无性繁殖技术

一个细菌经过20分钟左右就可一分为二；一根葡萄枝切成十段就可能变成十株葡萄；仙人掌切成几块，每块落地就生根；一株草莓依靠它沿地“爬走”的匍匐茎，一年内就能长出数百株草莓苗……凡此种种，都是生物靠自身的一分为二或自身的一小部分的扩大来繁衍后代，这就是无性繁殖。无性繁殖的英文名称是“Clone”，音译为“克隆”。如今，克隆是指利用生物技术，由无性生殖产生与原个体有完全相同基因组的后代的过程。

在1997年2月英国罗斯林研究所维尔穆特博士科研组公布克隆羊“多莉”培育成功之前，胚胎细胞核移植技术已经有了很大的发展。实际上，“多莉”的克隆在核移植技术上沿袭了胚胎细胞核移植的全部过程，但这并不能降低“多莉”的重大意义，因为它是世界上第一例经体细胞核移植出生的动物，是克隆技术领域研究的巨大突破。这一巨大进展意味着同植物细胞一样，分化了的动物细胞核也具有全能性，在分化过程中细胞核中的遗传物质没有产生不可逆的变化。利用体细胞进行动物克隆的技术是可行的，这为大规模复制动物优良品种和生产转基因动物提供了有效方法。

克隆羊“多莉”的诞生在全世界掀起了克隆研究热潮。1997年3月，即“多莉”诞生后1个月，美国、中国台湾和澳大利亚科学家分别发表了他们成功克隆猴子、猪和牛的消息。同年7月，罗斯林研究所和PPL公司宣布，用基因改造过的胎儿的纤维细胞克隆出世界上第一头带有人类基因的转基因绵羊“波莉”（Polly）。这一成果显示了克隆技术在培育转基因动物方面的巨大应用价值。1998 年7月，美国夏威夷大学宣布，用小鼠卵丘细胞克隆了27只成活小鼠，其中7只是由克隆小鼠再次克隆的后代，这是继“多莉”以后的第二批哺乳动物体细胞核移植后代。

科学家们在不同物种间进行细胞核移植实验也取得了可喜的成果，1998年1月，美国威斯康星—麦迪逊大学的科学家们以牛的卵子为受体，成功克隆出猪、牛、羊、鼠和猕猴五种哺乳动物的胚胎。虽然这些胚胎都流产了，但它对异种克隆的可能性做了有益的尝试。1999年，美国科学家用牛卵子克隆出珍稀动物盘羊的胚胎；我国科学家也用兔卵子克隆了大熊猫的早期胚胎。

克隆技术被誉为“一座挖掘不尽的金矿”，它在生产实践上具有重要的意义，已展示出广阔的应用前景。当今世界人口在增长，土地在锐减，迫使人们不得不想办法提高作物的单位面积产量。人们利用“克隆”技术可以培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病虫害的优质高产品种，大大提高了粮食产量。如果将克隆技术在农业中推广，将有效解决人类的吃饭问题。过去人们培养一个优良畜种，需要数代杂交选种，而且变异和退化时常威胁品质的稳定。利用体细胞克隆技术，这一世纪难题就迎刃而解。如用一头高产奶牛作供体，就可以克隆出十头、百头甚至千头、万头同样高产的奶牛。

很多吞噬人类健康的疾病的根源用现代医学还无法查出。科学家们把体细胞中可能与疾病有关的“嫌疑”基因，导入实验动物基因中，然后克隆出一批转基因的实验动物。由于人与动物的疾病发生机理有很多相似之处，如果导入的嫌疑基因在动物身上发病，就证明那一基因是“肇事元凶”。

在当代，医生几乎能在所有人类器官和组织上施行移植手术。但就科学技术而言，器官移植中的排斥反应仍是最难解决的问题。排斥反应的原因是组织不配型导致相容性差。利用克隆技术培育人体器官则绝对没有排斥反应之虑，因为二者基因相配，组织也相配。猪的一些器官与人类器官在功能、大小、结构上很接近，比如心脏，所以克隆猪被认为是研究异种器官移植、构建人类疾病模型的理想材料。科学家们通过克隆猪进而培植可供移植给人类的器官，这将解决全球可供移植的人体器官极为短缺的问题。人们还通过“克隆”技术生产出治疗糖尿病的胰岛素、使侏儒症患者重新长高的生长激素和能抗多种病毒感染的干扰素。

从血液中提取的蛋白药物，成本高，价格昂贵，而且有些血液制品中可能隐匿有艾滋病、乙肝等病毒，这使人们在使用这些药物进行医疗的同时又有被传染的危险。如果大量克隆具有特殊药用价值的基因动物，就可以利用这种动物的血液和乳汁，生产具有特殊效用的蛋白药物，既提高效率，又可在安全问题上高枕无忧。

