多利誕生以來，克隆技術發展十分迅速。科學家們不但進行克隆技術的改進，同時也在開發應用方麵進行了大量的嚐試。結果表明，克隆技術在畜牧業、物種保護等領域發揮重要作用。尤其是近年來，克隆技術逐步與其他生物工程技術結合，蘊藏著無窮的醫學潛能。下麵我們就詳細介紹一下克隆技術在醫學上的奇妙應用，以及它帶給我們的巨大驚喜。
1.3.3初露鋒芒——“應運而生”的轉基因克隆技術
1985年，Lovell-Badge首次提出利用轉基因動物的乳腺生產重組蛋白質，數年間這一幾近天方夜譚的神話已成真。1987年，英國PPL公司宣布他們已培育出羊奶中含有治療肺氣腫的α-1抗胰蛋白酶的轉基因羊。這種羊奶的售價是6000美元/升，一隻母羊就好比一座製藥廠，用什麼辦法能最有效、最方便地使這種羊擴大繁殖呢？最好的辦法當然是“克隆”，即利用克隆技術解決轉基因動物的純種繁殖問題。
因此，轉基因克隆技術應運而生。轉基因克隆技術，即轉基因技術與克隆技術的有機結合。它是借助基因工程技術把外源目的基因導入受體細胞，並在受體染色體上穩定整合，再以這些受體細胞為核供體，進行動物克隆，最終實現生物醫學、農牧業和藥物產業等多方麵的發展。克隆技術為迅速放大轉基因技術所產生的新前種或新物種提供了技術可能，為轉基因動物的生產掀起一場新的革命。
1997年7月，“克隆羊之父”伊恩·威爾馬特博士和PPL公司聯手用基因改造過的人胎兒成纖維細胞成功克隆出世界上第一隻帶有人類基因的轉基因綿羊“波莉”（Polly），從而開辟了轉基因克隆的新領域。這一成果的誕生顯示了克隆技術在轉基因動物研究方麵具有巨大的應用價值。
轉基因克隆技術可以大量繁殖許多有價值的基因。比如在基因工程操作中，科學家們為了讓動物“生產”出名貴的藥品（如治療糖尿病的胰島素、有希望使侏儒症患者重新長高的生長激素和能抗多種病毒感染的幹擾素等），分別將一些相應的人體基因轉移到不同的動物中，再通過克隆方法使這些動物大量繁殖。例如，2007年，阿根廷科學家宣布，他們成功克隆出4頭可生產含有人體胰島素的轉基因奶牛。4頭小牛犢的基因中都含有人體胰島素前體基因，因而可大量生成人胰島素蛋白，從而用於治療糖尿病。利用轉基因克隆技術人們將會培育出多功能、多用途的“轉基因克隆哺乳動物”，使之成為真正的最優良的“活體生物反應器”，即從動物的乳汁或血液中獲得珍貴醫藥產品，以代替傳統上使用的發酵罐。
除了培育最優良的“活體生物反應器”和“未來的製藥廠”，轉基因克隆技術在研究人類疾病模型、改善畜產品質量和生產生物醫藥產品等方麵也都顯示出了廣闊的應用前景。例如，2012年2月，雲南農業大學的專家應用轉基因克隆技術首次成功培育出攜帶綠色熒光蛋白及Leptin蛋白的轉基因克隆豬，這種豬在外形上和普通豬沒有區別，但是它的豬蹄在光線暗的情況下會發出綠色的熒光，因此又稱為“熒光豬”。據有關專家介紹，這種轉基因克隆豬在生長、繁殖、泌乳和生長性能方麵發生的改變，將可用於脂肪沉積及人類肥胖病和糖尿病等疾病的研究。所以轉基因克隆動物將成為生物工程和醫學領域的研究熱點。
1.3.4春光乍泄——“大有可為”的異種器官移植
克隆技術在醫學上的應用為人類攻克醫學難題帶來了無限遐想，它的重大貢獻之一就是為人體器官移植帶來新的希望。
