“中中”和“華華” 來(lái)源：科學(xué)網(wǎng)
新華社訊(記者陳芳、董瑞豐)用一把毫毛，變出千百個(gè)一模一樣的猴子——《西游記》里的神話正在成為現(xiàn)實(shí)?？寺『铩爸兄小焙退拿妹谩叭A華”在中國(guó)誕生近兩個(gè)月!北京時(shí)間1月25日，它們的“故事”登上國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞》封面，這意味著中國(guó)科學(xué)家成功突破了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法克隆靈長(zhǎng)類動(dòng)物的世界難題。
在中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所非人靈長(zhǎng)類平臺(tái)，記者見(jiàn)到克隆猴“中中”和“華華”正在恒溫箱里嬉戲。姐姐比妹妹大10天，除了個(gè)頭略有差異，“姐妹”倆幾無(wú)分別。
“姐妹”倆的基因，來(lái)自同一個(gè)流產(chǎn)的雌性獼猴胎兒。科研人員提取了這個(gè)獼猴胎兒的部分體細(xì)胞，將其細(xì)胞核“植入”若干個(gè)“摘除”了細(xì)胞核的卵細(xì)胞，結(jié)果產(chǎn)生了基因完全相同的后代，這個(gè)過(guò)程也就是克隆。
“這是許多專家認(rèn)為不可能實(shí)現(xiàn)的重大技術(shù)突破。”國(guó)際細(xì)胞治療學(xué)會(huì)主席約翰·拉斯科這樣點(diǎn)評(píng)中國(guó)科學(xué)家的成果，“利用聰明的化學(xué)方法和操作技巧，攻克了多年來(lái)導(dǎo)致克隆猴失敗的障礙?！?/p>
自1996年第一只克隆羊“多利”誕生以來(lái)，20多年間，各國(guó)科學(xué)家利用體細(xì)胞先后克隆了牛、鼠、貓、狗等動(dòng)物，但一直沒(méi)有克服與人類最相近的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物克隆的難題?？茖W(xué)家曾普遍認(rèn)為現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法克隆靈長(zhǎng)類動(dòng)物。
中科院神經(jīng)科學(xué)研究所孫強(qiáng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)5年努力，成功突破了世界生物學(xué)前沿的這個(gè)難題。利用該技術(shù)，科研團(tuán)隊(duì)未來(lái)可在一年時(shí)間內(nèi)，培育出大批基因編輯和遺傳背景相同的模型猴。
“這是世界生命科學(xué)領(lǐng)域近年來(lái)的重大突破?！敝锌圃荷窠?jīng)所所長(zhǎng)蒲慕明院士說(shuō)，克隆猴的成功，將為阿爾茨海默癥、自閉癥等腦疾病以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病的機(jī)理研究、干預(yù)、診治帶來(lái)前所未有的光明前景。
孫強(qiáng)說(shuō)，這意味著中國(guó)將率先建立起可有效模擬人類疾病的動(dòng)物模型，既能滿足腦疾病和腦高級(jí)認(rèn)知功能研究的迫切需要，又可廣泛應(yīng)用于新藥測(cè)試。
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拔根汗毛，吹口氣，就能變出一大堆小猴子。如今，”齊天大圣“孫悟空的這項(xiàng)絕活，真的成為了現(xiàn)實(shí)。
最近，在中國(guó)科學(xué)院神經(jīng)科學(xué)研究所非人靈長(zhǎng)類研究平臺(tái)出生的兩個(gè)獼猴寶寶“萌”化了所有人，它們時(shí)而一起嬉笑打鬧，時(shí)而依偎著自己心愛(ài)的“Hello Kitty”毛絨玩具，時(shí)而瞪著大大的眼睛，好奇地望著這個(gè)世界。
這兩個(gè)小猴子的“父母”，是中科院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越中心研究團(tuán)隊(duì)。經(jīng)過(guò)五年不懈努力，他們?cè)趪?guó)際上首次實(shí)現(xiàn)了非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞克隆。1月25日在線出版的《細(xì)胞》雜志以封面文章形式發(fā)表了這項(xiàng)成果。(論文鏈接)
這兩只名叫“中中”和“華華”的小家伙，也在一夜之間，成為世界上最珍貴的一對(duì)小獼猴。
克隆猴為何這么難?
