要打開復(fù)活古生物的“魔盒”嗎

馮偉民

一條關(guān)于復(fù)活古老線蟲的消息近來讓很多古生物迷頗為振奮。最新的報(bào)道顯示：來自俄羅斯莫斯科國立大學(xué)與美國普林斯頓大學(xué)的研究人員，成功地將深埋在西伯利亞永凍土內(nèi)的4萬年前的有機(jī)體解凍，并發(fā)現(xiàn)當(dāng)中極小的線蟲奇妙地重新恢復(fù)了生命跡象，甚至開始進(jìn)食。科學(xué)家指出，這是冰凍在北極永凍土的多細(xì)胞生物再度恢復(fù)生命的首次證據(jù)，希望對于開發(fā)人體冷凍技術(shù)有所幫助。

人們對遠(yuǎn)古生物總是充滿了好奇，期待著有朝一日能夠復(fù)活已消失的生物。2018年，由西班牙導(dǎo)演J.A.巴亞納執(zhí)導(dǎo)的電影《侏羅紀(jì)世界2》再次將人們的夢想和期待激發(fā)了出來。這股激情與迫切無疑也感染了科學(xué)界。

實(shí)際上，科學(xué)界多年來不乏熱心于復(fù)活遠(yuǎn)古生物的科學(xué)家，他們用智慧和當(dāng)代最先進(jìn)的技術(shù)，在緊張有序地進(jìn)行著有關(guān)復(fù)活生物的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。然而，這真的好嗎？

微小生物的復(fù)活

4年前，日本國家極地研究所的科學(xué)家們成功復(fù)活冰凍了30年的緩步動(dòng)物（俗稱“水熊蟲”）。這些緩步動(dòng)物是1983年在南極洲苔蘚植物中發(fā)現(xiàn)的。之后它們一直被隔離并保存在零下20℃的環(huán)境下。直到2014年5月，科學(xué)家們才將其成功解凍。“水熊蟲”體積極小，是一種生活在水里的極端微生物，長度不足1毫米。它們生命力極強(qiáng)，能夠在外太空、喜馬拉雅山脈海拔6000米以上高度和深海4000米以下等極端惡劣環(huán)境中生存，能夠長時(shí)間放慢或停止自己的新陳代謝活動(dòng)。

更讓人驚訝的是，早在本世紀(jì)初，國際頂尖科學(xué)雜志《自然》發(fā)表了美國賓夕法尼亞州西契斯特大學(xué)的微生物學(xué)家威蘭德及其同事的研究成果，他們發(fā)現(xiàn)了一群迄今已知最古老的細(xì)菌——美國新墨西哥州卡爾斯巴附近地下巖洞的一個(gè)2.5億年前形成的古老鹽結(jié)晶體內(nèi)的細(xì)菌。當(dāng)時(shí)，這些細(xì)菌處于休眠狀態(tài)。研究人員在無污染的環(huán)境下，抽取了藏有細(xì)菌的鹽結(jié)晶體內(nèi)的液體后，在試管內(nèi)將這些細(xì)菌培養(yǎng)成活，同時(shí)細(xì)菌開始繁殖。而在上世紀(jì)90年代，科學(xué)家還從4000萬年前密閉在琥珀中的無刺蜂身上提取出了腸菌，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，最終居然也“活”了過來。

這些超高齡細(xì)菌激發(fā)了科學(xué)家去大膽思考生命起源、生物存活的時(shí)間以及生物的星際旅行等問題。有一種理論甚至認(rèn)為，地球生命可能是由小行星或流星撞擊地球時(shí)帶來的。

