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【中國(guó)新聞周刊】一萬(wàn)年前滅絕的兇猛動(dòng)物,“復(fù)活”了?

  或許你見(jiàn)過(guò)這樣一張照片:一位留著長(zhǎng)卷發(fā)、滿臉溫柔笑意的男子坐在《權(quán)力的游戲》中的“鐵王座”上,懷里緊緊抱著兩只毛色雪白、耳朵尖尖的幼狼。這兩只小家伙所“代表”的物種是恐狼,已于12000年前滅絕,《權(quán)力的游戲》中冰原狼的原型正源自此。

  4月7日,美國(guó)生物技術(shù)公司Colossal Biosciences宣布通過(guò)基因編輯等技術(shù)成功“復(fù)活”三只恐狼。據(jù)外媒報(bào)道,《權(quán)力的游戲》的作者喬治·馬丁看到這幾只毛茸茸的幼崽時(shí)感動(dòng)落淚,并稱“這是我見(jiàn)過(guò)最偉大的事情之一”。

美國(guó)生物技術(shù)公司Colossal Biosciences通過(guò)基因編輯等技術(shù)成功“復(fù)活”三只恐狼,下圖從左至右分別為雷穆斯(雄性)、羅慕路斯(雄性)、卡麗熙(雌性)。本文圖/Colossal Biosciences官方網(wǎng)站
美國(guó)生物技術(shù)公司Colossal Biosciences通過(guò)基因編輯等技術(shù)成功“復(fù)活”三只恐狼,下圖從左至右分別為雷穆斯(雄性)、羅慕路斯(雄性)、卡麗熙(雌性)。本文圖/Colossal Biosciences官方網(wǎng)站
美國(guó)生物技術(shù)公司Colossal Biosciences通過(guò)基因編輯等技術(shù)成功“復(fù)活”三只恐狼,下圖從左至右分別為雷穆斯(雄性)、羅慕路斯(雄性)、卡麗熙(雌性)。本文圖/Colossal Biosciences官方網(wǎng)站
美國(guó)生物技術(shù)公司Colossal Biosciences通過(guò)基因編輯等技術(shù)成功“復(fù)活”三只恐狼,下圖從左至右分別為雷穆斯(雄性)、羅慕路斯(雄性)、卡麗熙(雌性)。本文圖/Colossal Biosciences官方網(wǎng)站

  這家成立于2021年的公司針對(duì)滅絕動(dòng)物的“復(fù)活”計(jì)劃遠(yuǎn)不止于此。公開(kāi)資料顯示,Colossal Biosciences公司由被譽(yù)為“基因組學(xué)之父”的美國(guó)哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)系教授喬治·丘奇與科技資本家本·拉姆聯(lián)合創(chuàng)辦,猛犸象、渡渡鳥均在其“復(fù)活”清單中。今年3月,該公司宣布成功將小鼠改造成金色“長(zhǎng)毛猛犸鼠”,被認(rèn)為是“復(fù)活”猛犸象計(jì)劃的關(guān)鍵一步。

  Colossal Biosciences公司首席科學(xué)官貝絲·夏皮羅接受《中國(guó)新聞周刊》采訪時(shí)表示,該公司的目標(biāo)是開(kāi)發(fā)新技術(shù),并將其添加到一個(gè)不斷豐富的工具包中,以幫助保護(hù)瀕危物種免于滅絕!拔覀儗幵笓碛泄ぞ叨恍枰ぞ撸膊辉感枰ぞ邥r(shí)沒(méi)有工具!

