談家楨
有關“克隆人”的討論提醒人們,科技進步是一首悲喜交集的進行曲。科技越發展,對社會的滲透越廣泛深入,就越有可能引起許多有關的倫理、道德和法律等問題。
克隆是什麼一個細菌經過20分鍾左右就可一分為二;一根葡萄枝切成十段就可能變成十株葡萄;仙人掌切成幾塊,每塊落地就生根;一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐莖,一年內就能長出數百株草莓苗……凡此種種,都是生物靠自身的一分為二或自身的一小部分的擴大來繁衍後代,這就是無性繁殖。無性繁殖的英文名稱叫“Clone”,音譯為“克隆”。實際上,英文的“Clone”起源於希臘文“Klone”,原意是用“嫩枝”或“插條”繁殖。時至今日,“克隆”的含義已不僅僅是“無性繁殖”,凡來自一個祖先,無性繁殖出的一群個體,也叫“克隆”。這種來自一個祖先的無性繁殖的後代群體也叫“無性繁殖係”,簡稱無性係。
自然界的許多動物,在正常情況下都是依靠父方產生的雄性細胞(精子)與母方產生的雌性細胞(卵子)融合(受精)成受精卵(合子),再由受精卵經過一係列細胞分裂長成胚胎,最終形成新的個體。這種依靠父母雙方提供性細胞,並經兩性細胞融合產生後代的繁殖方法就叫有性繁殖。但是,如果我們用外科手術將一個胚胎分割成兩塊、四塊、八塊……最後通過特殊的方法使一個胚胎長成兩個、四個、八個……生物體,這些生物體就是克隆個體。而這兩個、四個、八個……個體就叫做無性繁殖係(也叫克隆)。
可以這樣說,關於克隆的設想,我國明代的大作家吳承恩已有精彩的描述:孫悟空經常在緊要關頭拔一把猴毛變出一大群猴子,猴毛變猴就是克隆猴。
克隆鯽魚出世前後
1979年春,中國科學院武漢水生生物研究所的科學家,用鯽魚囊胚期的細胞進行人工培養,經過385天59代連續傳代培養後,用直徑10微米左右的玻璃管在顯微鏡下從培養細胞中吸出細胞核。與此同時,除去鯽魚卵細胞的核,讓卵細胞留出空間做好接納囊胚細胞核的準備。一切準備就緒後,把玻璃管吸出的核移放到空出位置的鯽魚卵細胞內。得到了囊胚細胞核的卵細胞在人工培養下大部分夭亡了。在189個這種換核卵細胞中,隻有兩個孵化出了魚苗,而最終隻有一條幼魚渡過難關,經過80多天培養後長成8厘米長的鯽魚。這種鯽魚並沒有經過雌、雄細胞的結合,僅僅是給卵細胞換了個囊胚細胞的核,實際上是由換核卵產生的,因此也是克隆魚。
在克隆鯽魚出現之前,英國牛津大學的科學家已經在1960年和1962年,先後用非洲一種有爪的蟾蜍(非洲爪蟾)進行過克隆試驗。試驗方式是先用紫外線照射爪蟾卵細胞,破壞其中的核,然後依靠高超的外科手術從爪蟾蝌蚪的腸上皮細胞、肝細胞、腎細胞中取出核,並把這些細胞的核精確地放進已被紫外線破壞了細胞核的卵細胞內。經過精心照料,這些換核卵中終於有一部分長出了活蹦亂跳的爪蟾。這種爪蟾也不是經過精細胞和卵細胞相結合產生的,所以也是克隆爪蟾。
我國著名學者童第周在1978年成功地進行了黑斑蛙的克隆試驗。
他將黑斑蛙的紅細胞的核移入事先除去了核的黑斑蛙卵中,這種換核卵最後長成能在水中自由遊泳的蝌蚪。
魚類換核技術的成熟和兩棲類換核的成功,使一批從事良種培育工作的科學家激動不已。既然鯽魚的囊胚細胞核取代鯽魚卵細胞核後能得到克隆魚,那麼異種魚換核能否得到新的雜種魚呢?我國科學家首先提出了這個問題,也首先解決了這個問題。就是培養克隆鯽魚成功的那個研究所,設法把鯉魚胚胎細胞的核取代了鯽魚卵細胞的核。
鯉魚細胞核和鯽魚卵細胞質居然能相安無事,並開始了類似受精卵分裂發育的過程,最後長出有“胡須”的“鯉鯽魚”。這種魚有“胡須”,生長快,完全像鯉魚,但它的側線鱗片數和脊椎骨的數目與鯽魚相同,而且魚味鮮美不亞於鯽魚。這種人工克隆新魚種的出現,為魚類育種開辟了新途徑。
對科學的追求是永無止境的。魚類、兩棲類克隆的成功自然而然地使科學家把目光投向了哺乳類。美國和瑞士的科學家率先從灰色小鼠的胚胎細胞中取出細胞核,用這個核取代黑色小鼠受精卵細胞核。
實際上,這個黑色小鼠的受精卵在精細胞核剛進入卵細胞後,就把精細胞核連同卵細胞的核一起除去。灰鼠胚胎細胞的核移入黑色小鼠的去核受精卵後,在試管裏人工培養了四天,然後再把它植入白色小鼠的子宮內。經幾百次灰、黑、白這樣的操作以後,白色小鼠終於生下了三隻小灰鼠。