每年，地球上都有许多物种灭绝。克隆绵羊多莉的诞生，为我们开辟了一条保护濒危动物的途径。即使在自然交配成功率很低的情况下，科研人员也可以从濒危珍稀动物个体身上选择适当的体细胞进行无性繁殖，达到有效保护这些物种的目的。从生物学的角度看，这也是克隆技术最有价值的地方之一。

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克隆器官将造福人类

20世纪，器官移植已取得重大成就，但人类现在所进行的器官移植都是从他人身上取下来移到病人身上，可供移植的器官数量总是满足不了等待做移植手术者的需要，而且能提供的器官来源也很紧缺，大部分病人等待器官移植的过程痛苦而漫长。同时，机体组织的排异性仍未被攻克，病人往往要花上为数不少的药费来克服免疫排斥问题。

21世纪，人类将迎来人体器官更换的新时代，克隆技术将为更多的患者带来福祉。克隆技术可利用病人的体细胞（如一点皮肤细胞）逆向克隆出病人的胚胎细胞，当发育到囊胚期取出胚胎干细胞，在体外诱导成病人所需的组织细胞，用于以治疗为目的的治疗性克隆。目前，动物实验已经把小鼠的胚胎干细胞诱导成有功能的心肌细胞、神经细胞、胰岛细胞，并成功地完成了治疗相关疾病的动物模型。

在美国，每年可用于心脏移植手术的心脏才2 000多个，而需要做手术的有5万多人。这意味着每年有近5万人因为没有可供移植的心脏而死去。于是，科学家们设想出了用人类自己的细胞，克隆出各种器官，以满足器官移植的需要的方法。2003年5月24日，美国华盛顿大学宣布，他们将历时10年，完成在实验室培植人类心脏的计划。培植人类心脏的材料取自病人的细胞。这个被称为“小阿波罗计划”的计划完成后，全世界每年将有成百万心脏病患者获得新生。

目前，全世界很多实验室在开展克隆人体器官的研究，正在实验室中培植的人体器官，有心脏、肝脏、胰腺、乳房、皮肤、骨骼等。其中，由实验室培育的克隆胸骨、克隆血管、克隆皮肤和克隆神经组织正在进入人体实验阶段。

科学家们推测，在未来10年至20年内，克隆人体器官将成为一个产业。到那时，人体无论哪个器官出现问题，换一个新的器官就可治愈。这在人类的文明史上，会成为一个里程碑式的进步。

从解冻老鼠到复活猛犸象

据报道，日本科学家于2008年末成功地进行了一次克隆实验，使得一只死亡并冷冻长达16年的老鼠“复活”。这是科学家们首次成功克隆存放如此长时间的冷冻动物，这一技术未来将有望使得猛犸象和剑齿虎等早已灭绝的动物重新复活。

日本神户发育生物学研究中心的科学家们完成了冷冻死亡老鼠的克隆实验，并成功使得一只已死亡并冷藏了16年的老鼠产生新的生命。科学家们宣称他们的研究成果将能够造福人类，还可以让一些早已灭绝的动物，比如猛犸象和剑齿虎等复活。但克隆实验却受到了一些社会学家的批评与指责，实验结果令他们惶惶不安。批评者认为，随着这一实验的成功，人类克隆已近在咫尺，也许只是时间问题。如果有人愿意将死亡的亲戚复活，就可以把其尸体冰冻储藏起来以待克隆。这将可能导致产生一个恐怖的新行业——克隆行业。人们只要把遗体冰冻起来，就有希望有朝一日通过克隆复活。

如果能通过克隆技术成功复活猛犸象等已经在地球上灭绝的动物，对于拯救濒危动物是一大突破性进展。澳大利亚的一个研究小组已经着手研究克隆已灭绝的塔斯马尼亚虎；美国的一个研究小组已经开始尝试复活5年前灭绝的一种野生白山羊。在所有复活计划中，人们最关注的恐怕是恐龙的复活了。从理论上讲，恐龙是不可能复活的。因为经过六千多万年的时间，恐龙的基因都被分解了。科学界对再造猛犸象的计划褒贬不一。赞成者认为这是一次大胆的挑战，如果成功，将把生物技术向前推进一大步。而反对者认为，从生物学的角度讲，复活猛犸象并不具备特别的意义，因为它在生物进化链上的地位已经很清楚。还有人提出，根据达尔文“物竞天择，适者生存”的进化论，物种灭绝是自然现象；人为干涉生物界的自然淘汰，违背了自然规律。

自克隆羊多莉诞生之后，科学家就一直希望能利用这种技术克隆出已经濒临灭绝的哺乳动物，但是用克隆技术挽救濒危动物面临着很多难题。首先，现有的克隆技术往往需要很多该动物的卵细胞，而与之相矛盾的是，越是稀有的动物，其卵细胞也就难以得到。多莉就有3个妈妈：一个提供乳腺细胞，一个提供未受精卵，一个负责将胚胎抚养成小羊羔。虽然科学家们已经在异种克隆方面做了很多工作，但是无法从初期实验的顺利进展中推断是否能最终获得圆满的结果，迄今为止还未成功通过这种方法复制动物。