恐龍可能無法復(fù)活

然而，已知的成果和進(jìn)展都局限于細(xì)菌或極微小生物的復(fù)活，并且都是通過促使冰凍休眠狀態(tài)下的生物復(fù)蘇，或通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，以再現(xiàn)生命活動(dòng)的跡象。而對于人們更期待的大型動(dòng)物的復(fù)活卻仍在艱難探索和實(shí)驗(yàn)中，這些大型動(dòng)物包括已經(jīng)滅絕的恐龍、猛犸象、劍齒虎、愛爾蘭麋、大地懶、渡渡鳥、披毛犀、雕齒獸、塔斯馬尼亞虎和短臉熊，甚至還有古老的人種尼安德特人。時(shí)至今日，只有布卡多山羊在西班牙一家實(shí)驗(yàn)室得以重見天日，卻只存活了幾分鐘。

澳大利亞的一個(gè)研究小組已經(jīng)著手研究克隆已滅絕的塔斯馬尼亞虎；美國的一個(gè)研究小組正在嘗試復(fù)活滅絕的一種野生白山羊等。

在所有復(fù)活計(jì)劃中，人們最關(guān)注的恐怕是恐龍的復(fù)活了，畢竟它們是遠(yuǎn)古生物中最耀眼的明星，幾乎婦孺皆知。

從理論上講，恐龍是不可能復(fù)活的。因?yàn)榻?jīng)過至少6650萬年的時(shí)間，恐龍的基因都被分解了。一般而言，在低溫、無菌條件下，DNA的可用壽命可以延長到數(shù)百萬年，而恐龍消失在約6650萬年前。歷經(jīng)千萬年乃至億萬年來的地質(zhì)破壞，恐龍?jiān)蓟虻刃畔⒁咽幦粺o存，這使得當(dāng)今技術(shù)對復(fù)活恐龍難有作為，可謂巧婦難為無米之炊。

但也有科學(xué)家另辟蹊徑，如美國古生物學(xué)家試圖從恐龍的后裔——雞的身上獲取源自恐龍的古老DNA，然后重新復(fù)活一只小型恐龍。不過，對于“雞恐龍”這樣的實(shí)驗(yàn)，有科學(xué)家持懷疑態(tài)度，認(rèn)為它將會是一只亂七八糟的雞，而非真正的恐龍。也曾有學(xué)者聲稱發(fā)現(xiàn)了恐龍的DNA片段，但后來被驗(yàn)證是污染的結(jié)果。

最有盼頭的猛犸象

猛犸象是滅絕動(dòng)物中最令人翹首以盼且科學(xué)家最為自信能夠復(fù)活的。猛犸象是僅僅在數(shù)千年前滅絕的動(dòng)物，由于它們棲息在高寒冰冷的北極圈，許多猛犸象死后仍然保留了完整的軀體，包括眼睛、脂肪組織、毛發(fā)、骨髓、血管，甚至血液和活細(xì)胞。這么多精細(xì)的器官和軟組織被保存下來并不斷被發(fā)現(xiàn)，自然讓科學(xué)家驚喜不已。

目前，美國、日本、韓國、俄羅斯和中國等，都有猛犸象復(fù)活項(xiàng)目。不同國家的科學(xué)家還聯(lián)合起來，發(fā)起國際合作項(xiàng)目，如日本的“創(chuàng)生計(jì)劃”吸引了包括美國非洲象專家和俄羅斯猛犸象研究實(shí)驗(yàn)室主任。美國科學(xué)家力圖幾年內(nèi)造出猛犸象胚胎，一直試圖將猛犸象基因植入與其親緣關(guān)系最近的亞洲象細(xì)胞中。日本一個(gè)科研團(tuán)隊(duì)2011年啟動(dòng)了猛犸象復(fù)活計(jì)劃，主要是借助克隆技術(shù)，將距今約1萬年前的僅存的猛犸象冷凍細(xì)胞作為素材，就像克隆羊、克隆牛那樣再培育出猛犸象。更令人驚喜的是，有中國科學(xué)家2017年稱已恢復(fù)了猛犸象細(xì)胞的全功能，形成了胚胎細(xì)胞，只待合格代孕體，即找到代孕母體孕育生產(chǎn)出猛犸象個(gè)體，猛犸象就可從4000多年前穿越而來，驚艷回歸。