  “最適合第一個(gè)‘復(fù)活’的物種”

  夏皮羅告訴《中國(guó)新聞周刊》,兩年前,公司內(nèi)部舉行了一次會(huì)議,并制定了一份并未對(duì)外宣布的“復(fù)活”物種清單!爱(dāng)時(shí)我們?cè)诤诎迳狭星鍐,本·拉姆說(shuō)他想要一頭史德拉海牛!边@太荒謬了,夏皮羅評(píng)論道,史德拉海牛的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于現(xiàn)存能作為其“代孕”母親的動(dòng)物,嬰兒比母親還龐大是行不通的,這是不可能完成的計(jì)劃。

  隨后,會(huì)上討論了其他可能進(jìn)行“復(fù)活”的物種。討論到恐狼時(shí),有人站出來(lái)阻攔說(shuō),“等等,那不是真的物種,那是《權(quán)力的游戲》中的角色”!安唬@是一個(gè)真實(shí)的物種,而且我們有一些DNA信息,雖然不是很多!毕钠ち_回答道。

  事實(shí)上,恐狼似乎比其他物種更適合成為第一個(gè)被“復(fù)活”的物種。夏皮羅解釋稱,因?yàn)榭掷峭庥^很像灰狼,且基因上也與灰狼接近,與灰狼共享99.5%的DNA,這意味著灰狼是非常理想的能用于恐狼“復(fù)活”的物種。于是,團(tuán)隊(duì)收集了大量灰狼的DNA序列信息,并研究這些信息如何影響灰狼的外表、行為方式和健康!拔覀円仓廊绾握疹櫵鼈,這就是我們選擇恐狼作為首個(gè)‘復(fù)活’目標(biāo)的原因!

  “復(fù)活”恐狼實(shí)質(zhì)上是對(duì)灰狼的基因進(jìn)行精準(zhǔn)的改造。這一宏偉計(jì)劃需要先找到一些跨越萬(wàn)年的“遠(yuǎn)古碎片”,該公司科研團(tuán)隊(duì)從距今13000年前的恐狼牙齒和距今72000年前的恐狼耳骨中提取出恐狼的基因組樣本,喚醒了沉睡在冰河時(shí)代深處的史前密碼。

  這一“復(fù)活”工程中還有克隆操作的“戲份”。傳統(tǒng)的動(dòng)物克隆方式中,科學(xué)家們需要從供體動(dòng)物身上剪下一塊組織,再一點(diǎn)點(diǎn)提取出單個(gè)細(xì)胞,最早的克隆界明星——多莉羊就是這樣被創(chuàng)造出來(lái)的。而Colossal Biosciences公司則采用了一種不需要“大動(dòng)干戈”的方式,只需從灰狼的血液中提取出內(nèi)皮祖細(xì)胞,為操作過(guò)程提供了更安全、便利的路徑。

  夏皮羅告訴《中國(guó)新聞周刊》,這些分離出的細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中“非常強(qiáng)大”,很快就能呈現(xiàn)出研究團(tuán)隊(duì)想要的結(jié)果。目前,他們?nèi)孕枰獙⒋朔椒ㄔ谄渌锓N中進(jìn)一步嘗試,以得到一個(gè)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的、有信心的、可靠的答案。

  分離出內(nèi)皮祖細(xì)胞后,科研團(tuán)隊(duì)便開(kāi)啟了他們精密而大膽的“基因修飾工程”。他們根據(jù)從恐狼基因組中解析出的遺傳信息,利用CRISPR基因編輯技術(shù)(常被比作“基因剪刀”),對(duì)內(nèi)皮祖細(xì)胞核內(nèi)的14個(gè)關(guān)鍵基因進(jìn)行了20次精準(zhǔn)編輯,為細(xì)胞換上一套“恐狼版本的指令”。隨后,編輯完成的細(xì)胞核被移植進(jìn)一個(gè)去除了原始細(xì)胞核的卵子中,卵子被培養(yǎng)成胚胎,并最終植入“代孕”獵犬的子宮中。

  清華大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授、清華大學(xué)合成與系統(tǒng)生物學(xué)中心主任陳國(guó)強(qiáng)對(duì)《中國(guó)新聞周刊》表示,CRISPR基因編輯技術(shù)可以定點(diǎn)地對(duì)基因進(jìn)行編輯,在基因的修復(fù)、插入方面能起到很好的作用。但操作不當(dāng)、對(duì)未知基因編輯也可能導(dǎo)致動(dòng)物出現(xiàn)疾病甚至死亡。

