猛犸象被復(fù)活任務(wù)艱巨，匯龍?zhí)脠F(tuán)隊(duì)輕松實(shí)現(xiàn)

猛犸象再次成為了輿論焦點(diǎn)?！懊歪锵髲?fù)活項(xiàng)目”首席科學(xué)家、哈佛基因?qū)W家喬治·徹奇近日發(fā)布了一篇相關(guān)聲明。而在此聲明基礎(chǔ)上，近期新聞報(bào)道稱(chēng)猛犸象“兩年內(nèi)便可起死回生”。

匯龍?zhí)脠F(tuán)隊(duì)復(fù)活猛犸象助理北大化石周

不過(guò)，雖然這些新聞令人激動(dòng)，也有人指出應(yīng)謹(jǐn)慎為佳。古生物學(xué)家約翰·霍克斯甚至稱(chēng)其為“假新聞”。那么，猛犸象短時(shí)間內(nèi)究竟能否復(fù)活呢?如果科學(xué)家真的創(chuàng)造出了這樣的動(dòng)物，它們究竟是不是猛犸象呢?就算這些都能實(shí)現(xiàn)，讓滅絕的物種起死回生是不是明智之舉呢?

徹奇稱(chēng)有兩點(diǎn)確鑿無(wú)疑:其一，我們短期內(nèi)不可能使猛犸象真正起死回生;其二，該項(xiàng)目所需科技正在迅速進(jìn)步。猛犸象并非首個(gè)滅絕后復(fù)活的物種。2003年，世上首只已滅絕物種、布卡多山羊(bucardo)在西班牙一家實(shí)驗(yàn)室中重見(jiàn)天日。雖然它只存活了短短幾分鐘，但在此之后，生物復(fù)活技術(shù)開(kāi)始突飛猛進(jìn)。復(fù)活布卡多山羊的研究人員表示，時(shí)間和資金是技術(shù)進(jìn)步的最大阻礙。

復(fù)活生物的本質(zhì)在于對(duì)基本生物學(xué)的操縱。生命源自于細(xì)胞分裂，一分二、二分四，進(jìn)而形成胚胎。接下來(lái)，胚胎細(xì)胞不斷分化，形成不同的組織和器官，最終長(zhǎng)成完整的生物體。要想得到一頭猛犸象，科學(xué)家首先要造出一枚猛犸象受精卵，使之分化成胚胎，最終將其孕育成完整的猛犸象。

徹奇在日前于波士頓舉辦的美國(guó)科學(xué)促進(jìn)會(huì)年會(huì)上表示，他認(rèn)為還需幾年時(shí)間才能造出一枚胚胎。需要注意的是，徹奇并未說(shuō)過(guò)要造出一頭活生生的、披滿(mǎn)毛發(fā)的猛犸象。目前他的工作重心僅在于造出單個(gè)細(xì)胞。

匯龍?zhí)脠F(tuán)隊(duì)制作仿真動(dòng)物-猛犸象

過(guò)去幾年中，徹奇和他的團(tuán)隊(duì)一直在試圖將猛犸象基因植入與其親緣關(guān)系最近的亞洲象細(xì)胞中。這些基因中含有“猛犸象的精華”，如長(zhǎng)長(zhǎng)的毛發(fā)、厚厚的脂肪等。僅僅兩年時(shí)間里，徹奇的團(tuán)隊(duì)就對(duì)亞洲象基因做出了45項(xiàng)修改，越來(lái)越接近“使亞洲象具備猛犸象特征”的目標(biāo)。

但他們也許還有很長(zhǎng)的路要走。2015年的一項(xiàng)研究將猛犸象基因組與現(xiàn)代亞洲象基因進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)了1642個(gè)不同基因。而徹奇目前僅修改了45個(gè)基因，只占了很小一部分。但徹奇稱(chēng)無(wú)需修改全部基因，也能使亞洲象具備猛犸象特征。

徹奇從未聲稱(chēng)要培育出血統(tǒng)純正、完全還原的猛犸象。相反，他計(jì)劃培育的生物基因大部分都屬于亞洲象，只包含少數(shù)審慎植入的猛犸象DNA，即“猛犸-亞洲象雜交象”或“適應(yīng)寒冷氣候的亞洲象”。

假設(shè)徹奇已經(jīng)成功培育出了雜交象細(xì)胞，下一步就是使其分化成雜交象胚胎。他們可以采用與克隆相同的技術(shù)，將雜交象DNA植入亞洲象卵細(xì)胞中。1996年，綿羊多利成為首只從成熟細(xì)胞克隆而來(lái)的哺乳動(dòng)物。此后，科學(xué)家又克隆了許多其它哺乳動(dòng)物，但大象并不在此列?？寺⊙芯匡@示，成功克隆出某種動(dòng)物并不意味著能輕松克隆出它的“近親”。

