克隆人何时问世？

（文 / 舒善）

1997年2月，位于爱丁堡城南7英里的罗斯林（Roslin）研究所在因特网和《自然》（Nature）杂志上宣告该所于1996年克隆成功一头绵羊多利（Dolly），曾一时轰动世界，引发出全世界关于克隆人的争论。但在科学家们看来，克隆技术并非如一般人想象的那样简单。在克隆人问世以前，还有一段相当长的艰难历程。

克隆是英语Clone的音译，且不说它作为生物学术语的定义如何，目前通用的词义是无性繁殖（系）、复制（品）等。1935年诺贝尔奖获得者、著名动物学家汉斯·施佩曼（Hans Spemann）在60多年前提出的细胞核等价（nuclear equivalency）学说为无性繁殖动物后代提供了理论基础。他指出，任何一种细胞类型的成年的体细胞核均可和去核的卵细胞融合。这种细胞核转移技术也就是克隆的基本技术，即从一个成年的体细胞内取出含有完整遗传信息的细胞核，另一方面又从一个未受精的卵细胞内去掉含有遗传信息的细胞核，然后把这个父本的细胞核融入那个没有核的卵细胞，形成新的胚胎细胞。它和精子毫不相干，因而被称为无性繁殖。受精卵细胞核中的基因组是双亲各半，而无性繁殖的后代中的基因组仅来自于单亲，所以可成为和父本一模一样的拷贝。数学模型虽然如此简单，但实际操作却非常困难。早在70年代，剑桥大学格登（Gurdon）领导的小组用蝌蚪各种组织及成年的青蛙表皮细胞与去核的卵细胞融合，结果产生了蝌蚪，但这些蝌蚪后来未能成为青蛙。克隆羊多利是苏格兰科学家伊恩·威尔马特(Ian Wilmut）领导的小组采用全白色威尔士纯种绵羊的3种细胞类型——胚胎细胞、乳腺上皮细胞、胎儿纤维母细胞作为供核细胞，与苏格兰黑脸母羊的去核卵细胞融合后培育而成，原本产下8只羊羔，但除多利外，其余7只均在出生后相继死亡。多利是277个融合细胞中的唯一幸存者，可见多利克隆法的效率非常低，困难在于无法确认受核卵的原核是否完全去除，同时还必须确认供核细胞与受核卵是否处于同一细胞分裂周期。多利问世后，剑桥大学的人口遗传学家巴雷特（Barrett）提出质疑，他认为威尔马特等人并没有将受核卵中的所有DNA全部去除，由于受核卵中的线粒体没有去除，新的胚胎中既有供核细胞的基因组成，同时又有受核卵细胞浆的基因组成，所以算不得是真正的克隆。但尽管如此，科学界仍然公认多利是有史以来无性繁殖动物后代的首例。不过，巴雷特的质疑也充分说明，克隆动物后代绝非像照相术和铁工厂浇铸坯件那样简单容易，能做到百分之百的一致。威尔马特小组认为，他们之所以能够克隆成功，关键是在细胞融合之前，采用“血清饥饿”方法诱使供核细胞退出生长周期进入休眠状态。这种休眠状态的核可以和受核卵在DNA复制时间上同步，从而减少染色体的不正常发育。

克隆绵羊成功并不意味着克隆其他动物均能获得成功，因为每种动物的早期发育机制都不一样，这影响到它们对核转移的反应。例如，绵羊胚胎基因的转录是在8～16细胞阶段才开始，从理论上讲，允许绵羊在末两个细胞周期中使成年的核改造成胚胎状态，而鼠的胚胎基因转录是发生在2细胞阶段后期，几乎没有时间进行这种改造，此外，鼠的胚胎干细胞很难滞留在休眠状态，所以鼠的克隆要比绵羊的克隆困难得多。

