胎核移植，获得成年蛙。我国已故科学家童第周教授曾于上个世纪60—70年代进行鱼类细胞核移植工作，获得属间和种间移核鱼，使我国鱼类核移植研究居世界领先水平。
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早期的动物克隆研究均是用两栖类和鱼类作材料，直到20世纪80年代，哺乳动物克隆的研究才逐渐开展起来。
动物克隆研究的三个阶段
根据供核体细胞的不同和生物技术的发展，可将动物克隆研究分为三个发展阶段：
胚胎细胞克隆阶段1981年，IIImensee和Hoppe报道他们用小鼠的正常囊胚或孤雌活化囊胚的内细胞团细胞作为供核体，直接注入去掉雌雄原核的受精卵胞质中，重构胚体外发育到桑葚胚或囊胚后移植寄母子宫，获得了克隆小鼠，这是在哺乳类第一次用胚胎细胞进行核移植获得成功，但别的实验室一直无法重复此项实验。1983年，美国科学家利用核移植技术结合细胞融合方法获得了克隆小鼠，此项工作真正拉开了哺乳动物克隆的序幕。1986年，英国的Willadsen用绵羊的8-16细胞阶段的胚胎细胞作供体进行核移植，首次应用电融合的方法克隆出一只小羊。此后，其他科学家也相继成功地克隆出小鼠、绵羊、牛、兔、猪和猴等。我国科学家也在20世纪90年代成功开展了胚胎细胞克隆兔、山羊、小鼠、牛和猪等研究。以上这些克隆实验中所用供核细胞均属发育至不同阶段的胚胎细胞。
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同种体细胞克隆阶段1997年2月，英国罗斯林研究所Wilmut等人宣布他们用6岁成年羊的高度分化的乳腺细胞进行了核移植，成功地获得了克隆羊“多莉”。这是第一次用成年体细胞作为供核细胞，此项实验的成功说明高度分化的成年动物的体细胞可在适当条件下发生逆转恢复全能性。
这是生物技术史上具有划时代意义的重大突破，是克隆技术的一个里程碑，也改写了部分生物学的理论。1998年5月，美国科学家Robl的研究组利用胎儿成纤维细胞克隆出了3头牛，而且携带了转移的基因。1998年7月，日本科学家Dato等用牛的输卵管细胞克隆出了8头小牛。1998年7月，美国夏威夷大学Yanagimachi领导的研究小组获得小鼠卵丘细胞进行克隆再克隆小鼠成功的结果。1999年6月，Yanagimachi的研究小组又利用成年雄性小鼠尾尖的成纤维细胞为供核体细胞成功地克隆出了一只雄性小鼠，这也是第一只供体细胞不是来源于雌性动物被克隆的动物。此后，同种体细胞克隆山羊、猪、猫和兔也都相继诞生。我国体细胞克隆山羊和克隆牛不论雌的还是雄的也都已获得成功。在同种体细胞克隆研究中。所用供核体细胞为高度分化的体细胞。
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异种体细胞克隆阶段异种体细胞克隆是将一种动物的体细胞核移植到另一种动物的去核(遗传物质)卵母细胞中。由于濒危物种的个体数量少，很难提供用于克隆的卵母细胞和代孕受体，这就促使科学家提出了异种克隆的设想。异种克隆研究面临着许多问题，如体细胞核能否在异种卵胞质中去分化并支持早期胚泡发育？异种核质能否相容？异种重构胚能否着床并进行全程发育等问题。这些问题的探讨有利于充实细胞生物学、发育生物学、生殖生物学、免疫学和信号传导等研究领域的理论。
1999年，我们实验室将成年大熊猫体细胞作为供核体细胞移植到去核(遗传生物)日本大耳白兔卵母细胞中成功地构建异种重构胚，体外培养获得孵化囊胚。染色体分析和DNA检测均表明重构囊胚的细胞核来自大熊猫，细胞质中含有大熊猫的线粒体DNA。2001年将重构胚移植寄母子宫，获得了着床的重大进展。2002年，不仅异种重构胚能够在异种寄母子宫中着床，而且还能发育，这是异种克隆大熊猫研究中攻克的最后一个难题中的最新进展。
2000年，Lanza等人从死亡的濒危牛上制备出供核体细胞，移入普通牛卵母细胞，受体最长怀孕至202天流产，但证明所有克隆牛胎儿的基因型均与供体细胞一致。
