1996年7月5日，一隻雌性綿羊誕生了。後來，這隻名為“多莉”（Dolly）的綿羊改變了整個生物技術行業，為科學家們提供了一種拯救瀕危物種的新方法，並以當時難以想象的方式改變了醫學領域。
來源：BBC
撰文：David Cox
翻譯：任天
這確實不是一隻普普通通的綿羊，它的出生具有開創性的意義。當時英國蘇格蘭羅斯林研究所進行了一項實驗，利用另一隻綿羊的乳腺細胞克隆了它，並以歌手多莉·帕頓的名字給它取名“多莉”。
20世紀50年代，英國牛津大學的生物學家約翰·格登發現了克隆非洲爪蟾的方法。自此之後，科學家們一直在進行類似的嘗試，試圖複製出與另一個生物基因完全相同的生物體。從青蛙、蟾蜍到魚類，研究人員進行了許多試驗，但在大型哺乳動物身上重複這一壯舉卻是一項十分複雜，甚至幾乎不可能完成的任務。
然而，就像許多科學突破一樣，多莉羊的克隆實驗也有點僥倖。羅斯林研究所的研究人員一直試圖通過核移植的複雜過程來克隆綿羊。他們將一隻母羊的乳腺細胞的細胞核取出，利用電流將其移植到另一隻羊的卵細胞中。於是，這個卵細胞就包含了多莉母親的所有DNA，它在實驗室里生長發育成一個胚胎。
不過，科學家並沒有想到會發生這一切。當時，沒有人認為成年動物細胞的DNA有可能形成一個新的胚胎。羅斯林研究所的科學家原本打算用胚胎細胞進行克隆實驗，用乳腺細胞只是為了進行技術測試。
本質上來說，重新編程成年細胞細胞核中的所有DNA是可能的，這使它開始像胚胎細胞一樣，長成了一隻新的動物。在出人意料地創造出一個胚胎后，羅斯林研究所的科學家們將它放入第三隻羊體內，這隻羊最終生下了多莉。克隆羊成功的消息直到1997年2月22日才對外公布，讓公眾和眾多國際媒體感到驚訝和困惑。
幾天之內，許多人就做出了很不祥的預測，主要集中在克隆人可能帶來的可怕後果。有人甚至建議，克隆技術可以為失去孩子的父母提供一種替代性的方法。《時代》雜誌在迎接多莉的到來時，則用了一個帶有挑釁性的封面標題：“還會有另一個你嗎？”
在世界的另一端，一位日本幹細胞生物學家正饒有興趣地觀察着蘇格蘭發生的事件。
再生醫學的興起
1996年，山中伸彌覺得自己的事業前途渺茫。此前他曾擔任過骨科醫生，有過一段糟糕的經歷：在一次切除良性腫瘤的手術中，原本熟練的外科醫生執刀只需10分鐘的手術，他卻花了1小時才完成。據報道，同事們甚至用名字的諧音給他起了個綽號“邪魔中”，意思是礙手礙腳。
1996年至1999年，山中伸彌發現自己在大阪市立大學醫學院做着一份乏味的工作，大部分時間都在實驗室照顧小白鼠，無法進行研究工作。在這段時間，他讀到了科學家成功克隆多莉羊的消息。
山中伸彌對成體細胞能夠以這種方式重新編碼的事實很感興趣，並開始思考加入轉錄因子——與DNA結合以打開或關閉某些基因的蛋白質——是否可以將任何成體細胞重新編碼回胚胎狀態。
經過10年的研究，山中伸彌實現了他的目標，首先是在小鼠身上，然後是在人類細胞上。他的技術通過添加4種轉錄因子的混合物，使皮膚或血細胞可以被重新編程為多能狀態，也就是說，它們可以變成人體中的任何一種細胞類型。這是一個巨大的突破，山中伸彌後來被授予2012年諾貝爾生理學和醫學獎。
山中伸彌的突破之所以能引起如此大的關注，是因為這項技術使科學家能夠從病人身上提取血液樣本，並在實驗室中創造出類器官（organoid）。這是器官的微型版本，如豌豆大小，具有與病人體細胞相同的行為。類器官可以用來測試新葯和疫苗，或是讓我們更簡單地理解人類發育的一些基本過程。