然而在實(shí)際上，復(fù)活猛犸象仍面臨一系列技術(shù)難關(guān)。例如，如何提取沒有發(fā)生變質(zhì)和損失的DNA，因?yàn)橛袡C(jī)物被礦物質(zhì)代替就很難保存下基因。所有被福爾馬林泡過的有機(jī)組織也無法復(fù)活，因?yàn)楦栺R林的滅菌原理正是破壞其基因結(jié)構(gòu)；另外，如何解決細(xì)胞核移植的技術(shù)難題，如何解決借腹懷胎難以控制的排斥反應(yīng)等等。

此外，從生物學(xué)的角度講，借現(xiàn)代大象懷胎不僅周期長，而且對已經(jīng)瀕臨滅絕的大象群體也是一種威脅。并且，復(fù)活猛犸象似乎并不具備特別的意義，因?yàn)樗谏镞M(jìn)化鏈上的地位已經(jīng)很清楚，人為干涉生物界的自然淘汰，實(shí)際上違背了自然規(guī)律。

還是先復(fù)活瀕危生物吧

即使科學(xué)家能夠在實(shí)驗(yàn)室制造出復(fù)活的動(dòng)物，也會面臨一系列問題。例如，它們能否適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)境，真正生存下去？它們能有效地消化和吸收已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)億年進(jìn)化的現(xiàn)代食物嗎？遠(yuǎn)古時(shí)代的地面滿是石塊，而現(xiàn)代都是已被風(fēng)化成泥土的相對軟質(zhì)地面，這些復(fù)活動(dòng)物還能靈活地快速奔走嗎？還有更重要的是，這些復(fù)活的動(dòng)物是否有利于如今的生物圈和自然環(huán)境。

從經(jīng)濟(jì)的角度來看，復(fù)活古生物可以獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益；從生物多樣性的角度來說，掌握復(fù)活技術(shù)對保護(hù)生物多樣性也有重要意義，有可能使生態(tài)系統(tǒng)更趨完整；但從生態(tài)角度來看，如果這些復(fù)活的滅絕生物生長失去控制，可能打破現(xiàn)有的生態(tài)平衡，反而造成不利影響。更重要的是，很多實(shí)驗(yàn)室可能會復(fù)活一些危險(xiǎn)物種，比如細(xì)菌、病毒、昆蟲、可致敏的生物、劇毒的生物等等。因此，復(fù)活以后如何管控又將考驗(yàn)人類智慧。否則，這就可能打開潘多拉魔盒，帶來難以預(yù)料的嚴(yán)重后果。

另外，復(fù)活已滅絕動(dòng)物與克隆瀕危動(dòng)物，哪個(gè)更應(yīng)優(yōu)先考慮？事實(shí)上，我們正在面臨一場全球性生物多樣化危機(jī)，每天約有150種物種滅絕，滅絕速度是史前時(shí)期的1000倍。對此，人類難辭其咎。因此，克隆消失不久或?yàn)l臨滅絕的生物是人類的責(zé)任。況且，這比復(fù)活古生物更容易，并對生物多樣性發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)平衡更重要，經(jīng)濟(jì)上的需求也更強(qiáng)烈。

顯而易見，復(fù)活滅絕生物絕不僅僅是科學(xué)家的分內(nèi)事，還牽涉到生態(tài)平衡、倫理道德等各方面，需要全社會的關(guān)注以及深層次的思考、規(guī)劃和管控。

2014年，倫敦動(dòng)物研究所生態(tài)學(xué)家約翰·伊文列出了一張清單，幫助研究人員選擇最適合開展復(fù)活計(jì)劃的物種。國際自然保護(hù)聯(lián)盟制定的一系列物種復(fù)活計(jì)劃指導(dǎo)方針均受到了這篇論文的影響。中國國家基因庫目前存儲的生物資源樣本超千萬份，成為全球第一個(gè)為生物多樣性研究和保護(hù)提供資源的平臺，這為有計(jì)劃地開展有關(guān)復(fù)活生物的項(xiàng)目奠定了基礎(chǔ)。

（半夏摘自《環(huán)球》2018年第22期）