克隆是英文 clone的音譯,簡單講就是一種人工誘導(dǎo)的無性繁殖方式.但克隆與無性繁殖是不同的.無性繁殖是指不經(jīng)過雌雄兩性生殖細胞的結(jié)合、只由一個生物體產(chǎn)生后代的生殖方式,常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖.由植物的根、莖、葉等經(jīng)過壓條、扦插或嫁接等方式產(chǎn)生新個體也叫無性繁殖.綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進行無性繁殖的.科學(xué)家把人工遺傳操作動、植物的繁殖過程叫克隆,這門生物技術(shù)叫克隆技術(shù).
克隆技術(shù)的設(shè)想是由德國胚胎學(xué)家于1938年首次提 出的,1952年,科學(xué)家首先用青蛙開展克隆實驗,之后不斷有人利用各種動物進行克隆技術(shù)研究.由于該項技術(shù)幾乎沒有取得進展,研究工作在80年代初期一度進入低谷. 后來,有人用哺乳動物胚胎細胞進行克隆取得成功. 1996年7月5日,英國科學(xué)家伊恩·維爾穆特博士用成年羊體細胞克隆出一只活產(chǎn)羊,給克隆技術(shù)研究帶來了重大突破,它突破了以往只能用胚胎細胞進行動物克隆的技術(shù)難 關(guān),首次實現(xiàn)了用體細胞進行動物克隆的目標,實現(xiàn)了更高意義上的動物復(fù)制.研究克隆技術(shù)的目標是找到更好的辦法改變家畜的基因構(gòu)成,培育出成群的能夠為消費者提供可能需要的更好的食品或任何化學(xué)物質(zhì)的動物.
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質(zhì)的供體細胞的核移 植到去除了細胞核的卵細胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為一體,然后促使這一新細胞分裂繁殖發(fā)育成胚胎,當胚胎發(fā)育到一定程度后（羅斯林研究所克隆羊采用的時間約為 6天）再被植入動物子宮中使動物懷孕使可產(chǎn)下與提供細胞 者基因相同的動物.這一過程中如果對供體細胞進行基因改造,那么無性繁殖的動物后代基因就會發(fā)生相同的變化.培育成功三代克隆鼠的“火奴魯魯技術(shù)”與克隆多利羊技術(shù)的主要區(qū)別在于克隆過程中的遺傳物質(zhì)不經(jīng)過培養(yǎng)液的培養(yǎng),而是直接用物理方法注入卵細胞.這一過程中采用化學(xué)刺激法代替電刺激法來重新對卵細胞進行控制.1998年7月 5日,日本石川縣畜產(chǎn)綜合中心與近畿大學(xué)畜產(chǎn)學(xué)研究室的科學(xué)家宣布,他們利用成年動物體細胞克隆的兩頭牛犢誕生.這兩頭克隆牛的誕生表明克隆成年動物的技術(shù)是可重復(fù)的.
當蘇格蘭的羅斯林研究所1996年利用克隆技術(shù)克隆出小羊多利后,這一成果立即被譽為本世紀最重大的也是最有爭論的科技突破之一.這一突破帶來的好處是顯而易見的. 利用這一技術(shù)可以在搶救珍奇瀕危動物、復(fù)制優(yōu)良家畜個體、 擴大良種動物群體、提高畜群遺傳素質(zhì)和生產(chǎn)性能、提供足量試驗動物、推進轉(zhuǎn)基因動物研究、攻克遺傳性疾病、研制 高水平新藥、生產(chǎn)可供人移植的內(nèi)臟器官等研究中發(fā)揮作用.
在肯定了這種技術(shù)的正面作用的同時,人們更大程度上表示了對這種技術(shù)的擔憂,他僑銜?綣?褂貌壞保?庵旨際蹩贍芏隕?肪巢?て詰牟渙加跋歟?恍┛蒲Ъ胰銜? 果在畜牧業(yè)中大量推廣這種無性繁殖技術(shù),很可能破壞生態(tài)平衡,導(dǎo)致一些疾病的大規(guī)模傳播；如果將其應(yīng)用在人類自身的繁殖上,將產(chǎn)生巨大的倫理危機.
克隆羊多莉的身份被披露后,美國俄勒岡科學(xué)家也證實他們于1996年8月已經(jīng)利用克隆胚胎培育出猴子；又有傳說,比利時一醫(yī)生已無意中克隆出一個男孩.盡管比利時科學(xué)家否認克隆人的報道,但是各國政府對克隆技術(shù)在法律 和倫理方面可能造成的影響非常重視,美、德、法、英、加 等國紛紛成立專家小組研究這一問題,科學(xué)家們也要求對這 一領(lǐng)域的研究加以限制.世界衛(wèi)生組織總干事中島宏和歐盟委員會負責科研的委員1997年3月11日分別發(fā)表聲明 和談話,表示反對進行人體克隆試驗.目前各國對這項技術(shù)較為一致的看法是制定法律加強對這種技術(shù)的管理,并嚴禁用它復(fù)制人類.克隆出小羊多利的英國科學(xué)家維爾穆特也說, 用來克隆多利的那種技術(shù)效率極低,在他成功克隆出多利之前該技術(shù)曾導(dǎo)致先天缺損動物的出生.將這種技術(shù)用于人類 是“非常不人道的”.
