弓 心
早在第一只克隆羊“多莉”誕生之前,一些公眾和科學家就已經產生了利用克隆技術來復活史前滅絕動物的想法——公眾首選的動物是恐龍,而科學家首選的動物,則是大約1萬年前滅絕的猛犸。
不管是要克隆恐龍還是猛犸,都—度被視為是一種瘋狂的想法。
然而,科學力量最重要的一種顯示方式,就是把曾經的“不可能”變成現實。就在克隆恐龍的幻想片《侏羅紀公園》被拍攝、上映、以及漸漸淡出人們視線的同時,科學家為克隆猛犸所做的一切基礎工作卻正在緊鑼密鼓地進行。
1989年,俄羅斯科學家開始計劃在西伯利亞建立“更新世公園”(更新世即距今200萬年前到1萬年前,猛犸生活的年代),重現猛犸所存在的冰河時期的生態環境。此后,伴隨著質疑聲,日本和俄羅斯等幾個國家的一些科學家致力于猛犸的研究,他們希望有一天能利用現代克隆技術將猛犸復活。
重建古生物遺傳物質成為可能
經過多年的醞釀,2005年12月,一個國際科學家小組在美國《科學》雜志上宣布,利用基因技術讓猛犸復活的計劃已經被提上日程。這個科學小組稱,他們通過對從一具冰凍的猛犸骸骨中提取的DNA樣本分析,破譯了大約3000萬個“字母”的遺傳密碼(堿基對)。盡管這只相當于全部遺傳密碼的1%左右,但他們宣稱,只需一年時間就有可能完成猛犸所有基因密碼的破譯工作,為“復活”猛犸提供必要的基因基礎。
僅僅兩個月之后,又一篇有關猛犸的論文在同樣權威的英國《自然》上被作為封面文章而發表。來自英、德、美等國的科學家在文章中說,他們利用一種新方法,從猛犸的少量骨骼材料生成長DNA序列。該方法從僅僅200毫克骨骼開始,生成了猛犸的完整線粒體基因組序列,總共有16770個堿基對(線粒體DNA與人們—般所說的DNA、即細胞核DNA不同,后者要長得多)。而此前,研究人員僅重建了猛犸和少數其他物種的約1000個堿基對片斷。
該序列解決了關于猛犸發展史的一個長期爭論:猛犸與亞洲象的親緣關系比與非洲象更近。
但是,對于克隆猛犸的整個工程來說,更基礎,更重要、也更艱難的是重建包含30億個堿基對的細胞核DNA。新方法能夠幫助完成這—工作嗎?
“從理論上來說,隨著技術的進一步發展,這也是可以辦到的,但需要長得多的時間。”《自然》論文的第二作者、英國醫學研究理事會分子生物實驗室的狄爾(Paul H.Dear)博士告訴本刊,“因為,讀解所有30億對DNA極其困難,其中的有些部分很難被正確解讀。一些不同部分的DNA非常相似,而要避免兩個相似的片斷不發生混淆是非常困難的。這就像玩拼圖游戲一樣——所有的‘天空部分看來都差不多,要正確拼完整張圖就異常困難。”
人類剛剛走出第一步
狄爾博士告訴本刊,他自己的研究組主要興趣點在于設計更好的方法,用以分析單個DNA分子。其工作還包括考察癌癥、人類DNA的多樣性等等。“我們在猛犸基因組的課題中與德國萊比錫研究組合作,是因為我們的方祛恰恰能夠用于分析在古老的標本中殘存的、非常微小的DNA。”
新的方法是否意味著,人類很快就可以克隆猛犸了呢?
“在目前,這是根本不可行的。克隆,正如我們制造綿羊多莉一樣,依賴于一些完好無損的細胞,并且從中提取細胞核。對于猛犸,我們無法得到完整的細胞。猛犸細胞核里的DNA已經碎裂成上百萬個碎片,而大多數的碎片損傷非常嚴重——即使是在保存最好的標本里。如果我們想要克隆已經滅絕的物種,我們就必須發明全新的技術手段。”狄爾說。
狄爾博士簡單介紹了克隆猛犸必須的過程。
首先,科學家需要非常精確地“解讀”所有的猛犸基因組——大約30億個堿基對。這—步使我們得到了一個“紙面上的”猛犸基因組。現在人們正在進行的就是這項工作,并且剛剛才開始——即使對于人類的基因組,人們仍沒有完全明白!
然后,科學家需要依據這個“藍圖”構建完整的染色體,每個染色體都包含—個合成的DNA分子,這個分子大概有上億個堿基對串連,并且被包裹在蛋白質里。
第三步,科學家需要將—套這樣的染色體放進細胞核里面,然后再把細胞核放到一個“空的”細胞里。
“每一個步驟都困難重重,”狄爾說,“今天,我們也許能做的就是第一步,但我們還不知道如何進行下一步和再下一步。甚至,即使能完成這幾個過程,我們仍然面臨很多問題一一如何使細胞發育成胚胎,然后成長。”
20年之后,復活古生物?
新技術還確認了一個事實,那就是猛犸與亞洲象的親緣關系是相對最近的。也就是說,如果真的有一天具備了克隆猛犸的全部條件,最大的可能就是用亞洲象的卵子作為DNA的載體,并且讓亞洲象成為“代孕媽媽”。“然而,我們不確信這種方法是否可行,物種間的差異會造成某些問題,也許會使胚胎流產或者畸形。任何婦女都知道,普通的妊娠都是一件非常復雜的事情。”狄爾說。
狄爾所在的小姐還在研究其他種類的古DNA工作。“我還計劃連接袋狼———種看起來像狼一樣、漂亮的有袋動物,但是幾年以前由于過度打獵而滅絕了——的基因組。我們也許能在今后十年里把猛犸、洞熊或者其他過去—兩千年里滅絕的動物的DNA序列讀出來。”
但是從DNA序列到一個活生生的動物更是—個困難的過程——科學家現在還無從猜想這一過程需要多久才能解決。同時,即使重新創造出一只猛犸,這和復原某一物種仍然不盡相同。作為一個物種,它必須擁有一個定數量的個體,每個個體身上都體現出輕微的多樣性,就像人類一樣。
那么,我們還要等待多久,才可能復原一種已經滅絕的生物?
“如果在今后20年之內能把已滅絕的生物復原,我將感到非常驚訝,但是,如果50年后我們還不能解決這個問題,我也會非常吃驚的。”狄爾博士最后總結說,“至于什么物種能被復原,最基礎的要求是必須有足夠的DNA存在,能夠讀出DNA序列。如果我們很幸運地找到了保存完好的標本,應用最先進的技術手段,我們也許能夠回到幾十萬年前。但同時,我們恐怕永遠不能指望有什么途徑回到恐龍的時代去——它們太遙遠了,我們已經不可能再取得它們的任何遺傳物質。”