一直以來，器官移植麵臨著器官來源短缺和異體排斥兩座大山，這也是困擾全世界的醫學難題。世界衛生組織的統計表明，僅在美國，每16分鍾就有一個人加入等待器官移植的行列；而中國每年有近150萬名患者等待接受器官移植手術，但最終能夠得到供體並接受移植的患者不足1萬人。巨大的器官缺口，讓多數患者不得不在等待器官供體的過程中耗盡生命。同時，得到器官移植的患者往往要花上數十萬元的藥費來克服免疫排斥的問題。而克隆患者自身的器官則完全可以為患者的身體所接受，困擾器官移植的兩大難題也可迎刃而解。
2012年新年前夕，一位年僅三歲的南非女孩在家庭燒烤中不幸燒傷，全身80%的皮膚需要重新移植，當時醫生擔心她很難生存下來。送入醫院後，醫生從她的身上取下一小塊未損壞的皮膚，利用先進的克隆技術為她培育出了41塊健康的皮膚。2012年6月，醫生將這些皮膚移植到她的身上，手術進行得非常順利，相信不久的將來她就能痊愈。其實，早在1996年美國就首次完成了人體克隆皮膚的移植手術。手術的成功在世界上引起巨大轟動，也大大刺激了克隆技術在醫學領域的發展和應用。
然而，克隆人體器官由於費用高昂、技術難度大等原因，現在還處在初步試驗階段，目前僅有克隆皮膚相對比較成熟。克隆人體器官在某些領域還是一個美好的夢想。因此，在同種移植無望的情況下，人們將希望寄托在了異種移植——即把其他物種健康的細胞、組織或器官移植到人的身上。
由於豬的器官在大小及生物學特性上與人體器官比較相似，尤其是豬體內的病毒不容易感染人類並且易於繁殖，因此，國際上把豬作為人體異種器官移植的最理想供體。不過由於人體免疫係統對異種器官產生很強的免疫排斥反應，移植的動物器官往往在很短時間內壞死。因此，用豬的器官代替人體“報廢器官”，關鍵是要解決排斥反應。
2000年，戴一凡教授及其課題組成功培育出世界首隻克隆豬。兩年後，在克隆豬的基礎上，他們利用分子生物學技術，成功敲除豬體內與人體不相容的基因，並給豬的細胞轉入一些人的基因，對它進行“人源化”修飾和改造，培育出五隻基本不含“排斥基因”的“轉基因敲除豬”，從而消除了豬作為人類器官供體的一個主要障礙。這些“基因敲除”的克隆豬基本解決了異種移植的超急性排斥反應，進一步推動了異種器官移植的發展與應用。隨後的動物實驗表明，接受基因敲除豬腎髒移植的狒狒由於能夠抑製免疫排斥反應，所以術後生存了兩個星期；而使用普通豬腎髒的狒狒隻能存活不到兩個小時。戴一凡把這種克隆豬叫作“萬能豬”。迄今為止，“萬能豬”已救活了兩隻腎衰竭的猴子和五隻患糖尿病的猴子。
從理論上看，在人身上使用“萬能豬”體內的髒器進行器官移植時，將不再發生超急性排斥反應。這些“萬能豬”的器官可廣泛用於人體角膜、皮膚、胰島、關節、肌腱、韌帶、腎髒、心髒、肝髒等器官的移植。在醫學界，植入人體細胞的豬的心髒瓣膜已用在患者身上。利用克隆技術，這五隻“萬能豬”就可以克隆出成千上萬的“萬能豬”，從而源源不斷地為人們提供各種移植器官、組織和細胞，在治療各種頑固疾病上“大有可為”。
因此，克隆技術是解決人體器官移植供體短缺的最有效途徑，在器官移植等方麵具有十分廣闊的應用前景。
1.3.5前景及展望
多利誕生之後，克隆迅速成為世人關注的焦點。近年來，伴隨著牛、鼠、豬乃至猴這種與人類生物特征最為相近的靈長類動物的克隆成功，人們逐步意識到“克隆人”已經不是幻想，而是呼之欲出的現實。但是有關克隆人的爭議從克隆技術誕生之日開始就從未停止過。