中國政府也十分重視克隆技術(shù)及其提出的相關(guān)問題,國家科委和農(nóng)業(yè)部等部門已多次召開有各方面專家參加的研討、 座談會,并就有關(guān)問題達成共識.專家們認為,動物克隆技術(shù)的成功是科學(xué)研究上的一個重大事件,它既有有益的一面, 又有不利的可能,必須采取措施加以規(guī)范,嚴格控制住有害的一面,使這項技術(shù)造福于人類.
1997年11月11日,聯(lián)合國教科文組織第29屆 大會在巴黎通過一項題為《世界人類基因組與人權(quán)宣言》的文件,明確反對用克隆技術(shù)繁殖人.文件指出,應(yīng)當利用生物學(xué)、遺傳學(xué)和醫(yī)學(xué)在人類基因組研究方面的成果,但是, 這咱研究必須以維護和改善公眾的健康狀況為目的,違背人 的尊嚴的作法,如用克隆技術(shù)繁殖人的作法,是不能允許的.
1998年1月12日,歐洲19個國家在法國巴黎簽署了一項嚴格禁止克隆人的協(xié)議(european protocol on banning human cloning).這是國際上第一個禁止克隆人的 法律文件,是對《歐洲生物醫(yī)學(xué)條約》的補充.這項禁止克 隆人協(xié)議規(guī)定,禁止各簽約國的研究機構(gòu)或個人使用任何技術(shù)創(chuàng)造與一活人或死人基因相似的人,否則予以重罰.違反協(xié)議的研究人員和醫(yī)生將被禁止從事研究和行醫(yī),有關(guān)研究 所或醫(yī)院的執(zhí)照將被吊銷.如果簽約國研究機構(gòu)或個人在歐洲以外地區(qū)進行這類活動也將追究法律責任.在協(xié)議上簽字的國家有法國、丹麥、立陶宛、芬蘭、希臘、愛爾蘭、意大 利、拉脫維亞、盧森堡、摩爾多瓦、挪威、葡萄牙、羅馬尼 亞、斯洛文尼亞、西班牙、瑞典、馬其頓、土耳其和圣馬力諾.
克隆技術(shù)的發(fā)展
克隆,是Clone的譯音,意為無性繁殖,克隆技術(shù)即無性繁殖技術(shù).前不久報道的英國羅斯林研究所試驗成功的克隆羊多利,是首次利用體細胞克隆成功的,它在生物工程史上揭開了新的一頁.
克隆技術(shù)已經(jīng)歷了三個發(fā)展時期：
第一個時期是微生物克隆,即由一個細菌復(fù)制出成千上萬個和它一模一樣的細菌而變成一個細菌群.
第二個時期是生物技術(shù)克隆,如DNA克隆.
第三個時期就是動物克隆,即由一個細胞克隆成一個動物.
在自然界,有不少植物具有先天的克隆本能,如番薯、馬鈴薯、玫瑰等插枝繁殖的植物.而動物的克隆技術(shù),則經(jīng)歷了由胚胎細胞到體細胞的發(fā)展過程.早在本世紀50年代,美國的科學(xué)家以兩棲動物和魚類作研究對象,首創(chuàng)了細胞核移植技術(shù),他們研究細胞發(fā)育分化的潛能問題,細胞質(zhì)和細胞核的相互作用問題.1986年英國科學(xué)家魏拉德森首次把胚胎細胞利用細胞核移植法克隆出一只羊,以后又有人相繼克隆出牛、羊、鼠、兔、猴等動物.我國的克隆技術(shù)也頗有成就,80年代末,我國克隆出一只兔,1991年西北農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)育研究所與江蘇農(nóng)學(xué)院克隆羊成功,1993年中科院發(fā)育生物研究所與揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院共同克隆出一批山羊,1995年華南師大和廣西農(nóng)大合作克隆出牛,接著中國農(nóng)科院畜牧研究所于1996年克隆牛獲得成功.而美國最近克隆猴取得成功,日本科學(xué)家也聲稱他們繁殖出200多頭“克隆?！?以上所述的克隆動物,都是用胚胎細胞作為供體細胞進行細胞核移植而獲得成功的.