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2001年10月，Lol等将死亡的欧洲盘羊的颗粒细胞移入盘羊的卵母细胞构建异种重构胚，移植受体后获得一头正常的体细胞克隆欧洲盘羊，为频危动物保护提供了重要借鉴。
动物克隆技术的应用
随着体细胞克隆技术的发展，它与人类生产和生活的关系也就愈发密切，不同研究领域的科研人员都提出了克隆技术在不同领域的应用前景。除应用于农业畜牧业和保护濒危动物外，在医学领域的应用显得更为重要。克隆技术与基因疗法的结合，使得全面、彻底、高效的遗传疾病治疗成为可能。例如，为治疗遗传缺陷，可将修改后的基因导入早期胚胎细胞，使其具备正确的基因，然后将此正常细胞移入去核卵母细胞中，再将胚胎移入母体，即可发育成正常的胎儿。此项方法也比传统的基因治疗方法好得多。此外，利用克隆技术可以产生人体所需的内脏器官，用于器官移植或替换体内衰老及发生病变的器官。例如正在进行的利用克隆猪提供人类器官的研究，即是先把引起人类对猪器官免疫排斥反应的基因敲除后，将人类基因整合到猪的细胞的基因组中，克隆出可供人类器官移植用的带有人类基因的猪器官。克隆技术将有望使此项工作应用到临床上，这样就可以缓解捐献器官的严重不足，挽救千百万人的生命。同时，还可以应用克隆技术克隆出大量基因型相同的动物来进行临床实验，既可以保证实验动物的供给，又可以消除由于遗传基因不同给临床实验带来的混乱。
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随着体细胞克隆动物的相继诞生以及人类胚胎干细胞系的建立，“治疗性克隆”逐渐成为可能的医疗方法。“治疗性克隆”是指通过核移植技术构建来源于病人体细胞的胚胎，待胚胎发育至囊胚阶段后取出内细胞团，在体外培养胚胎干细胞，然后定向诱导胚胎干细胞分化成病人所需要的细胞类型，然后再移植回病人身上；或通过组织工程构建病人所需要的组织或器官，移植给病人，来替代或补充病变或受到损伤的细胞、组织和器官，从而实现对疾病的治疗。例如治疗帕金森氏病和糖尿病等。
关于克隆人自2001年11月25日美国先进细胞技术公司(ACT)报道了利用克隆技术培育出人类早期胚胎(4、6细胞期)，这个消息一瞬间就传遍了世界，在全球引发轩然大波，激起了各国争议，因为它离克隆人只有一步之遥。为什么说是一步之遥呢？因为构建成的胚胎只要移入妇女子宫，就有可能发育成个体(即克隆人)，它比治疗性克隆技术的复杂程序要简单得多。因此，人们十分担心，少数人在经济利益的诱惑下，和其他情况下，很难保证他们不越轨而硬闯克隆人的禁区。我们一定要采取措施给予制止。
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虽然目前个别国家的个别人以及一些邪教鼓噪克隆人，但全世界绝大多数国家如我国、德国、日本、澳大利亚、墨西哥、美国、新西兰、英国、巴西、意大利以及欧盟等都坚决反对克隆人。除日本等少数国家对人类胚胎也禁止外，绝大多数国家对为了医学的目的克隆人类胚胎表示支持。我国卫生部发言人明确表示对克隆人不赞成、不支持、不允许和不接受。但我国赞成治疗和预防疾病为目的的人类胚胎干细胞研究。由于人类胚胎研究存在双重属性，于是我们必须使用好这把“双刃剑”发挥其有利一面，限制其不利一面，让这把“双刃剑”像利用原子能一样，为全世界人类生存和幸福服务。
在克隆动物中涉及伦理问题应该说不那么突出。应该善待克隆动物，尤其是家畜和濒危物种。所谓克隆中的伦理问题是指“克隆人”而言。
关于克隆人
1997年克隆绵羊“多莉”后引发出的对克隆人的思考和顾虑，并激起了各国政府的强烈反响。多数西方国家政府，领袖以及宗教界人士纷纷发表声明反对克隆人，也有不少国家制定了禁止克隆人的法令。在这种情况下，依然在国际社会还有人要进行克隆人。如意大利妇科专家安蒂诺利，美国专家扎沃斯，还有在美国的法国女科学家布利吉特，布瓦瑟利耶。她在2002年12月27日于美国佛罗里达州宣布“26日世界上第一个‘克隆人’诞生了”，除了人们的震惊外，紧接着是一片质疑和反对声。
