追求——克隆技術(shù)的新高度

湯波

1962年，李寧院士出生在江西南昌的一個醫(yī)師家庭。1968年，他隨父母下放至農(nóng)村生活。那時，父母認為這個看上去弱不禁風的孩子將會因為“出身”問題在炙熱和蚊蟲叢生的農(nóng)村度過一生，因此要求他從8歲起就開始參加生產(chǎn)隊的勞動，掌握簡單的謀生手段。盡管現(xiàn)實殘酷而嚴苛，在追尋夢想之路上他卻從未停歇也絲毫不曾猶豫。16歲時他考入了江西農(nóng)業(yè)大學，成為“文革”之后首屆全國統(tǒng)招大學生，也成為那一代人為數(shù)不多的幸運兒之一。

事實證明，這確實成為了他生命的重要轉(zhuǎn)折，此后，嶄新的世界向他敞開大門。本科畢業(yè)后，他來到中國農(nóng)業(yè)大學攻讀碩士，他于1988年公派到愛爾蘭都柏林大學遺傳系攻讀博士，并在三年后取得博士學位。緊接著，他于1992至1993年期間在德國小動物研究所開展博士后的研究工作，1994年應邀至日本STAFF研究所做特邀研究員，1995至1997年間作為訪問學者，陸續(xù)訪問美國Minnesota、California大學、德國Munich、Berlin、Gottengen大學、英國Cambridge和Oxford大學。

在國外的生活經(jīng)歷和系統(tǒng)的科研訓練對他的影響意義深遠，與國外頂尖科學家的思維碰撞更讓他靈感迸發(fā)，也決定了他日后為之奮斗的科研方向。回國后，這個年輕人馬上投入到他所熱愛的科學事業(yè)中，用他的勤奮、天賦執(zhí)著在動物體細胞克隆、動物生物反應器、畜禽基因組和分子育種等領(lǐng)域，在無數(shù)個不眠之夜和和無數(shù)次的失敗后，成果和榮譽紛至沓來。他是“國家杰出青年基金”獲得者、自然科學基金委“創(chuàng)新研究群體”學術(shù)帶頭人、科技部“973”項目首席科學家和科技部“863”計劃重大專項總體專家組組長。他所開展的研究項目中榮獲兩項“國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎”、 兩項“國家科學技術(shù)進步二等獎”、 農(nóng)業(yè)部“神農(nóng)中華農(nóng)業(yè)科技獎一等獎”、 教育部“科學技術(shù)發(fā)明獎一等獎”和“北京市科學技術(shù)獎一等獎”等，而他個人也因此榮獲“長江學者成就獎一等獎”、“光華工程科技獎”、“全國五一勞動獎章”、“中華農(nóng)業(yè)英才獎”和“北京市優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”等榮譽。2007年年末，44歲的李寧入選中國工程院，成為當時國內(nèi)最年輕的工程院院士。

李寧的早期研究主要集中在分子育種學及相關(guān)領(lǐng)域，他首次確定了促卵泡素β亞基基因是控制豬產(chǎn)仔數(shù)主效基因之一。該成果在2001年9月獲得美國專利局的發(fā)明專利，至今為止已在全國24個省的181個種豬場使用，產(chǎn)生了顯著的社會和經(jīng)濟效益。此外，他還在“北京白雞”中分離到新的性連鎖慢羽基因，由此開發(fā)了雞白血病抗性的DNA分子標記，成功地應用于新品系培育。他帶領(lǐng)他的實驗室系統(tǒng)地將DNA指紋技術(shù)、RFLP技術(shù)、微衛(wèi)星標記技術(shù)等應用于動物遺傳資源多樣性的評估，分析了我國豬、牦牛、鴨等馴化機制，獲得了我國地方品種基因多態(tài)性信息和一批重要基因的數(shù)據(jù)，為我國畜禽資源的保護和分子育種技術(shù)的應用奠定了重要基礎(chǔ)。

1997年2月27日，克隆羊“多莉”的誕生在世界范圍內(nèi)引起了極大轟動，而在這之前李寧就早已注意到這項技術(shù)，他不僅訪問過“多莉”的誕生地—英國羅斯林研究所，也與“多莉之父”伊恩?維爾穆特進行過多次交談。這項顛覆性的技術(shù)革命和其潛在的巨大應用價值深深吸引著他，2000年，經(jīng)過籌備，李寧匯集各方的優(yōu)秀人才組成一支十幾人的年輕團隊，著手開始進行第一個克隆項目—克隆冀南牛。開始的兩年，十幾次的嘗試均以失敗告終。李寧介紹說“每頭克隆牛的流產(chǎn)或者新生牛犢的死亡，不僅是對我，而是對我們整個課題組和基地工作人員的打擊。你很難想象在經(jīng)過無數(shù)次實驗，十個月懷孕期的精心呵護和翹首以盼后，目睹眼前的失敗，心情是怎樣的沮喪，有的實驗人員現(xiàn)場就掉眼淚。”此時，李寧不但要整理思緒、對實驗數(shù)據(jù)進行分析統(tǒng)計，還要經(jīng)常激勵團隊的其他工作人員繼續(xù)奮斗：“科學有成功就有失敗，而且失敗的次數(shù)可能更多。記住，我們的工作創(chuàng)新性強，所以不要害怕失敗，科研工作者要學會承受壓力。”