自從1997年“多莉羊”體細(xì)胞克隆成功后，人類就打開(kāi)了一扇新的窗戶。
20年間，許多哺乳類動(dòng)物的體細(xì)胞克隆相繼獲得成功，不僅誕生出馬、牛、羊、豬和駱駝等大型家畜，還誕生了小鼠、大鼠、兔、貓等多種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
然而，與人類最為相近的非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物的體細(xì)胞克隆，卻一直沒(méi)有得到解決，成為世界性難題。美國(guó)、中國(guó)、德國(guó)、日本、新加坡和韓國(guó)等多家科研機(jī)構(gòu)在此方面進(jìn)行不斷探索和嘗試，但始終未能成功。
“一個(gè)主要的限制因素，是供體細(xì)胞核在受體卵母細(xì)胞中的不完全重編程，導(dǎo)致胚胎發(fā)育率低?！蔽恼峦ㄓ嵶髡?、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所非人靈長(zhǎng)類研究平臺(tái)主任孫強(qiáng)說(shuō)，“另外，非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物胚胎的操作技術(shù)不完善，這些都影響了實(shí)驗(yàn)的成功?！?/p>
胚胎操作的一個(gè)必要步驟是給卵母細(xì)胞去核。但與其他動(dòng)物不同的是，猴子的卵母細(xì)胞不透明，因此去核操作非常困難。
科研人員想出了使用偏振光的方式來(lái)給細(xì)胞“打光”，但為了盡可能減少對(duì)細(xì)胞的影響，操作必須在極短時(shí)間內(nèi)完成。
為此，文章第一作者、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所非人靈長(zhǎng)類研究平臺(tái)博士后劉真花了大量的時(shí)間，去訓(xùn)練這項(xiàng)技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)了在10秒內(nèi)精準(zhǔn)完成體細(xì)胞核移植的顯微操作。
同時(shí)，科研人員不斷嘗試各種實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)表觀遺傳修飾促進(jìn)體細(xì)胞核重編程，顯著提高了體細(xì)胞克隆胚胎的囊胚質(zhì)量和代孕猴的懷孕率。
2017年11月27日，世界上首個(gè)體細(xì)胞克隆猴“中中”在中科院神經(jīng)科學(xué)研究所、腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心非人靈長(zhǎng)類平臺(tái)誕生; 12月5日，“中中”的妹妹“華華”也順利誕生。
真正有用的動(dòng)物模型
體細(xì)胞克隆猴是在中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)“腦功能聯(lián)結(jié)圖譜與類腦智能研究”的支持下，完全由中科院團(tuán)隊(duì)獨(dú)立完成的國(guó)際重大突破。
“這個(gè)成果真正實(shí)現(xiàn)了生命科學(xué)領(lǐng)域的彎道超車，意義重大?！敝锌圃涸洪L(zhǎng)白春禮評(píng)價(jià)稱，該成果標(biāo)志著中國(guó)率先開(kāi)啟了以體細(xì)胞克隆猴作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的新時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)在非人靈長(zhǎng)類研究領(lǐng)域由國(guó)際“并跑”到“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變。
體細(xì)胞克隆猴的成功，為動(dòng)物模型家族再添“新成員”。
當(dāng)前，藥物研發(fā)通用的動(dòng)物模型是小鼠。但小鼠與人類相差甚遠(yuǎn)，藥物研發(fā)人員在小鼠模型上花費(fèi)了巨大資源，但篩選到的候選藥物用在病人身上，卻大都無(wú)效，或有不可接受的副作用，這使得諸如阿爾茨海默病、自閉癥等腦疾病，以及免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病等不能得到有效治療。
這讓非人靈長(zhǎng)類動(dòng)物模型成為生命科學(xué)研究和人類疾病研究的急需。
因此，除了基礎(chǔ)研究上的重大意義外，利用體細(xì)胞克隆技術(shù)制作腦疾病模型猴，為人類社會(huì)面臨的重大腦疾病的機(jī)理研究、干預(yù)、診治帶來(lái)了前所未有的光明前景。
“這項(xiàng)成果使獼猴有望成為真正有用的動(dòng)物模型。”中科院院士、美國(guó)科學(xué)院院士、中科院神經(jīng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)、腦智卓越中心主任蒲慕明說(shuō)。
白春禮也相信，體細(xì)胞克隆猴的成功，以及未來(lái)基于體細(xì)胞克隆猴的疾病模型的創(chuàng)建，將有效縮短藥物研發(fā)周期，提高藥物研發(fā)成功率，使我國(guó)率先發(fā)展出基于非人靈長(zhǎng)類疾病動(dòng)物模型的全新醫(yī)藥研發(fā)產(chǎn)業(yè)鏈，有力推動(dòng)我國(guó)新藥創(chuàng)制與研發(fā)，助力“健康中國(guó)2030”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。
倫理問(wèn)題?不存在的!
兩只小猴子目前正在實(shí)驗(yàn)室里健康活潑地生活著，但人們的疑問(wèn)也隨之而來(lái)：克隆猴出來(lái)了，克隆人還會(huì)遠(yuǎn)嗎?
對(duì)于這個(gè)公眾高度關(guān)切的問(wèn)題，蒲慕明明確表示，中科院做這項(xiàng)工作的目的，不是為了克隆人，而是為了提高人類健康、研究腦科學(xué)基本問(wèn)題服務(wù)的。
相反，這項(xiàng)工作還可能使一些倫理爭(zhēng)議得到化解。
目前，中國(guó)每年出口數(shù)萬(wàn)只獼猴，主要用于藥物篩選。在蒲慕明看來(lái)，這么大批量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，在倫理方面是有問(wèn)題的?！拔覀冏鲞@項(xiàng)工作，就是要解決這一倫理問(wèn)題?！?/p>
有了體細(xì)胞克隆猴技術(shù)，人們就能使用體細(xì)胞在體外有效地做基因編輯，準(zhǔn)確地篩選基因型相同的體細(xì)胞，產(chǎn)生基因型完全相同的大批胚胎，用母猴載體懷孕出生一批基因編輯和遺傳背景相同的猴群。
也就是說(shuō)，中科院神經(jīng)科學(xué)研究所的這項(xiàng)技術(shù)，讓人們?cè)谝荒陜?nèi)就能制備大批遺傳背景相同的模型猴，大大減少了個(gè)體差異對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。這樣，只要使用很少數(shù)量的克隆猴，就能夠完成很有效的篩選。
“任何科學(xué)發(fā)現(xiàn)都是雙刃劍，既有可能帶來(lái)巨大的進(jìn)步，也有可能造成一系列危機(jī)，核能、基因編輯都是典型的例子?！痹谄涯矫骺磥?lái)，生命科學(xué)的倫理問(wèn)題不僅僅是科學(xué)家需要注意的，更需要政府部門以及整個(gè)社會(huì)大眾共同參與，通過(guò)立規(guī)、立法等方式，來(lái)約束人們的行為，做出正確的決策。
“對(duì)新技術(shù)，我們要重視，但不要害怕。”他最后補(bǔ)充說(shuō)。