將人的體細胞核移植到一個去核的卵子，然後將其在體外卵裂成胚胎再植入女子的子宮，經過足月懷孕過程，最後分娩出嬰兒，這個嬰兒就是“克隆人”。這種克隆是以克隆個體為目的的，也稱為“生殖性克隆”，這種克隆方式將為不孕症患者帶來希望。但是克隆人不是經過兩性結合的方式孕育而來，而是在實驗室裏人為操縱下製造出的生命。這將打破孟德爾的遺傳規律和人類傳統的生育模式，給社會倫理和社會道德帶來巨大的衝擊。另外，“克隆人”的出現，將給現代社會秩序和社會倫理帶來空前的混亂。如果克隆出牛頓、愛因斯坦這樣的人類天才也就罷了，若是克隆出希特勒這樣的“戰爭狂人”，國際社會豈不是又要再次麵臨新的世界大戰……
盡管“克隆人”存在巨大爭議，但克隆本身卻是一項造福人類的新興科學技術，有著十分誘人的研究潛力和應用前景。尤其是“治療性克隆”將在臨床醫學應用方麵發揮關鍵作用，為器官移植及癌症、帕金森症、糖尿病等一係列疾病的幹細胞治療和基因治療提供技術突破，給生物技術和醫學技術帶來革命性的變化。
1.4不孕夫婦的福音——試管嬰兒
1.4.1初見端倪新的生命
代表著生命的延續，是上帝賜予我們最美好的禮物，給家庭帶來了祥和、希望和歡樂。但“不孕不育現象”阻擋了很多家庭這種自然的願望。目前，生育障礙已經成為一個全球性問題。世界衛生組織曾發布統計，全球大約10%的育齡人口存在生育方麵的問題，約5000萬至8000萬人受此困擾。在中國約有2000萬育齡夫婦存在不孕不育問題。隨著科學技術的發展，試管嬰兒成為解決不孕不育難題的利器，逐漸被社會所接受和肯定。
一說到試管嬰兒，人們往往覺得是指在試管裏長大的嬰兒，其實並不是這樣的。試管嬰兒是從卵巢內取出幾個卵子，讓它們在實驗室裏與精子結合，形成胚胎，然後將胚胎轉移到媽媽的子宮內，使之著床、妊娠，與正常受孕婦女一樣，懷孕到足月，分娩出嬰兒。正常的受孕需要精子和卵子在輸卵管相遇，二者結合，形成受精卵，然後受精卵再回到子宮腔，繼續妊娠。所以“試管嬰兒”可以通俗地理解成由實驗室裏的試管代替了輸卵管的功能。試管嬰兒這項技術的發展，也經曆了漫長而艱難的過程，這還要從70年前說起。
20世紀40年代後期，在美國馬薩諸塞州的一個實驗生物研究所，兩位生殖生理學博士用兔子的卵子和精子，做體外受精試驗，經過使用各種方法反複試驗，結果都失敗了。這兩位科學家，一位叫平卡斯，自稱為“卵子人”，對卵子的研究很有經驗；另一位是美籍華裔學者張明覺，對精子的研究極感興趣，人稱為“精子人”。兩人合作進行體外受精試驗，曆經多次失敗，但他們並沒有灰心喪氣，仍在不斷地試驗和思考，終於在1950年前後獲得了大的突破。
這次突破的靈感來源於張明覺應美國《生理學評論》雜誌社的邀請所撰寫的一篇關於哺乳類動物受精問題的綜述。他查閱了幾乎所有相關文獻，驚奇地發現，哺乳動物從小白鼠、大白鼠、兔、豚鼠，直到猴和人，從受精到受精卵著床所用的時間，幾乎都是5~7天。而且每一種哺乳動物的受精，實際上都是精子在輸卵管內等候卵子，而不是卵子等候精子。他腦中忽然靈光一閃：莫非是精子需要在雌性的生殖道內停留一段時間，發生一些變化，才具有受精能力？
基於以上的想法，他立即開始實驗，實驗結果證實了他的設想。即精子要在雌性生殖道內至少停留2~3小時。同年，澳大利亞的奧斯汀也獨立地發現了這個現象，這種現象被稱為精子的“獲能”。這是生殖生理中一個極為重要的現象，由此揭開了哺乳動物體外受精的奧秘。