  夏皮羅表示,每一次基因編輯都會(huì)帶來(lái)一定風(fēng)險(xiǎn),都可能出現(xiàn)意想不到的后果。所以,團(tuán)隊(duì)盡可能少地進(jìn)行基因編輯操作,同時(shí)確保仍能得到想要的恐狼外表特征。“我們有很多遺傳信息,包括DNA序列與不同結(jié)果之間的聯(lián)系。”

  她以恐狼的白色皮毛為例解釋道,恐狼之所以會(huì)有白色皮毛,是因?yàn)榭刂泼l(fā)色素沉積的三個(gè)關(guān)鍵基因發(fā)生了突變。但團(tuán)隊(duì)從早期文獻(xiàn)中獲知,有一些灰狼在這三個(gè)基因發(fā)生突變后并沒(méi)有得到與恐狼相同的白色皮毛性狀,而是導(dǎo)致了失明或失聰。因此,團(tuán)隊(duì)果斷放棄了這一高風(fēng)險(xiǎn)想法,轉(zhuǎn)而參考健康的白毛家犬的基因特征,并經(jīng)過(guò)一系列精準(zhǔn)編輯最終使“復(fù)活”的恐狼披上了華麗的“白色大衣”!斑@是我們決定編輯哪些基因的一個(gè)代表性例子,我們的目標(biāo)是盡可能安全!

  已成功“復(fù)活”的三只恐狼中,誕生于2024年10月的兩只公恐狼分別被命名為羅慕路斯和雷穆斯,這源自古羅馬神話中被母狼哺育撫養(yǎng)的雙胞胎兄弟。另一只母恐狼誕生于2025年1月,取名為卡麗熙,是為了致敬《權(quán)力的游戲》中丹妮莉絲·坦格利安一角。

  “嚴(yán)格意義的‘復(fù)活’是不存在的”

  夏皮羅對(duì)這一“復(fù)活”工程進(jìn)行描述時(shí),全程用的是“去滅絕(de-extinction)”一詞。伴隨三只恐狼的問(wèn)世,一系列疑問(wèn)和爭(zhēng)議隨之而來(lái)。其中一大焦點(diǎn)在于:這三只恐狼與一萬(wàn)多年前已滅絕的恐狼是否是同一物種?這到底是否屬于“復(fù)活”?

  中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所所長(zhǎng)徐星對(duì)《中國(guó)新聞周刊》表示,嚴(yán)格意義上的“復(fù)活”是不存在的!皬膰(yán)格意義上來(lái)說(shuō),什么叫復(fù)活?復(fù)活要有100%的恐狼基因組。此外,除了基因組信息,一個(gè)生物從受精卵發(fā)育到成體的過(guò)程中,母體環(huán)境等因素也會(huì)對(duì)塑造物種產(chǎn)生重要影響,而隨著恐狼的滅絕,相同的母體環(huán)境已不復(fù)存在了!彼J(rèn)為,無(wú)論怎么稱呼,人們最終看到的就是一個(gè)活的生物體。至于接不接受“復(fù)活”這個(gè)概念,更多的是哲學(xué)還有語(yǔ)言方面的探討。

  中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所研究員周忠和認(rèn)為,“復(fù)活”滅絕物種是人類的一個(gè)夢(mèng)想,Colossal Biosciences公司是借助“復(fù)活”的噱頭來(lái)吸引人們的好奇心!爱(dāng)然從科學(xué)的角度需要嚴(yán)謹(jǐn)一點(diǎn),真正解讀的時(shí)候就應(yīng)告訴大家其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到‘復(fù)活’的地步!

  “有時(shí)候公司需要這種廣告效應(yīng)!敝袊(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所研究員袁訓(xùn)來(lái)表示,新誕生的三只恐狼與已滅絕的恐狼要稱作同一物種,需要能將恐狼的基因和外表特征遺傳給下一代。如果僅僅是通過(guò)基因編輯改變某些外觀性狀而不具有遺傳性,就不能稱為同一物種。同時(shí),“復(fù)活物種”這一概念需要有足夠多的個(gè)體數(shù)量支撐,目前僅有的三只恐狼顯然是不夠的。

