核移植工程

每一植物和动物，都是由一个细胞经无数次分裂后形成的细胞集合体。细胞的每次分裂都把细胞核中的遗传信息“拷贝”并平均分配到两个分开的新细胞中，结果是，尽管根和叶子的细胞不同，肌肉和血液的细胞不同，但统一植物或动物体的每个细胞的细胞核中携带的遗传信息是完全相同的。因此，原则上，植物和动物体上的任何一个细胞，在合适的条件下，都能发育成一个新的个体。这就是所谓的“细胞全能性”。人类通过技术实现细胞全能性经历了从“受精卵”到“卵细胞”再到“体细胞”的“三部曲”。实现细胞全能性的其核心手段是核移植技术，即将目的基因的细胞核移进去核的宿主细胞。如果目的基因的取自体细胞，这样的核移植则称之为“克隆”，因为这是真正的无性繁殖。

高等动物包括人类都是以有性繁殖来繁衍后代的。来源于雌性个体的卵细胞与来自雄性个体的精子细胞，经过细胞融合，即受精，形成一个受精卵。受精细胞经过多次分裂后形成一个细胞团，这个小细胞团称为胚胎。胚胎经过发育长成一个新个体。有性繁殖的后代能够继承父母各半的遗传信息，是由于受精卵具有细胞的全能性。对于植物而言，尽管植物的根和叶子的细胞是不同的。但是根和叶子上的每一个细胞核所携带的遗传信息是相同的，即植物细胞具有全能性。因此植物很容易实现诸如扦插、压条、组织培养等无性繁殖。那么无性繁殖能不能在动物，特别是在哺乳动物中实现？科学家们实现人工无性繁殖的理想是一步一步接近的。

1958年日本学者岗田发现经紫外线杀死的仙台病毒可引起艾氏腹水瘤细胞融合而产生多核细胞，其后哈里斯（Harris）诱导融合的动物细胞仍能存活，里菲意德（Liffeieed）设计了能保留杂种细胞而杀死亲本细胞的HAT培养液。1975年库尔和米尔斯坦建立了淋巴细胞杂交瘤技术，通过仙台病毒诱导使小鼠骨瘤细胞与经绵羊红细胞免疫的小鼠脾细胞融合，以选择出分泌单一抗体的杂种细胞。这种通过细胞融合产生杂种细胞的方法可以用以生产单抗体。获得单抗体对于科学和生物医学都具有极为重要的意义，发展这一技术将大大有利于人类的健康和福利。

科学家们的进一步努力是，用显微手术的方法分离未着床的早期胚胎细胞（分裂球），将其单个细胞核导入去除染色质的未受精的成熟卵的母细胞，经过融合，让该卵细胞质和导入的胚胎细胞核融合、分裂、发育成胚胎。将该胚胎移植到受体（即成年的雌性个体），让其妊娠最后产下后代。早在1930年代，胚胎细胞核移植技术在单细胞有机体上就获得成功。到1980年代，在哺乳动物上开始了类似的移植实验。1986年英国科学家魏法森（Wiffadsen）将绵羊8细胞及16细胞期分裂球与去核未受精卵融合，并用仙台病毒或电激诱导，成功地进行了一次核移植绵羊尝试。类似的试验分别在牛、免、猪和山羊中取得了成功。许多国家都有牛、羊、猪核移植成功的报道。

再进一步的努力是非受精卵细胞的核移植。1997年美国科学家宣布，美国俄勒冈地区灵长目研究中心唐·沃尔夫领导的科研小组培育的两只小猴，于1996年8月降生。沃尔夫研究小组的做法是，从一只母猴身上取出一个卵细胞，用人工授精的方法使之受精，等受精卵细胞分裂成为含有8个细胞的胚胎时，研究人员将8个细胞逐个分离，再将每一个细胞中的遗传物质放到另一个自身遗传物质已被取出的卵细胞中。等到这批含有新的遗传物质的卵细胞发育成胚胎后，再将其移植到母猴体内。利用这种做法，他们共育成活了39个胚胎，移植后有3个母猴怀孕，其中两只母猴顺利产下小猴。中国对家畜的核移植研究也取得了若干成果。江苏省农科院、广西农业大学、江苏农学院、中国农科院畜牧研究等等分别对牛、山羊、免等几种动物进行了卵细胞核移植尝试。1991年张涌等获得了移植兔和羊，1995年华南师范大学李香峰进行的核移植牛获得成功，得到一头雄性核移植牛犊。