1997年2月英國羅斯林研究所宣布克隆成功的小羊多利,是用乳腺上皮細胞作為供體細胞進行細胞核移植的,它翻開了生物克隆史上嶄新的一頁,突破了利用胚胎細胞進行核移植的傳統(tǒng)方式,使克隆技術(shù)有了長足的進展.整個克隆過程如下：科學(xué)家選取了三只母羊,先將一只母羊的卵細胞中所有遺傳物質(zhì)吸出,然后將另一只6歲母羊的乳腺細胞與之融合,形成一個含有新遺傳物質(zhì)的卵細胞,并促使它分裂發(fā)育成胚胎,當這一胚胎生長到一定程度時再將它植入第三只母羊的子宮中,由它孕育并產(chǎn)下克隆羊多利.多利酷像提供乳腺細胞的6歲母羊. 小羊多利是世界上第一個利用體細胞克隆成功的動物.克隆多利的成功,從理論上說明了高度分化細胞,經(jīng)過一定手段處理之后,也可回復(fù)到受精卵時期的合子功能；說明了在發(fā)育過程中,細胞質(zhì)對異源的細胞核的發(fā)育有調(diào)控作用.它對生物遺傳疾病的治療、優(yōu)良品種的培育和擴群等提供了重要途徑,對物種的優(yōu)化、瀕危動物的種質(zhì)保存,對轉(zhuǎn)基因動物的擴群均有一定作用. 自克隆小羊多利成功后,世界各國引起強烈的反響,有的看作福音,有的則視為禍水,筆者以為對新技術(shù)應(yīng)采取支持態(tài)度,生物克隆取得突破,最大的好處是培養(yǎng)大量品質(zhì)優(yōu)良的家畜,豐富人們的物質(zhì)生活,使畜牧業(yè)的成本降低,效率提高,還可提供某些藥物原料以提高人類免疫功能等等.在小羊多利之前,羅斯林研究所曾培育出一只奶中含治療血友病藥物原料的轉(zhuǎn)基因羊,一家公司以50萬英鎊的高價買去.如果利用體細胞大批“復(fù)制”這只羊,就可挽救更多患者的生命.另外,利用克隆技術(shù)可以大量復(fù)制珍稀動物,挽救瀕危物種,調(diào)節(jié)大自然的生態(tài)平衡,為人類造福,何來憂患呢?當然,克隆技術(shù)也可能帶來負面影響,一些克隆動物在遺傳上是全等的,一種特定病毒或其它疾病的感染,將會帶來災(zāi)難,如果無計劃克隆動物,會擾亂物種的進化規(guī)律,干擾性別比例,這種對生物界的人為控制會帶來許多意想不到的危害.但只要采取相應(yīng)的研究對策,制訂科學(xué)的克隆計劃,這種負效應(yīng)就可以避免.
至于克隆人,這是一個沒有意義的研究課題,當代生物史證明,克隆技術(shù)只能復(fù)制出外貌特征相同的生物,不能克隆出被復(fù)制者原有的才能.人的思想才能受后天的制約.所以,即使有人能克隆出酷似歷史上的偉大領(lǐng)袖、偉大科學(xué)家那樣的人物,也僅在外貌上相同,卻缺乏偉大領(lǐng)袖、偉大科學(xué)家那樣的思想、氣質(zhì)、才能,試問這樣的克隆具有什么意義?至于有人主張克隆人以取得人體器官,用于醫(yī)學(xué)上人體器官的移植,這也是不可行的.因為克隆出來的人首先是一個公民,他享有人權(quán),如果克隆人不肯捐贈器官,你發(fā)明者也不能侵犯人權(quán). 至于克隆無頭的人,那也是不現(xiàn)實的,因為克隆人要生存,首先要吃飯,要思維,沒有頭顱是不可能的,我們總不能培植一個無頭的植物人吧?而且,最重要的是克隆人不符合世情國情,當今世界人口急劇膨脹,不少國家已實行計劃生育,控制人口增長,在這種情況下怎么拆巨資做違背社會發(fā)展規(guī)律的事呢?正如德國研究技術(shù)部長呂特格斯所說：“復(fù)制人類將不被允許,也一定不會發(fā)生.” 目前,克隆技術(shù)在英國又有了新的進展,他們把這一技術(shù)應(yīng)用于人類造血事業(yè).英國的PPL公司是克隆技術(shù)的經(jīng)濟后臺,它的主管羅思詹姆斯博士說：“從研究多利中我們知道,我們可以用一個細胞制造出一只轉(zhuǎn)基因動物.我們現(xiàn)在正利用這一技術(shù)生產(chǎn)人類血液中最重要的組成部分,也就是血漿.”他們與羅斯林研究所合作研究一種帶有人類基因的牛和羊.他們先把動物體內(nèi)的血漿取出,再取代人類的血漿,這種改變了基因的牛和羊體內(nèi)就含有人類血漿的重要成分,通過對這些動物的飼養(yǎng)、再克隆或繁殖,就可以得到穩(wěn)定可靠而且相對便宜的血資源,據(jù)統(tǒng)計在英國每年價值可達150英鎊.可謂效益匪淺. 克隆技術(shù)的前景不可估量.