科學家們也對該技術在遺傳疾病患者身上的潛在醫學應用感到興奮。理論上，這可以讓你從病人身上提取細胞，糾正其基因缺陷，然後用這些細胞來修復病人受損的組織，因此，這無疑是一個非常重要的發現。
與克隆相關的技術也有一些直接的醫療應用，利用克隆多莉羊過程中的一些步驟，可以幫助患有罕見線粒體疾病的女性避免將這種疾病傳給她們的孩子。通過將母親卵子的細胞核移植到另一名女性的健康卵細胞中，就可以去掉大部分或全部受損的線粒體。這種技術後來被稱為“三親嬰兒”技術。
克隆寵物
對於創造多莉羊的科學家來說，這項成就最直接的遺產就是讓他們的研究中心得以繼續存在。1996年，羅斯林研究所的財政狀況岌岌可危，研究資金面臨著政府的削減。
多莉羊成了救命稻草。隨後科學界和媒體的騷動引起了美國生物科技公司ViaGen的關注。這家總部位於美國德克薩斯州的公司的於1998年購買了克隆技術的知識產權，為羅斯林研究所提供了維持運行的充足資金，直到他們能夠找到新的研究資金來源。
最初，ViaGen公司的主要目標是利用克隆技術提高牲畜的繁殖能力，特別是對公牛等高價值的牲畜。時至今日，這方面的研究仍在進行。克隆技術還被用來繞過正常繁殖過程中的隨機基因組合，將實驗室中產生的理想基因改變一代代地傳遞下去。一些研究人員還在考慮將克隆技術與基因組編輯相結合，培育出對細菌感染、結核病和沙門氏菌病等一些常見疾病具有抵抗力的動物。
然而，在過去6年裡出現的卻是一個新的產業——寵物克隆。2015年，ViaGen公司開始為想要克隆心愛貓狗的寵物主人提供服務。儘管價格昂貴——克隆一隻貓的費用是3.5萬美元，克隆一隻狗的費用是5萬美元——但還是存在市場需求。ViaGen公司並沒有透露目前克隆寵物的確切數量，但據該公司客戶服務經理的說法，他們克隆出來的寵物已經有數百隻，每周都有小貓小狗出生，他們並不會做很多廣告，大部分都是通過口口相傳。
考慮到價格因素，ViaGen公司90%的客戶都只選擇保存寵物的細胞——這隻需要1600美元——以備日後有財力時再進行克隆。克隆寵物的高成本源於克隆過程的複雜性——克隆狗需要8個月的時間，而克隆貓需要一年的時間。
為什麼這麼貴？因為整個過程涉及很多複雜的步驟，對於想要克隆寵物的客戶而言，這絕對有情感上的原因，他們希望能延續與寵物之間強烈的情感紐帶。
在ViaGen公司推出克隆寵物業務之後，這個行業逐漸在全球其他地方發展起來。韓國秀岩生物科技公司（Sooam）也開始提供狗克隆服務。
不過，許多科學家仍然對寵物克隆的整個前提感到不安，他們認為克隆寵物“並沒有正當的理由”。儘管克隆出來的動物在基因上與供體是完全相同的，但它們的行為特徵和性格卻不盡相同。換言之，所有生物都是基因和環境共同作用的產物，人們真正想要的是認得自己，並知道某些特殊技巧的寵物，從這個意義上說，寵物克隆在某種程度上利用了人們的悲傷。
恢復已經滅絕的物種
在多莉克隆出來之後的幾年裡，人們關注的核心問題是，科學家是否會將這項技術擴展到人類，以及由此引發的諸多道德和倫理問題。
不過，儘管人類胚胎在2013年被成功克隆，但還從未有人嘗試過克隆完整的人類，因為這可能會引起公眾的強烈抗議。2018年1月，中國科學家克隆了第一批靈長目動物——食蟹獼猴“中中”和“華華”。但沒有任何跡象表明，這項工作被用於進一步克隆其他靈長類物種。