2002年4月，第一頭健康成活的克隆冀南牛終于誕生了，所有人都興奮不已，此時的李寧卻顯得很平靜。他說，自己知道這一天早晚會來的。克隆冀南牛的誕生引起了國內(nèi)生物技術(shù)領(lǐng)域的震動，拓展了我國克隆動物的領(lǐng)域，為我國珍稀動物品種的保護探索了新的途徑。

隨后，一系列成功接踵而至。2003年3月，李寧團隊成功培育出中國第一頭體細胞轉(zhuǎn)基因克隆牛。同年10月，又獲得世界上第一頭轉(zhuǎn)人巖藻糖轉(zhuǎn)移酶基因的體細胞克隆牛，并在世界上開創(chuàng)了以冷凍卵母細胞為胞質(zhì)供體的克隆牛成功的先例。2004年，加拿大政府贈予的世界頂級種公牛“龍”被李寧團隊成功克隆并獲得2頭健康的克隆個體，為大規(guī)模擴繁優(yōu)質(zhì)種公牛鋪平了道路。2005年8月，我國首例體細胞克隆豬誕生，成為繼英、日、美、澳、韓及德國后，第七個擁有自主克隆豬能力的國家，標志著我國在該技術(shù)上已達到了國際先進水平。在短短幾年的時間里，李寧團隊克隆出近300只動物，存活率過半，證明了國內(nèi)的克隆技術(shù)已經(jīng)與國際實現(xiàn)“無縫銜接”，在技術(shù)穩(wěn)定性上達到了一個新的高度。對于取得的成績，李寧都歸功于整個團隊，“美國的研究機構(gòu)在投入上比我們高得多，但我們的克隆效率卻與他們不相上下，所以目前我們這支隊伍是世界上最好的隊伍之一。”

在克隆工作的基礎(chǔ)上，李寧及其團隊構(gòu)建了穩(wěn)定的牛乳腺生物反應器平臺。在國際上首次利用體細胞克隆技術(shù)獲得人乳鐵蛋白基因、人α-乳清白蛋白轉(zhuǎn)基因、人巖藻糖轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)基因克隆牛和人溶菌酶轉(zhuǎn)基因奶牛，并獲得了高效表達。2006年1月，在國際上首次成功完成了轉(zhuǎn)基因克隆奶牛的“再克隆”，表明我國克隆技術(shù)又進入新的高峰。

目前，他將大部分精力投入到“奶牛乳腺生物反應器”和“人乳化牛乳”的產(chǎn)業(yè)化推進工作中。人乳清蛋白、乳鐵蛋白、溶菌酶等是人母乳中重要的成分，具有重要作用，但牛奶中相應的蛋白含量卻很少，且不易被人體消化吸收。以母乳中重要的功能成分—人乳鐵蛋白為例，這種蛋白具有廣泛的生物學活性，包括廣譜抗菌作用、消炎、抑制腫瘤細胞生長及調(diào)節(jié)機體免疫反應等，如果在食品中添加乳鐵蛋白就能夠起到補鐵的作用。由于人乳鐵蛋白比牛乳鐵蛋白具有更高的生物學價值，其市場價值遠高于牛乳鐵蛋白。目前李寧團隊已相繼建立了轉(zhuǎn)人乳鐵蛋白基因、人溶菌酶基因、人巖藻糖基因等在內(nèi)的由30多頭轉(zhuǎn)基因奶牛新品種組成的基礎(chǔ)群，重組人乳蛋白在轉(zhuǎn)基因牛乳腺中獲得高效表達，平均表達量達每升１克以上。團隊還進一步通過人工授精等擴繁技術(shù)，獲得二代和三代轉(zhuǎn)基因奶牛共３００多頭。經(jīng)中國疾病預防控制中心食品研究所等權(quán)威機構(gòu)的安全性檢測表明，“人乳化”牛奶與其他牛奶沒有差別，不存在任何安全性的問題；同時的功能試驗還表明，“人乳化”牛奶具有促進鐵和鈣吸收、改善胃腸道功能、促進機體生長發(fā)育、增強免疫力等重要功能。

面對近年來自各方對轉(zhuǎn)基因動物安全性的質(zhì)疑和偏見，李寧對未來信心十足，“科學是最好的解釋，我們可見的現(xiàn)今地球上的一切物種都是基因突變的結(jié)果；不同以往的是，我們現(xiàn)在可以更有針對性、更有選擇性地進行篩選、培育。當然，每一項新技術(shù)從發(fā)明到廣泛應用都需要時間，科學技術(shù)的應用也從來都是一把雙刃劍，怎樣正確合理的使用是關(guān)鍵，有倫理、道德這些普遍價值觀的因素在里面，但決不能因為害怕這些失敗就貿(mào)然停止追尋社會的進步。作為科學家，我們所能做的是用理性、科學、對公眾負責的態(tài)度介紹我們的實驗成果，使更多的公眾受惠于新技術(shù)的帶來的利益，并最終促進社會的發(fā)展和人類的進步。”