  “我很理解人們對(duì)此抱有不同的看法,但如果稱呼上的爭(zhēng)議掩蓋了令人難以置信的科學(xué)進(jìn)步,以及這項(xiàng)技術(shù)在保存和保護(hù)物種方面的潛力,這會(huì)有點(diǎn)令人失望!毕钠ち_對(duì)《中國(guó)新聞周刊》表示。

  “滅絕是永遠(yuǎn)的,不可能帶回與已滅絕物種完全一樣的生物!毕钠ち_表示,Colossal Biosciences公司的目標(biāo)不是帶回一個(gè)與曾經(jīng)活著的物種基因完全相同的復(fù)制品。相反,“復(fù)活”而來(lái)的新物種應(yīng)該是代表原物種某些組成部分的生物,使其能夠適應(yīng)今天的棲息環(huán)境。

  關(guān)于“去滅絕”一詞,夏皮羅告訴《中國(guó)新聞周刊》,根據(jù)世界自然保護(hù)聯(lián)盟2016年發(fā)布的報(bào)告,該詞指的是將滅絕物種的某些方面帶回來(lái)!巴ㄟ^(guò)觀察動(dòng)物的進(jìn)化和成長(zhǎng),了解它們的行為,我想我們已經(jīng)成功做到了這一點(diǎn)。”

  徐星表示,生物物種是一個(gè)比較復(fù)雜的概念,有不同的定義方式,最通用的檢驗(yàn)方式是是否存在生殖隔離,即不同物種間由于遺傳、生理等差異無(wú)法成功交配產(chǎn)生可育后代。

  夏皮羅認(rèn)為,人們對(duì)物種分類有很多不同的方法,可以稱它們?yōu)椤翱掷恰保梢苑Q它們?yōu)椤按砜掷恰,但同樣正確的說(shuō)法是,它們是灰狼,通過(guò)20次DNA編輯,使它們表現(xiàn)出恐狼的特征,這些都是正確的指代方式。她強(qiáng)調(diào),從一開(kāi)始該公司對(duì)這一點(diǎn)就保持透明,人們從一開(kāi)始就知道這是經(jīng)過(guò)20次基因編輯的灰狼。“我們最初說(shuō)的正是這一點(diǎn),只是人們不喜歡這樣,所以我們也將它們稱作恐狼!

  應(yīng)建立倫理審查制度和法律法規(guī)

  “從古生物學(xué)家的角度,每天都有新物種在產(chǎn)生,每天也有舊物種在消失,這種新老交替的過(guò)程是地球上的一種自然現(xiàn)象,是一部波瀾壯闊的演化史!痹(xùn)來(lái)表示,一個(gè)生物總要經(jīng)歷少年期、青年期、中年期、老年期直到衰亡,如果不發(fā)生行星相撞等特殊事件,一般一個(gè)物種在200萬(wàn)—300萬(wàn)年就會(huì)滅亡,這是自然發(fā)展的規(guī)律。

  徐星認(rèn)為,一方面,“復(fù)活”滅絕物種可以推動(dòng)生物科技的發(fā)展,解決一系列技術(shù)難題,更好地保護(hù)生物多樣性;另一方面,能滿足公眾的好奇心,對(duì)公眾來(lái)說(shuō)是一個(gè)全新的體驗(yàn)。

  據(jù)《時(shí)代》雜志報(bào)道,三只恐狼將在一個(gè)2000 英畝的生態(tài)保護(hù)區(qū)中度過(guò)一生,接受人工飼養(yǎng),不會(huì)放歸野外生活。周忠和表示,做研究是一方面,與將恐狼放到野生的生態(tài)系統(tǒng)里是兩回事!拔矣X(jué)得用于研究是沒(méi)問(wèn)題的,但如果要規(guī);a(chǎn),然后放歸到某一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),就要比較慎重了!