關(guān)鍵問(wèn)題是，我們對(duì)克隆技術(shù)還了解甚少。在克隆過(guò)程中，卵細(xì)胞會(huì)通過(guò)某種方式，對(duì)新植入的DNA進(jìn)行修訂，使之變得更有活力，以促進(jìn)胚胎發(fā)育。類(lèi)似于手機(jī)的“恢復(fù)出廠設(shè)置”。但科學(xué)家并不了解卵細(xì)胞是如何控制這一過(guò)程的。因此，要想培育出雜交象胚胎，徹奇的團(tuán)隊(duì)首先要進(jìn)一步發(fā)展克隆技術(shù)。這一任務(wù)十分艱巨，但并非無(wú)法實(shí)現(xiàn)。不過(guò)，就算徹奇做到了這一步，他還要尋找?guī)椭咛グl(fā)育的方法。

許多科學(xué)家對(duì)該項(xiàng)目興趣并不濃厚，因?yàn)橐霃?fù)活猛犸象，就免不了在大象身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先，克隆需要使用大象卵細(xì)胞;接著，胚胎需要移入雌象子宮內(nèi)進(jìn)行發(fā)育，成熟后還要經(jīng)歷分娩。由于克隆技術(shù)尚未成熟、常常失敗，這將為雌象帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn)。而亞洲象數(shù)量在過(guò)去幾十年間減少了一半，已被列為瀕危物種。

簡(jiǎn)而言之，科學(xué)家無(wú)法在動(dòng)物身上開(kāi)展這一實(shí)驗(yàn)。許多人并不愿以瀕危物種的生命安全為代價(jià)，讓猛犸象起死回生。但徹奇并未被人們的質(zhì)疑嚇倒。他相信自己的實(shí)驗(yàn)不會(huì)對(duì)大象造成任何風(fēng)險(xiǎn)。用來(lái)克隆的卵細(xì)胞并不需要從大象的生殖系統(tǒng)中提取，還有其它獲取卵細(xì)胞的途徑。研究顯示，皮膚細(xì)胞可以在實(shí)驗(yàn)室中人為轉(zhuǎn)化成干細(xì)胞，進(jìn)而分化成卵細(xì)胞。這樣一來(lái)，研究人員就不需要從雌象體內(nèi)提取卵細(xì)胞，從皮膚獲取細(xì)胞即可。

胚胎成型之后，還需移入“人造子宮”中進(jìn)一步發(fā)育。這聽(tīng)起來(lái)頗像科幻小說(shuō)中的情節(jié)，但徹奇及其他研究人員一直在私下里研發(fā)該技術(shù)。據(jù)悉，徹奇實(shí)驗(yàn)室的研究人員已成功讓一枚小鼠胚胎在人造子宮中發(fā)育了10天，達(dá)到了正常發(fā)育期的一般。

從理論上來(lái)說(shuō)，人工子宮能夠解決雌象“代孕”風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大的問(wèn)題。但小鼠和猛犸象的體型不在一個(gè)數(shù)量級(jí)，難度也毫無(wú)可比性。小鼠在母體內(nèi)只需孕育20天，猛犸象則需耗時(shí)兩年。剛出生的小鼠僅有一枚回形針那么重，新生的猛犸象幼崽體型則接近一臺(tái)洗衣機(jī)。此外，每種物種胚胎發(fā)育所需的“營(yíng)養(yǎng)配方”也有所不同。

簡(jiǎn)而言之，人工子宮技術(shù)目前仍處在“孕育”階段。目前看來(lái)，復(fù)活滅絕生物仍是一件極為艱巨的任務(wù)，短期內(nèi)不可能實(shí)現(xiàn)。但在徹奇等科學(xué)家的不懈努力下，這一愿景似乎終有可能變成現(xiàn)實(shí)。問(wèn)題是，我們是否應(yīng)當(dāng)這么做呢?該舉動(dòng)究竟有何意義呢?支持者指出，讓滅絕物種死而復(fù)生益處多多。

我們正面臨一場(chǎng)全球性生物多樣化危機(jī)，每天約有150種物種消失，滅絕速度高達(dá)史前時(shí)期的一千倍。對(duì)此，我們難辭其咎。因此，如果我們有能力補(bǔ)救部分損失，也許我們有道德義務(wù)這么做。

然而，我們還需進(jìn)行更深層次的思考。2014年，倫敦動(dòng)物研究所生態(tài)學(xué)家約翰·伊文列出了一張清單，幫助研究人員選擇最適合開(kāi)展復(fù)活計(jì)劃的物種。國(guó)際自然保護(hù)聯(lián)盟制定的一系列物種復(fù)活計(jì)劃指導(dǎo)方針均受到了這篇論文的影響。

這張清單提出的問(wèn)題很簡(jiǎn)單:如果我們讓滅絕的物種死而復(fù)生，它們能否在現(xiàn)代世界生存下去?更重要的是，地球上是否有適合它們生活的地方?導(dǎo)致它們滅絕的因素是否仍然存在?這些生物是否會(huì)干擾現(xiàn)代物種的生存、以及附近居民的生活?