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对于这，我持以下意见：
对所谓的“克隆人”是真是假抱有怀疑态度，因为没见到任何相关的科学证据；即使是真的，我还是反对克隆人。
克隆人从技术和原理上看，动物能做成的，人应该也能做到的。但是人类为什么要自己克隆自己呢？大家知道克隆人与克隆动物其含义是不一样的，其实克隆人也仅仅克隆了先天部分，不能克隆人类后天学习获得的思维，知识，人生观和世界观等，所以在不同时代、不同环境、不同条件下，要想用克隆技术复制出与前人完全一样的人是不可能的。生物的进化具有继承和不可逆性，当由无性生殖进化到有性生殖，在自然界就不可能回到原始的无性生殖。人类可以用无性生殖的现代技术来优化动物为人类服务。但是，人类用克隆技术把自身的有性生殖变成无性生殖，在进化上也是没有意义的。在人类生活中又有什么意义呢？有的人认为克隆技术对于不育夫妇来说，是以无性生殖弥补有性生殖缺陷和无奈，希望用试管婴儿的办法解决不育症患者能得到后代的问题。但是，若用克隆技术得到的后代还是不育的。这不是给社会继续带来麻烦吗？人的生殖是一种自然现象，是本能。人类自己克隆自己是不必要的。克隆人会导致人类基因库的单一性，克隆人与我国婚姻法有冲突，是会破坏家庭结构的。在恋爱问题上，如果克隆出的男人与女人(年龄差异不大的)遗传性状与外貌都很相同，男女双方(对象)也易出错。在一个家庭中克隆人与被克隆人的关系，从遗传上也无法区别和建立父母、子女、兄弟姐妹等家庭关系，而家庭又是社会的细胞，由于克隆会给家庭成员角色的关系带来麻烦，由于法律地位难以确定，必定造成社会的混乱。“人”不仅是在系统发育谱上属于脊椎动物门、哺乳动物纲、灵长类、人科、人属的人，而且是心理、社会的人。初生儿的神经系统是没有发育完全的，只有在日后与他人的交往、学习、在社会环境中逐渐发育成熟，才能形成具有特殊心理、行为、社会特征的人。因此，人是生物、心理、社会的集合体，具有在特定环境下形成的特定人格，而这个特定的人格是不能复制的，是克隆不出来的。所以即使克隆人，克隆出来的也只是与他或她父本或母本相同的基因组，而不是与父本与母本一样的人。因此我们反对把克隆技术用于人类，而希望把克隆技术用于动物、用于治疗性克隆，让克隆技术为人类造福。这样既可挽救千万人的生命，同时又区别于生殖性克隆人。
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专家简介：
陈大元，江苏吴县(“用”字左上加一撇)直镇人，生于1933年4月14日。1957年毕业于山东大学生物系胚胎学专业，师从童第周教授和张致一教授，现为中国科学院动物研究所生殖生物学国家重点实验室研究员、博士生导师和受精生物学学科带头人。1984年从美国IOWA大学医学院回国后，长期从事受精机制研究，并开展显微受精和动物克隆研究。现为国家科技部“克隆大熊猫研究”攀登项目的首席科学家、国家自然科学基金“异种克隆大熊猫研究”创新工程重大项目的课题主持人。在世界上最早克隆出了一批大熊猫早期重构胚胎。证明大熊猫体细胞能在异种卵胞质中去分化、重获全能性、核质具有亲和性，论文发表在1999年《中国科学》C辑29卷(3)上，其科研成果被两院院士评为1999年中国十大科技进展之一。曾获国家、中国科学院和省部委级一、二等奖11项。国内外发表科学论文130余篇。至今已培养硕士、博士及博士后31名。现兼任中国科学技术协会全委会委员，中国动物学会理事长及《Developmental＆Reproductive Biology》、《动物学报》、《生殖与避孕》等刊物的编委会委员等职。, 百拇医药