1959年，張明覺將兔交配後由子宮內回收的精子，再與卵子在體外受精，然後，將受精卵移植到另一母兔的輸卵管內，借腹懷孕，成功地生產出仔兔，這是張明覺第一次證實了哺乳類動物的卵子在體外受精能夠成功，同時，也為人類試管嬰兒的誕生奠定了動物實驗基礎，然後接力棒傳到了愛德華茲手裏。
1.4.2艱難的發展
現年87歲的羅伯特·愛德華茲此生獲得過不少讚譽，被世人尊稱為“試管嬰兒之父”。他也因這項“現代醫學發展裏程碑”式的技術榮獲2010年諾貝爾生理學或醫學獎。在2010年10月5日舉行的新聞發布會上，諾貝爾獎評審委員會稱讚他“幫助全球10%的夫婦免受無法生育的困擾”。可這位“試管嬰兒之父”所受到的質疑和批評卻從未停止過。
甚至，就在獲獎消息公布的前一天，梵蒂岡宗教生命科學院的負責人還公開指責評審委員的決定，指出愛德華茲的研究“搭建了一座屋子，卻錯開了一扇房門”。如同多年來一樣，愛德華茲並沒有回應批評。在獲獎的消息發布後，他沒有接受采訪，也沒有發表感言。事實上，因為長期臥病在床，諾貝爾獎評審委員會的工作人員甚至無法通過電話告訴他獲獎的消息。人們所能看到的，隻是一份由他妻子發布的公告：“他全身心致力於學術，心無旁騖地研究，才能克服各方的反對，獲得今天的成功。”
愛德華茲1948年畢業於北威爾士大學農業和動物學專業；1955年獲得愛丁堡大學動物基因研究生學位；1958年，愛德華茲進入英國醫學研究院，開始了生殖醫學領域的研究。自1963年起，愛德華茲供職於劍橋大學，他和同事——外科醫生帕特裏克·斯特普托一起，希望運用體外受精的方法來解決不孕不育之症。
在此之前，張明覺等已經發現了兔子的卵細胞能夠在體外試管內完成受精。愛德華茲希望把這一實驗應用於人類。他們遇到的困難顯而易見，因為他們根本找不到實驗材料，尤其是沒有人願意把自己的卵細胞放入這場看似“荒謬的實驗”。婦產科醫生聽見他們收集卵巢組織的要求就連連搖頭，還有人直斥他是瘋子。
最後，還是一位做婦產科醫生的朋友將手術切除的卵巢組織送了過來。愛德華茲將精子和人卵巢內的卵子混合起來培養，最終在玻璃試管裏形成了人的受精卵。起初，這些受精卵並沒有像在子宮內那樣不斷分裂、生長，而是始終保持著單細胞的樣子。
愛德華茲和斯特普托進行了很多次實驗，最後才運用腹腔鏡技術將卵細胞取出，與精子結合形成能夠分裂的受精卵。1968年，兩位科學家第一次培養出了人胚胎。多年後，愛德華茲表示永遠不會忘記成功的那一刻：“我從顯微鏡裏看到一些很有趣的東西，那些胚胎也在看著我。我想，我們做到了。”
與愛德華茲的興奮不同，科學界對這項研究成果充滿質疑。人們擔心，這些“人造生命”可能破壞社會的倫理關係，甚至“培養出畸形的怪物”。1971年，在華盛頓舉行的一次學術會議上，被譽為“DNA之父”的生物學家詹姆斯·沃森就曾嚴厲批評這項工作的“錯誤不可避免”。
在一片爭議聲中，英國醫學研究理事會（這是英國唯一的政府性醫學研究基金會，支持的科學研究包括發現DNA雙螺旋結構等）以“不符合倫理”的理由，拒絕了愛德華茲和斯特普托的資金申請。自此兩位科學家隻能依靠私人捐贈的少量資金維持研究。他們甚至在一項基金的申請中表示，有關人工授精的研究將用於研發避孕藥。
通往成功的道路總是充滿了荊棘，而第一例試管嬰兒的誕生則在一定程度上為愛德華茲掃除了一些障礙。