事實上，克隆研究的大部分資金都被用於利用克隆技術拯救瀕臨滅絕的動物。科學家正在努力進行大熊貓和北白犀的克隆。北白犀是白犀的一個亞種，地球上僅存兩隻個體，而且全為雌性，因此已宣告功能性滅絕。在過去兩年中，ViaGen公司已經克隆了兩個瀕危物種：黑足鼬和普氏野馬。
目前，有科學家正在領導一項雄心勃勃的計劃，試圖“復活”真猛獁象。這是一種已經滅絕的猛獁象，生活在大約4000年前。丘奇的初創公司Colossal已經籌集了1450萬美元的資金，希望通過提取亞洲象的皮膚細胞，並使用克隆技術將其與猛獁象的DNA重新編程，來創造一個“亞洲象—猛獁象”雜交物種。
研究人員將這種“重生”的象科物種更多地描述成一種“北極象”，它可以在遙遠的北方苔原地區發揮重要的生態作用，幫助恢復生態系統的活力。一個很好的理由可以用來解釋為什麼要創造一頭“北極象”：它具有現代大象和猛獁象的一些最優良的特徵，這些特徵將與氣候變化和恢復北極苔原有關。
然而，創造“北極象”也會面臨一些挑戰。該項目將涉及亞洲象皮膚細胞的基因編輯，使這些細胞攜帶猛獁象的基因，再尋找合適的代孕母象來孕育並生產由此培育的胚胎。作為宿主，大象和猛獁象真的很不一樣，它出生後會發生什麼？母象會不會想“我到底生出了什麼？”猛獁象寶寶又會如何與大象互動？還有人提出了其他許多問題，比如復活一種已經滅絕的動物是否適當。在今天的地球上，許多物種都面臨著生存挑戰，而在猛獁象最後存在的時期，地球的氣候和生態系統與今天是完全不同的。
創造一個讓猛獁象可以生存的環境，並確保它們能滿足適當的飲食需求，可能會是一個巨大的挑戰。有人會說，猛獁象再次回歸不是很好嗎？但真的是這樣嗎？這樣對猛獁象好嗎？
克隆技術的未來
在未來幾十年裡，克隆技術的應用也可能帶來更令人警醒的結果。2022年1月，美國馬里蘭大學醫學院的外科醫生將一顆豬的心臟移植到一名患有晚期心臟病的男子體內。這顆心臟具有10個人類基因修飾的特徵，研究小組希望它能減少器官排異的幾率。
不幸的是，這位患者只存活了兩個多月。不過，這次移植引起了世界各地醫生的注意，他們認為這是一種解決世界器官移植短缺問題的潛在方法。
德國是歐洲器官捐獻率最低的國家之一。慕尼黑的創新醫學模型中心主任埃克哈德·沃爾夫正試圖克隆並培育一系列基因完全相同的豬。他的想法是創造一個合適的種群，從中獲得的器官可以很方便地進行異種器官移植，應用到人類身上。根據器官移植基金會的數據，目前德國約有8500人被診斷為器官衰竭，除了器官移植之外，他們沒有其他治療選擇。
沃爾夫表示，有必要採取更激進的措施。“形勢非常緊迫，”他說，“例如，在主動等待心臟移植的患者中，只有大約一半最終能夠獲得移植。豬作為供體有很多優勢，因為它們的器官大小和功能相對適合人類，而且基因工程在豬身上已經很成熟，使用豬比使用非人類靈長目動物在倫理上更容易被接受。”
沃爾夫的目標是在實驗室條件下利用克隆技術對細胞進行一些基因編輯，以盡量降低器官排斥和感染的風險，然後再克隆一代豬胚胎。如果一切進展順利，他打算在三年內開始臨床試驗。
不過，並不是所有人都對克隆用於器官移植目的的動物持積極態度。德國的動物權利活動人士認為，這本質上是讓豬淪為器官工廠。德國動物福利協會則表示，該項目在倫理上存在問題。
克隆羊多莉，這個讓全世界為之着迷的實驗已經過去了25年。直到今天，克隆技術依然是一個與多莉出生時同樣重要和有爭議的話題。