1998年，夏威夷大学两名日本科学家柳町隆三（Ryuzo Yanagimachi）教授和他的学生若山辉夫（Teruhiko Wakayama）采用最新技术克隆成功50只鼠。生物学界认为，鼠的克隆成功是向人的克隆迈进了一大步。1998年12月中旬，汉城韩国医学研究中心的金善波（Kim Sung-bo）和李白永（Lee Bo-yon）把一个体细胞的核和一个30岁妇女的未受精的去核卵细胞融合，产生一个克隆的胚胎细胞，可是它只分裂了2次，即在4细胞阶段便中断了。这是有史以来第一次克隆人的胚胎试验，虽未获得成功，却遭到全世界的强烈反对。在克隆人研究领域内，处于领先地位的诚然是美国科学家。早在克隆羊问世以前，在美国至少有6个小组积极从事克隆人的研究。1994年美国政府冻结了对这类研究的联邦经费，但现在重又解冻。旧金山的加利福尼亚大学生殖学专家罗杰·佩德森（Roger Pedersen）教授在多利出生后不久就已指出，为造福于人类而寻求新知识的一切富于幻想的途径都是崇高的事业和进步，放弃把纳税人的钱用于这种事业，将要付出巨大的代价。几乎就在决定解冻联邦经费的同时，罗杰·佩德森领导的小组宣布，他们已准备就绪，采用多利克隆法，作一次克隆人的试验（见插图）。一旦从玻璃盘的基因特质中培育人的胚胎获得成功，并把它植入代母亲的子宫内，便可产生克隆人，但佩德森等人一再声明，他们并不打算这样做，他们的首要目的是要为需要器官移植的病人在体外培养与他自身基因完全相同的器官组织。这无疑是器官移植术的革命性突破。从克隆成功的人的胚胎中可以培养任何一种体细胞，然后从体细胞中定向培养病人所需要的器官组织，诸如，为心肌梗死的病人提供心肌细胞，为糖尿病人提供胰岛细胞，甚至为阿耳茨海默氏痴呆症病人或帕金森氏症病人提供神经细胞，治疗他们的麻痹症状。

这是第一个克隆人吗？由韩国科学家金善波和李白永克隆的4细胞阶段人的胚胎  

克隆人——细胞核转移技术模型

进行克隆需要两个细胞：原型男人的一个体细胞和一个女人捐献的未受精的卵细胞。首先把这个卵细胞的核去掉，同时从原型男人的一个体细胞中取出核。然后将此核融入去核的卵细胞质内，再促使这个新细胞分裂增长，直至胚胎产生。如果将这个胚胎植入一个代母亲的子宫内，那么便能从中发育成一个完整的克隆人。如果不是为了拷贝一个完整的人，而是为了治疗目的进行克隆，那么就要用相当长的时间培养这个胚胎，直至干细胞形成。哺乳动物都会从干细胞中产生所有各种不同的体细胞。因此应将干细胞取出进行培养，并通过适当处理，使之形成一种特定的组织细胞，比如肝细胞、肾细胞等等。这样的人体器官“备件”最后就能移植到自身体内

几个月以前，这一切还属于科学幻想，因为“为医疗目的而克隆人的胚胎”的根本问题是要从胚胎中分离出并培养特定的干细胞，随后才能从中培育出所需要的任何一种器官组织。1998年11月，分别在美国巴尔的摩和威斯康星州麦迪逊（Madison）的两个小组几乎同时分离出人的胚胎干细胞并进行培养。在巴尔的摩约翰斯·霍普金斯大学（Johns Hopkins University）教授约翰·吉尔哈特(John Gearhart）领导下的研究人员指出，这些干细胞事实上能够继续发育成3种基本类型的细胞。哺乳动物能从这3种基本类型细胞中产生一切体细胞：毛发细胞、器官细胞、神经细胞、骨骼细胞、血液细胞。吉尔哈特说，“这些独特而又多方面的细胞对人体的生物学研究和应用医学的潜力十分巨大。”他的同事、威斯康星大学的詹姆斯·汤姆森（James Thomson）补充说，能分离出这些细胞并进行培养是移植医学的一次革命。这些新的突破对美国科学界来说还意味着另一次胜利：因为迄今为止至少在美国，也包括英国，对人的胚胎的克隆试验一直受到严格的《胚胎保护法》的限制，现在终于放宽，不久便能成为常规试验。不久前还不敢想象的在医疗应用上的广阔前景使今天克隆人的胚胎试验有了巨大诱惑力。一家设在加利福尼亚的杰隆（Geron）公司的股票一下子上涨4倍，因为杰隆公司为上述两个取得成就的研究小组提供经费，也为目前正在从事克隆人研究的罗杰·佩德森小组提供经费。早在两年前，芝加哥的肯特法学院（Chicago-Kent College of Law）的美国女法学家、生殖学专家洛丽·安德鲁斯（Lori Andrews）就预言，克隆人的研究将会受到市场的推动。伦敦大学（University College in London）的遗传学家史蒂夫·琼斯（Steve Jones）说：“这不是令人可怕的进步，而是飞快的进步。想当初试管婴儿和器官移植都曾引起过争论，但后来都被普遍接受了。因此伦理监督机构的任务是，把克隆人的研究速度控制在社会能够承受的程度。”——这样的言论也就成了应付公众舆论的对策。

