在克隆技術方面,中國能夠躋身世界第一陣營。這得力于一批像杜志濤這樣的年輕科學家
2006 年6 月,丹麥奧胡斯。一個年輕的女生手握攝像機,緊張地跟拍醫生給手術臺上的豬媽媽做剖腹產手術。她拿著攝像機的手在不停的抖,那個時候她感覺比自己生寶寶還要緊張。終于,小豬生出來了,可是一動不動。她緊張得心都提到了嗓子眼,想著豬寶寶是不是死了?是不是出了什么問題?而這時團隊其他人已經打開了香檳慶祝,過了幾分鐘她才意識到原來是麻藥的藥效還沒過,小豬正在睡覺。她一下放松了,破涕為笑。這個年輕的女生就是杜玉濤,2006 年的時候在丹麥奧胡斯大學攻讀博士學位。她所拍攝的是世界首例手工克隆豬生產全過程,而她是這項專利的作者之一。

2008 年8 月,中國深圳。還是那個年輕的女生,正焦急地等待著中國首例手工克隆豬的誕生,一夜沒睡好的她極力表現出冷靜和成竹在胸。因為此時她已經是中國首例手工克隆豬項目組的項目主管,帶領著清一色的“80 后”團隊成員,等待著這個歷史時刻的到來。終于,一胎八只克隆豬寶寶平安降生。此時,她才真正松了口氣。
結緣手工克隆
華大基因研究院是亞洲第一世界第三的基因組中心。1999 年成立之初,還在上大學的杜玉濤機緣巧合走進華大,之后又被華大推薦到丹麥奧胡斯大學攻讀博士學位。從此進入克隆領域,開始了全新的科研旅程。
杜玉濤與團隊的克隆豬研究并不是從零開始的。早在2004 年4 月,她的導師就已經用手工克隆的方法克隆出了世界上第一頭手工克隆牛。雖然有手工克隆牛的基礎,但是從牛轉豬的過程,因為物種之間的差異還要克服很多難關。豬的細胞脂肪含量比較高,因此很脆弱,處理的時候稍不小心細胞質就會散掉導致細胞全部死掉。所以從操作液的營養成分、PH 值這樣細微的程序都要不斷調試直到找到適合豬細胞的營養環境。
克隆技術的研究早在多莉羊之前就有很多人在做,但是丹麥奧胡斯大學與別人不同的是他們的手工克隆技術。和傳統克隆技術相比,手工克隆成本更低、效率更高。傳統克隆需要幾百倍數的顯微鏡和精密的操作儀器,而手工克隆只要幾十倍的顯微鏡,因為人的手更為靈活,因此在操作細胞方面更具優勢。
雖然手工克隆有著種種優勢,但是應用范圍遠不及傳統克隆。因為很多研究機構已經花費巨資買回傳統克隆的機器,并且所有的實驗程序都是與之相匹配,改變就會成為一件需要支付高額成本的事情。況且與胚胎相關的實驗是一個很敏感的體系,就算不去人為地做任何變動,但是空氣、濕度都會對這個體系有影響,所以很多研究機構也不太敢大刀闊斧的應用手工克隆。這項技術的大規模應用還尚需時日。杜玉濤的后續工作就是推進手工克隆技術的成熟。
2006 年6 月,杜玉濤所在的丹麥團隊終于迎來了世界首只手工克隆豬寶寶。他們開玩笑把它取名叫喬治· 克魯尼( 與好萊塢大明星同名),因為Clooney 這個音無論是中文還是英文聽起來都有點像“克隆你”的意思。杜玉濤作為手工克隆豬技術的專利人之一和團隊骨干僅用了兩年的時間就開創了一項新的世界記錄。
Clooney 與其他豬沒有本質的差別,健康狀況良好。公眾印象中,似乎克隆生物生命周期較短,但杜玉濤解釋說是因為多莉羊實在太有名了,所以媒體會把對多莉羊的印象放大。和普通生物一樣,克隆生物也會染病,所以多莉羊的死因是源于身患疾病而不是克隆技術本身。
中國首例克隆豬

2007 年7 月,杜玉濤博士畢業回到華大,身份也變成了平臺主管。所謂主管就是什么都要自己管。實驗室從裝修到采購全都要自己一手負責,足足花了半年時間。杜玉濤笑稱自己以后結婚有了家都不會去花這么多精力。真正開始實驗則是在08 年春節以后。
克隆是一項高科技含量的技術,簡單表述就是將物種復制的過程。養殖場先會從成千上萬只豬中選取各項指標最好的豬——也就是冠軍豬。實驗人員從冠軍豬的耳朵上取一小片表皮用來提取冠軍豬的體細胞。然后再摘取普通豬的卵巢提取卵子,把卵子中的細胞核去掉,將冠軍豬的體細胞植入剛才的卵子中培育成胚胎卵,最后把胚胎卵植入代孕母體豬身上,從而完成克隆的全過程。因為體細胞含有決定物種遺傳的基因,所以代孕豬生出來的小豬就和冠軍豬有一模一樣的遺傳基因。
克隆豬的意義之一在于能培育出優質的種豬,提高豬繁殖的質量和數量。但是很多人不免會有擔心——在轉基因食品是否安全尚無定論的時刻,克隆食品能不能夠放心食用?美國食品藥物管理局08 年1月公布了一項結果,他們花了六年做了非常龐大的實驗,比較克隆動物豬牛羊肉制品、奶制品和普通食品的區別,結果證明兩者沒有分別。在美國克隆食品是被允許上市銷售的。和轉基因食品不一樣,克隆只是復制了一個一模一樣的東西,而沒有改變原有物種的基因性狀,因此不會對食品安全構成威脅。
克隆技術的另一個潛在價值在于,克隆豬技術與轉基因技術結合,可以模擬人類疾病模型。豬在解剖結構、生理、代謝、營養、基因組方面和人類是很像的,所以把人類疾病相關的基因轉到克隆豬的身上,讓其生下來就攜帶這種疾病,不僅可以實時監控這種疾病發生發展的過程,而且對臨床前新藥的研發也很有幫助。
另外,豬主要的器官的大小和人非常接近,未來的醫學方向是爭取克服一系列的技術難題把豬細胞中能引起排斥反應的抗原通過基因消除的方法消除掉,然后把做了改變的豬器官移植到人的身上。實際上這樣的實驗已經有人在做了,把經過改變的豬的器官移植到猩猩的身上,器官的存活率明顯提高了。但是真正要運用到臨床上這只是萬里長征走完了第一步,后面還有更多待要克服的技術困難。