猛犸象复活

　　如果我很有钱——钱多得只想去搞异想天开的事情，我不会像JohnHammond先生一样去复制活恐龙，建立一 座 侏 罗 纪 公 园 （JurassicPark）。要知道，根据现有的生物学知识，将6500万年前灭绝的恐龙再造出来，是一件多么不切实际的事。

　　科幻电影《侏罗纪公园》为人们描绘了一幅复活恐龙的场景：一只蚊子刚刚吃饱了恐龙的血，恰好被一滴松脂包裹落入泥土。经过6500万年的岁月沉浮，这块蚊子琥珀被科学家挖掘出来，从蚊子腹中的恐龙血提取出恐龙的基因（DNA），通过克隆技术复活了上百只早已绝迹的恐龙。

　　这一看上去科学的程序并不完全是编剧或者小说原著者的凭空臆想，科学家们确实曾经尝试过从化石中提取古生物（包括恐龙）的DNA，而且这种努力至今尚未完全放弃。但是，对多种古生物样本的DNA性状进行研究之后，科学家们发现在温带地区（如埃及），DNA保留以几千年为限；在寒冷地区 （如北极和南极），DNA保存期以10万年为限。而恐龙的DNA如果得以保存至今，则远远超过了10万年的极限。也就是说，即便如今可以提取某些古生物的DNA，其性状早已发生了质变。

　　1996年，德国慕尼黑大学研究人员曾特地分析了在科学刊物或大众媒体上报道过的4个恐龙样本，发现这些样本有近代生物的污染痕迹，哪怕是在南极极端寒冷的条件下保存的样本也不例外。因此，研究者认为，从这些样本中取得恐龙DNA的可能性极小。

　　研究者也发现，虽然存在于琥珀中的昆虫DNA保存完好，污染较少，但是从琥珀蚊子体内的恐龙血中提取恐龙DNA却被认为非常可疑——姑且不论你运气如何这么好，能逮住一只刚吃了恐龙血而不是鳄鱼血或者蜥蜴血的蚊子，如何分离和鉴定蚊子血和恐龙血，以及甄别蚊子DNA（或者其他生物DNA）和恐龙DNA，就是个巨大难题。最可能发生的一幕是，人们兴奋地以为获取了罕见的恐龙DNA，但经过严格验证之后，发现不过是被其他生物DNA污染的结果。一些科学家就曾经闹过这样的笑话。

　　不过另一种可能性不能说不存在——复制活猛犸（mammoth），建立一座冰河世纪公园（IceAgePark）。

　　猛犸，又名毛象，曾经是世界上最大的象，生存于距今300万年－1万年前的第四纪冰川时期。身披黑色细密长毛的猛犸，皮厚膘肥，具有极强的御寒能力。与生活在热带或亚热带的现代象不同，猛犸一直活动在北半球高寒地带的草原和丘陵上。450－300万年前，人类与猿逐渐分化，开始直立行走并制造工具，与猛犸可谓同期进化，和平相处。正如电影《冰河世纪》中所展现的，猛犸是呵护人类宝宝的好朋友，一派和谐融融的景象。

　　但是人类文明的进步，带给猛犸的却是毁灭性的灾难。至4－5万年前，人类进化到了晚期智人（新人）阶段，学会使用火攻，集体协同作战，猛犸于是成为人类的主要狩猎对象。大约1万年前，猛犸逐渐从地球上消失，最后一批生活在北极的猛犸直到3000－4000年前最终灭绝。而那时，埃及人正在建造金字塔。《史前一万年》中描绘的埃及人将猛犸从北极弄到非洲搬砖的情景，或许正是编剧基于此做出的想象。

　　猛犸虽然早已在这个星球上消失，却留下不少化石，甚至冰封于北极的完整尸体。这给科学家们提取猛犸DNA提供了良好样本。1994年，两个研究组分别从猛犸样本中提取出了DNA。不过当年提取出来的猛犸DNA序列还只是一些短小片段，并不是完整的基因组。事隔14年后的2008年，美国与俄罗斯的科学家们联手推出了从猛犸样本中得到的基因组DNA序列，共有41.7亿个核苷酸碱基（DNA的基本组成单位）。此项成果也被发表于2008年11月20日的《自然》杂志上。以前的研究表明，大象的基因组超过40亿个核苷酸碱基——惊艳出场的猛犸基因组的大小与此恰好吻合。