丹麦科学家史蒂恩·维拉森是克隆技术的先驱，采用细胞核转移技术的第一人，他的方法导致了克隆羊多利的诞生  

罗马的意大利医生S·安蒂诺利打算帮助不会生育的夫妇克隆后代  

夏威夷大学的两名日本科学家柳町隆三教授（右）和他的学生若山辉夫（左）首创了当前最有效的檀香山克隆法，并用此法拷贝鼠获得成功  

  美国科学家罗杰·佩德森正准备用人的细胞做一次克隆试验  

不仅在英美是如此，要求放宽胚胎保护法的呼声在德国也愈来愈高。海德堡的分子生物学家康拉德·拜罗伊特尔（Konrad Beyreuther）不久前曾在德国《明星》周刊上撰文，要求在德国也能允许为医疗目的而进行人体细胞的克隆，因为人体器官的研究是不能用动物试验来取代的。现在，连设在弗赖堡的马克斯-普朗克免疫生物学研究所的托马斯·伯姆（Thomas Bohm）教授也赞同这样的观点：如果把对人的胚胎干细胞的研究排除在外，那么器官移植研究就不会有结果。德国细胞和器官组织培养学会主席沃尔夫冈·米勒—克利泽尔（Wolfgang Müller - Klieser）教授也赞成适当放宽胚胎保护法。

不过，至少到目前为止，在德国还未看到有放宽的迹象。根据1990年通过的德国胚胎保护法的规定：“凡用人工产生一个和另一个胚胎、或另一个3个月以上的胎儿、或另一个人、或另一个死亡者的遗传信息完全一样的人的胚胎，将判处徒刑”。7年以后的1997年，德国国会再次一致通过重申这一法律立场。德国国会驻联邦教育和研究部的国务秘书W·M·卡滕胡森（Wolf - Michael Catenhusen）最近还说，“看不到有任何理由要放宽这些规定”。联邦司法部的一位发言人也补充说：“恰恰相反，要考虑完善这些法律规定。”

在德国，群众对克隆人的忧虑是巨大的。许多人认为，今天为医疗目的克隆人的胚胎，明天就会拷贝出完整的人，最后就会导致培养一群性格统一的超级人种。克隆出一个“正常”的人倒是无人害怕，因为他无非是一个晚出的双胞胎之一而已。可是如果拷贝出一个希特勒式的狂人，后果就不堪设想。看来，德国人毕竟饱尝过希特勒时代的巨大不幸。他们的心态和英美人很不相同。

事实上，即便是在持严肃态度的研究人员中间，也已经在公开谈论“无性繁殖人的后代”问题，他们指的是让不会生育的夫妇能有机会得到遗传基因有亲缘关系的后代。例如，罗马的意大利医生塞维利诺·安蒂诺利（Severino Antinori）在1994年帮助一个62岁妇女怀孕以后就打算为不会生育的夫妇克隆后代。他还补充一条理由：科学家不仅能克隆出一个人，而且还能事先改正基因错误，如果原型男人遗传信息有毛病的话。熟悉克隆技术的行家们从不怀疑，这类计划将会在某个时候和在某个地点得以实现。据专家们估计，克隆人的“基因组研究项目”将在2003年前后完成。从目前的研究趋势看，这类研究主要是为器官移植的医疗目的服务，在个别情况下，也可能为不会生育的夫妇克隆后代，但仍有许多技术问题和法律问题有待解决。至于说拷贝出成群的“希特勒”，眼下还看不出有这样的危险。许多科学家深信，具有无穷智慧的人类既然能控制原子核武器的扩散，也必定能控制细胞核的扩散。