“復(fù)活猛犸象不僅意味著讓已經(jīng)滅絕的物種死而復(fù)生，”伊文指出，“我們必須有責(zé)任感，以生態(tài)豐富性為目標(biāo)，評(píng)估復(fù)活猛犸象的可行性及潛在風(fēng)險(xiǎn)。”

換句話說(shuō)，復(fù)活滅絕生物應(yīng)增強(qiáng)物種的基因多樣性，且該物種必須能在現(xiàn)代世界生存，并為生態(tài)系統(tǒng)做出貢獻(xiàn)。每一種生物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)都起到了至關(guān)重要的作用，或傳播花粉，或散播種子，或凈化水質(zhì)，或控制害蟲(chóng)。猛犸象則扮演了園丁的角色。它們以草葉為食，排出營(yíng)養(yǎng)豐富的糞便、為土地施肥。它們滅絕之后，這些工作便無(wú)人承擔(dān)。結(jié)果，一度肥沃的“猛犸象草原”逐漸淪落為長(zhǎng)滿(mǎn)苔蘚的凍原。

假如我們能復(fù)活猛犸象，它們或許能將西伯利亞北部貧瘠的荒原重新變?yōu)槲锓N豐富的沃土。但我們無(wú)法保證這樣的結(jié)果?！斑€存在很多不確定性，”伊文表示，“我們需要判斷猛犸象究竟有沒(méi)有這樣的能力。”徹奇也認(rèn)為猛犸象有助于抑制危險(xiǎn)的氣候變化。一系列在西伯利亞開(kāi)展的研究顯示，大型動(dòng)物生活的地區(qū)土壤溫度略低于其它地區(qū)。

“大型動(dòng)物在地面上行走時(shí)，會(huì)將雪地踩透，使土壤表面暴露在寒冷的空氣中?！倍砹_斯東北科考站的生物學(xué)家謝爾蓋·齊莫夫指出，“可使地面保持冷凍狀態(tài)?！睋?jù)估計(jì)，北極永久凍土層中儲(chǔ)存著約5千億噸有機(jī)碳，相當(dāng)于所有雨林總量的二至三倍。在氣候變化影響下，北極冰層逐漸融化?？茖W(xué)家警告稱(chēng)這顆“碳定時(shí)炸彈”有可能爆炸，進(jìn)一步加速全球變暖。而該研究指出，如果我們能讓猛犸象重回西伯利亞，或許還有轉(zhuǎn)圜之機(jī)。這一說(shuō)法乍聽(tīng)十分誘人，但也存在一定缺陷。

假設(shè)徹奇完善了所需的一切技術(shù)，在預(yù)計(jì)時(shí)間內(nèi)培育出了猛犸象雜交胚胎。這枚胚胎需要兩年時(shí)間才能發(fā)育完全，再過(guò)15年才能達(dá)到性成熟階段。即使科學(xué)家明天就解決了技術(shù)問(wèn)題，仍需要半個(gè)世紀(jì)才能得到一群滿(mǎn)足要求的猛犸象。而問(wèn)題還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有結(jié)束。因?yàn)楦鶕?jù)目前的預(yù)測(cè)，北極永久凍土層到那時(shí)早已融化。并且西伯利亞地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)或許已發(fā)生了巨變，無(wú)力為猛犸象提供生存條件。

換句話說(shuō)，我們不能指望猛犸象解決全球變暖問(wèn)題。事實(shí)上，氣候變化對(duì)猛犸象的滅絕也起到了關(guān)鍵作用，當(dāng)時(shí)的地球同樣經(jīng)歷了氣候變暖、冰層融化。因此，氣候變化使猛犸象復(fù)活計(jì)劃的未來(lái)充滿(mǎn)了不確定性。