　　大概每个科学迷看到这里都要激动地问，既然基因组在手，让我们再造一只活生生的猛犸吧。先不要过于乐观，和复制恐龙相比较，类似问题依然存在。猛犸样本中的基因组DNA序列，经过上万年时间，已有不同程度的降解或破坏。科学家们虽然把断裂、破碎的DNA拼凑出一幅貌似完整的基因组图谱，但其中依然隐藏着诸多的错误和突变。这些错误足以导致猛犸复活梦想的再次破灭。

　　暂且假设我们可以得到准确无误的猛犸基因组DNA序列，这也不过是万里长征第一步。所谓DNA序列，就是四种核苷酸碱基（A、T、G、C）的无限排列组合。虽然科学家得到了猛犸DNA的41.7亿个核苷酸碱基的排列组合，但面对应该拧成几条染色体，又是一团迷雾。目前，科学家们想到的办法是，对非洲象和印度象的基因组DNA进行测序，通过对这些猛犸远亲的染色体加以分析，来预测猛犸的染色体组成。

　　一旦染色体的问题得以解决，我们终于该合成猛犸DNA了。科学家得到的基因组DNA序列只是存在电脑中的数据和图谱，并不是实物。我们得用A、T、G、C四种核苷酸碱基作原料，开动机器，合成长长的DNA链条。虽然目前科学家成功合成了细菌基因组的50多万个核苷酸碱基，但是猛犸基因组DNA有40多亿个，远不在一个数量级。即使按照大象的染色体数目将猛犸基因组分成56条染色体，每条染色体仍有将近1亿个核苷酸碱基。如何人工合成如此长的DNA链，保证不断裂、不突变、不降解，依然是个技术难题。目前，合成DNA的商业价格大约是1美元1个核苷酸碱基，这意味着如果要合成猛犸基因组，首先要准备至少40多亿美元。

　　合成了猛犸的基因组染色体，我们就要将其导入细胞核了。染色体只有包装在细胞核里，才能表达基因，从而成为主宰生命的密码。虽然大象是猛犸的远房亲戚，科学家们却认为用青蛙的细胞核来包装猛犸的染色体更易于操作，然后再将包装好的猛犸细胞核植入大象的卵子细胞内。

　　接下来的程序就是人们所熟悉的克隆技术。我们需要很多的母象卵子来克隆猛犸，因为目前克隆技术的成功率只有1％－3％左右。一头母象每四个月才排卵一次，每次只排出一个成熟卵子，一旦怀孕生小象，有五年的哺乳期（这期间不排卵）。如此长的周期，我们至少得收集30多年的卵子，才够一次成功的克隆试验。不过，另一个选择是，我们可以收集母象卵巢中没有排出的预成熟的卵细胞，在体外培养成熟。对于其他的哺乳动物，可以用器具从生殖道进入体内，在超声波或者腹腔镜的定位指导下，找到卵巢，收集预成熟的卵细胞。然而，从母象体内收集卵细胞，也是困难重重。母象处女膜外的生殖道就有1米多长，其处女膜甚至在交配后仍是完整的。卵巢更是深藏在母象庞大的体内，超声波也难以找到其位置。因此，科学家们设想用器官移植的办法来解决这个难题——将母象的卵巢移植到其他易操作的动物身上，成为产卵“机器”。在上世纪90年代，就有科学家把非洲象的卵巢移植到了老鼠身上，虽然观察到卵巢的发育，却无法得到成熟的卵子。不过这一方案依然很有前景。

　　收集到了足够的大象卵子，接下来就是细胞核移植。把大象卵子细胞的细胞核取出来，再将包装好的猛犸细胞核植入其中。随后，卵子细胞开始分裂，由一个细胞发育成多细胞囊胚，即胚胎的早期阶段。然后将克隆的猛犸囊胚植入母象的子宫——深入2.5米长的母象生殖道。如果囊胚能顺利发育出胎盘，和母象的子宫建立起良好的母胎循环，猛犸胚胎得以健康成长，我们终于可以稍稍喘一口气了。无论是1977年在西伯利亚发现的小猛犸尸体Dima，还是2007年在俄罗斯发现的另一具猛犸幼崽尸体Lyuba，都表明新生的猛犸幼崽和现代象幼崽的体积、重量相差不多，因此不用担心代孕象妈妈的肚子会被待出生的小毛象（猛犸）撑破。悉心照料代孕象妈妈，期待着小毛象的出生吧。

　　灭绝了上万年的猛犸横空出世，你想不想去看看？在这里我先做个调查吧，你愿意花多少钱去冰河世纪主题公园看一只活生生的猛犸？

（作者为美国肯塔基大学钱德医学中心妇产科系博士后）

来源：经济观察网 刘瞡