  “設(shè)限,而不是一律禁止!北本┐髮W(xué)醫(yī)學(xué)人文學(xué)院副教授、北京大學(xué)生物醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)委員劉瑞爽認(rèn)為,針對(duì)滅絕動(dòng)物“復(fù)活”的監(jiān)管,應(yīng)建立起相應(yīng)的倫理審查制度和法律規(guī)范。徐星表示,在滅絕動(dòng)物“復(fù)活”這件事上要設(shè)立一些底線:首先,人們應(yīng)怎樣保證現(xiàn)有的生物安全;其次,未來(lái)有更多的滅絕動(dòng)物被“復(fù)活”后,人們?cè)撊绾谓缍ㄟ@些物種,它們的活動(dòng)范圍是什么,怎樣對(duì)待它們,這些都要做好規(guī)范。“這不是一個(gè)國(guó)家的事情,最終必須達(dá)成全球共識(shí)!

  未來(lái)三只恐狼是否有可能進(jìn)入動(dòng)物園,讓更多公眾觀賞?對(duì)此,夏皮羅給出了否定的答案!拔覀兿胙芯克鼈兊男袨榕c棲息地的互動(dòng),以及基因編輯如何影響它們的健康和長(zhǎng)期生存等,這是評(píng)估技術(shù)更廣泛應(yīng)用非常重要的下一步!毕钠ち_稱,該公司將對(duì)三只恐狼的位置保密,為了能使這些技術(shù)在未來(lái)更廣泛地應(yīng)用,他們需要確保恐狼的安全。

  據(jù)美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)報(bào)道,Colossal Biosciences公司將用創(chuàng)造恐狼的技術(shù)幫助保護(hù)瀕危動(dòng)物。日前,該公司已使用該方法克隆了兩窩紅狼,這是世界上最瀕危的狼種之一。夏皮羅告訴《中國(guó)新聞周刊》,技術(shù)操作層面上大體相同,不同之處在于研究團(tuán)隊(duì)沒(méi)有編輯紅狼的基因組,沒(méi)有改變紅狼的DNA序列,因?yàn)樗鞘澜缟洗嬖诘奈锓N。

  除了“復(fù)活”恐狼外,Colossal Biosciences公司還有更大的“野心”。喬治·丘奇作為該公司的聯(lián)合創(chuàng)辦人之一,是全球基因組工程、系統(tǒng)和合成生物學(xué)領(lǐng)域的先驅(qū),自幼便展示出了對(duì)科學(xué)的著迷。據(jù)美媒報(bào)道,10歲時(shí),他模仿一位植物學(xué)家的工作,將一棵果樹(shù)的樹(shù)枝嫁接到自家后院的另一棵果樹(shù)上。

  2008年接受《紐約時(shí)報(bào)》采訪時(shí),丘奇表達(dá)了通過(guò)對(duì)猛犸象基因組測(cè)序來(lái)設(shè)計(jì)亞洲象-猛犸象雜交動(dòng)物的興趣。2012年,丘奇成為開(kāi)創(chuàng) CRISPR-Cas9 基因編輯工具團(tuán)隊(duì)中的一員,通過(guò)開(kāi)創(chuàng)該工具,“復(fù)活”猛犸象這一宏大工程變得更加指日可待。2019年,拉姆聯(lián)系上丘奇,兩人在位于波士頓的實(shí)驗(yàn)室見(jiàn)面,拉姆表達(dá)了對(duì)“復(fù)活”滅絕動(dòng)物計(jì)劃的濃厚興趣。

  Colossal Biosciences公司曾宣布希望在2028年實(shí)現(xiàn)猛犸象的“復(fù)活”。夏皮羅透露,猛犸象的近親是亞洲象。對(duì)于這一計(jì)劃,目前,公司里有一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在收集猛犸象的基因組序列,但當(dāng)前仍有很多工作亟待完成,對(duì)大象的輔助生殖技術(shù)還需要更深入的了解。

  “有趣之處在于,我們?cè)谂ν七M(jìn)‘復(fù)活’猛犸象這個(gè)項(xiàng)目的同時(shí),還試圖幫助亞洲象。我們與美國(guó)得克薩斯州貝勒醫(yī)學(xué)院合作開(kāi)發(fā)了一種疫苗,當(dāng)亞洲象在幼年時(shí)接種這種疫苗,就能有效阻止病毒導(dǎo)致的死亡!痹谙钠ち_看來(lái),開(kāi)發(fā)“復(fù)活”技術(shù)與拯救瀕危物種之間存在著令人難以置信的協(xié)同作用。