

转基因动物的时代就要到了
作者:袁越(文 / 袁越)
也许你不喜欢转基因,但不可否认的是,转基因农产品正在慢慢进入我们的日常生活。据统计,目前全世界已有25个国家,总计1400万农民在种植转基因农作物,总的种植面积高达1.34亿公顷,比2008年增加了7%。全世界超过80%的大豆都已经是转基因的了,如今超市里已经很难找到不用转基因大豆做的豆油了。
目前已经商业化的转基因农产品全都是植物,还没有任何一种转基因动物被批准进入饲养场。但这并不是因为家禽家畜没有转基因的必要,事实上这种需要非常强烈,一点也不亚于植物。
问题出在了技术细节上。
很多不太了解转基因的人对这个技术有误解,认为科学家已经做到了指哪儿打哪儿,随心所欲。可惜事实正相反,科学家们远未达到这一高度。举个例子,以前的转基因实验都只是把基因片段通过特殊的注射器打入到宿主的细胞里,或者先把细胞弄破,让DNA自己游进去。高级一点的则借助某种病毒来实现这一目标。但这些方法都不能保证外来的DNA片段会把自己安装(科学术语叫做整合)进宿主的染色体中,而如果这种整合没有发生的话,外源DNA就不能很好地发挥作用,而且也不大会遗传给下一代。所以,以前的转基因实验都需要先针对大量的细胞进行转基因操作,然后从中筛选出转成功的那个细胞来。通常情况下成功的概率都低于1%,所以以前的转基因实验都得凭运气。
这方面有个很好的例子,就是曾经被媒体广泛宣传过的“童鱼”。据称,上个世纪70年代,华裔旅美学者牛满江和中国胚胎学专家童第周合作,培育出了一种结合了鲫鱼遗传物质的金鱼。他们把采自鲫鱼细胞质的mRNA(一种遗传介导物质)导入到金鱼的卵子中,培育出来的金鱼有一部分出现了鲫鱼的特征,即由金鱼的四叶尾鳍改变为鲫鱼的两叶叉型尾鳍。可是,这个实验一直没人能够重复出来,也没人能证明mRNA真的能被转化成DNA,进而整合到金鱼的染色体中去。事实上,新的证据表明这几乎是不可能的。
这个实验之所以获得大量关注,一个主要原因就是童第周的实验技术非常高超。金鱼的卵子很小,要想把外源DNA注射进金鱼的卵子中去,需要很高超的技巧。童第周是这方面公认的一把好手,据说当年他在显微镜前一坐就是5〜6个小时,浪费了无数金鱼卵这才获得了“成功”。
从这个实验过程就可以清楚看出转基因动物实验的难点在哪里。转基因操作必须在单个细胞上进行,这对于细菌来说根本不是问题,所以细菌的转基因实验早就获得了巨大成功,基本做到了指哪儿打哪儿。植物是多细胞生物,难度一下子增加了不少,但植物有个好处,那就是可以用一个细胞培育出一整株植物,所以植物的转基因实验相对来说也不难做。
转基因动物,尤其是哺乳动物,难度一下子就提高了好几个数量级。金鱼卵还好说,牛羊猪的卵是很难获取的。即使获得了足够多数量的受精卵,也要先小心翼翼地把基因转进去,再想法把受精卵植入代孕子宫,等孕期结束后产下幼仔才能知道转基因是否成功了。很显然,这样的实验难度太大,耗时很长,商业化运作的成本太高了。
首先获得突破的是小鼠。小鼠是人类研究得最透彻的哺乳动物,科学家们已经掌握了在实验室条件下培养小鼠胚胎干细胞的窍门。也就是说,科学家手里有足够多的干细胞能够进行转基因操作,并筛选到转成功的干细胞。之后只要把转了基因的干细胞注射到小鼠胚胎中去,就能培养出一种部分细胞被转了基因的“嵌合体”。此后只要再让嵌合体繁殖一次,就可以获得纯粹的转基因小鼠了。
科学家们已经用这种方法培育出了跑得快的小鼠、会发荧光的小鼠,甚至还有不怕猫的小鼠⋯⋯
可惜的是,目前只有小鼠和大鼠的胚胎干细胞能够在实验室条件下进行培养,其他哺乳动物还做不到。但是干细胞领域的飞速发展使得科学家们已经找到了人工诱导哺乳动物的体细胞变成干细胞的法门,这就使得转基因的操作变得容易多了。
目前这个领域的研究非常活跃,最热门的应该算是转基因猪。加拿大科学家已经培育出一种转基因“环保猪”(Enviropig),能够在口腔唾液中分泌植酸酶,帮助消化猪饲料中的植酸。众所周知,普通猪饲料中含有的磷绝大部分是以植酸的形式存在的,因为猪本身不具备消化植酸的能力,所以必须在饲料中补充含磷的添加剂。这样做不但增加了养猪成本,还使得猪粪中磷的含量大大增加。这些磷一旦排入江河湖泊,就会刺激浮游生物的生长,污染水源。
中国是全世界最大的猪消费国,地球上一半以上的猪都是在中国被吃掉的。据说中国有关方面对加拿大培育出的这种转基因“环保猪”很感兴趣,已经引进了几头,正在进行评估。一旦评估通过,中国有望成为全世界第一个“吃螃蟹”的国家。■ 动物转基因时代就要