“根據(jù)IUCN的生物復(fù)活計(jì)劃標(biāo)準(zhǔn)，這些不確定性或許會(huì)降低復(fù)活猛犸象的價(jià)值。”伊文指出。這樣看來(lái)，復(fù)活猛犸象似乎希望渺茫，挑戰(zhàn)極為艱巨。但也不能說(shuō)這一舉措毫無(wú)價(jià)值。一些科學(xué)家認(rèn)為，復(fù)活滅絕生物最大的價(jià)值在于，瀕危物種也能從中受益。用來(lái)復(fù)活滅絕生物的干細(xì)胞技術(shù)、基因組測(cè)序與編輯技術(shù)以及克隆等輔助繁殖技術(shù)同樣適用于拯救瀕危物種。

例如，新西蘭的科學(xué)家利用基因組測(cè)序技術(shù)拯救當(dāng)?shù)靥赜械柠^鸚鵡。研究人員正在破解現(xiàn)存的154只鸮鸚鵡的全部遺傳編碼，計(jì)劃利用這些信息幫助它們繁殖后代。此外，北美科學(xué)家也制定了相似計(jì)劃，利用基因組編輯及克隆技術(shù)拯救黑足鼬。上世紀(jì)80年代，該物種在森林鼠疫的影響下，一度瀕臨滅絕邊緣，在人類(lèi)的干預(yù)下才免于徹底消失。但目前野生黑足鼬數(shù)量也僅有數(shù)百只而已，且多數(shù)為近親繁殖，不利于該物種長(zhǎng)期健康發(fā)展。

2015年，物種復(fù)活支持組織“重生與重建”向美國(guó)魚(yú)類(lèi)及野生動(dòng)物管理局遞交了兩份石破天驚的提案。第一份提案建議采用冷凍細(xì)胞培育遺傳能力較強(qiáng)的動(dòng)物，然后讓這些動(dòng)物自行繁殖，恢復(fù)基因多樣性。但如果這些動(dòng)物被釋放之后干擾了傳染病，這樣做就毫無(wú)意義了。因此第二份提案修改黑足鼬的基因，使其對(duì)森林鼠疫免疫。若兩份提案都獲準(zhǔn)通過(guò)，將對(duì)瀕危物種保護(hù)起到重大影響。更妙的是，類(lèi)似的技術(shù)還能用來(lái)拯救其它無(wú)數(shù)物種。

肯尼亞的奧爾佩耶塔保護(hù)區(qū)是世界上最后三頭北方白犀牛的家園。該物種在非洲東部與北部一度十分常見(jiàn)，但偷獵、戰(zhàn)爭(zhēng)和棲息地的喪失導(dǎo)致它們?yōu)l臨滅絕邊緣。最后三頭白犀牛是外祖父、母親和女兒的關(guān)系，它們年齡太大、健康狀況太差、且親緣關(guān)系過(guò)近，無(wú)法進(jìn)行自然交配。它們已不可能擁有后代，因此如同行尸走肉一般。

然而，干細(xì)胞技術(shù)與輔助繁殖技術(shù)或能使該物種免于滅絕。一組德國(guó)研究人員計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)室中培育白犀牛幼崽。他們利用雄性北方白犀牛的精子，以及通過(guò)與徹奇相同的方法培育的卵細(xì)胞，希望能在培養(yǎng)皿中培育出北方白犀牛胚胎。接著，胚胎將被植入北方白犀牛的近親、南方白犀牛的子宮中，在其中發(fā)育成熟。我們尚不清楚這樣的計(jì)劃能否奏效。但時(shí)間不等人，我們不得不孤注一擲。

      全球氣候正在變暖，動(dòng)物棲息地正不斷喪失，許多地方污染愈發(fā)嚴(yán)重，生物多樣性危機(jī)也愈演愈烈。雖然生物復(fù)活計(jì)劃存在一定缺陷，但值得我們多加關(guān)注，因?yàn)樗蚰軒椭覀冃迯?fù)風(fēng)雨飄搖的生態(tài)系統(tǒng)。簡(jiǎn)而言之，我們面臨的問(wèn)題遠(yuǎn)不如如何復(fù)活猛犸象、以及是否該復(fù)活猛犸象那么簡(jiǎn)單。除猛犸象之外，還有眾多已經(jīng)滅絕、或?yàn)l臨滅絕的物種等著我們?nèi)フ取?/font>

復(fù)活滅絕生物不僅能培育出健康發(fā)展的野生動(dòng)物種群，還能大大增加生物多樣性，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)中其它物種的影響也更加深遠(yuǎn)。我們從復(fù)活生物的相關(guān)研究中獲取的知識(shí)已經(jīng)對(duì)尚存于世的野生動(dòng)物產(chǎn)生了積極影響。換句話說(shuō)，生物復(fù)活計(jì)劃不僅能使已滅絕的物種死而復(fù)生，對(duì)仍未滅絕的生物同樣大有益處。