克隆技术

2011年1月19日 AEROFISH 2,366 views 发表评论 阅读评论

克隆是英文clone的音译,指生物体通过无性繁殖方式,产生遗传性状与母体非常相似的“后代”。克隆技术本是一项古老的生物技术,如蚯蚓断体繁殖、植物的嫁接、细菌的培养等。20世纪中期以来发展的分子克隆和以多利羊问世为标志的体细胞动物克隆,使克隆技术成为生命科学领域一个闪耀着创新与发展光芒的新亮点,为世人所瞩目。

克 隆 技 术

在低等生物中,无性繁殖比比皆是,形式也多种多样:细菌通过裂体生殖一分为二;真菌由亲体产生孢子,不需经雌雄结合即可形成新个体;酵母菌、水螅等可在亲体上长出芽体,芽体长大脱落长成新个体。这些微生物克隆是低等生物生命繁衍的自然现象,人们利用微生物克隆发展工农业生产,制造抗生素等医用分子,为人类服务。

园艺、花卉、果树栽培中常用的扦插、嫁接、块栽和根栽方法,都属于植物克隆。克隆一词最早源于希腊文Klon,原意就指利用植物嫩枝幼芽培养新个体。低等植物如苔藓、蕨类植物,都可通过从亲体上断裂的方式繁殖新个体。柳树、杨树和桑树等高等植物,也可通过枝条扦插来繁殖。马铃薯、甘薯栽培中用的则是块栽方式。这些植物无性繁殖,都不经种子繁殖,能保持亲体的优良性状且长得快。

基因克隆也称分子克隆、DNA克隆,即通DNA重组技术,在体外将DNA分子复制成许多完全相同的DNA。先用可以充当“基因剪刀”的限制性内切酶切出需要克隆的基因(一段DNA),将它与载体DNA连接成重组体,再引入细菌或细胞。当细菌或细胞进行分裂大量繁殖时,目标基因就随之大量复制,产生许多相同的拷贝。

动物克隆始于上世纪的初叶。胚胎细胞克隆指将胚胎细胞和胚胎干细胞的细胞核移植到去核卵细胞中,发育成新的个体。两栖类、鱼类和羊、猪、牛、鼠、猴等哺乳动物的胚胎细胞克隆,从1960年代以来都先后获得成功。体细胞克隆移植的则是已经高度分化的体细胞核,包括同种体细胞克隆和异种体细胞克隆。同种体细胞克隆最著名就是克隆羊多利,其后陆续克隆成功了鼠、兔、牛等动物,证明哺乳动物高度分化的体细胞可以恢复发育的全能性。异种体细胞克隆指用不同种动物的细胞核和卵母细胞进行克隆操作。

按发育生物学的观点看,成年体细胞已经因高度定向分化而失去细胞的全能性,但多利羊的问世实现了高等哺乳动物的无性繁殖,使高度分化的细胞恢复了发育的全能性,是生物技术具有划时代意义的重大进步之一。科学家们感兴趣的问题是:在什么条件下,能使成年体细胞恢复全能性;在什么条件下,能使“核质融合”发育成早期胚胎;如何控制高度分化的细胞去分化和发育的重新编程,等等。在应用方面,通过基因克隆、重组和转基因技术,可培育出品质改良的农作物,如抗虫棉花、高产水稻等;疾病基因的克隆,可大大推动疾病发生和发展机理的研究,以及疾病的基因诊断和基因治疗研究和实践;将克隆的编码药用蛋白质的基因导入动物细胞,克隆出转基因动物,可使其成为生物制药工厂,大量产出有治疗作用的蛋白质,如治疗糖尿病的胰岛素、治疗侏儒症的生长素及抗肿瘤的干扰素等。

人 体 的 克 隆

哺乳动物的克隆成功意味着人体克隆的可能性,因而才引起全球性轰动。一种可能性是治疗性克隆,即通过克隆技术把病人的体细胞核移植到去核卵细胞中,使其发育成囊胚(早期胚胎),从其中提取胚胎干细胞,利用其多能性诱导分化培养成特定细胞和组织,用于对严重疾病的治疗,可避免发生免疫排斥。治疗性克隆由于涉及胚胎操作,在许多国家都被立法禁止,但也有一些国家包括中国采取严格管理下的审慎支持态度。它的重要前提是:胚胎必须是治疗不育症夫妇多余的或自愿捐献的,胚胎实验只能在发育14天内进行,只能以疾病的治疗为目的。为什么要进行胚胎实验呢?因为全能干细胞只能在早期胚胎中获取,而全能干细胞有无限分化和增殖的潜能,可分化成全身200余种细胞类型,利用它来培育人体细胞和组织,将为疾病治疗提供广阔前景。

另一种可能性就是通过克隆技术进行人的人工无性生殖,这在世界各国都被严格禁止。通常人们所讲的克隆人或复制人,其含意比较含混,容易与体外授精、试管婴儿技术和治疗性克隆相混淆。为了不把两者相混淆,法国人类生物学家阿特朗(H. Atlan)主张把克隆人称为“体细胞核移植”更为合适。香港学者罗秉祥则把克隆人译为“人的人工无性生殖”,确实更为科学和准确。笔者仍用克隆人,是按大多数人的约定俗成。

联合国大会法律委员会自2001年起一直在讨论禁止克隆人国际立法问题,但在是否将治疗性克隆列入禁止范围问题上,各国分歧很大,因此该委员会放弃了制定国际公约,转而寻求不具法律约束力的政治宣言。第59届联大于2005年3月批准了《联合国关于人的克隆宣言》,因其中“禁止一切形式的人体克隆”的措词太模糊,容易被解读为禁止生殖性克隆也禁止治疗性克隆研究,因此中国、英国、比利时、法国、新加坡、日本等34国投了反对票。上述各国在会上重申:继续支持治疗性克隆研究,但坚定地反对生殖性克隆。

克隆人的主要伦理问题

克隆技术在给人类带来福祉的同时,也可能因被滥用而带来祸害。最引人注意的支持克隆人的理由可归结如下:克隆人可“定做自己”,是有性生殖的一种补充;克隆人可作为器官移植供体来源;克隆人的技术基本成熟、伦理上并不复杂;克隆人是可促进科学技术的进步。这些理由笔者认为是站不住脚的,虽然总有一些科学家要逆科学进步和人类生存发展的根本利益而不顾,克隆人可能总有一天会降生,我们还是要坚决反对这种不正当的科研行为。科学技术是双刃剑。克隆技术的研究和应用只有为人类谋福祉,才是正当的科学行为。若滥用这项技术,比如试图用克隆技术制造无头人作为器官移植的供体,或制造性奴隶和人的工具等,都是不道德的。

对人权和人尊严的挑战

人除了作为自然人,还是有价值观念的社会人,是生物、心理和社会的集合体。克隆人只能在遗传性状上与原型一致,而人的心理、行为、社会特征和特定人格不能复制,因此克隆人是不完整的、丧失自我的人。但既然克隆出人来,就应赋予其人的权利和尊严。所有支持克隆人的动机和目的,都是把克隆人“物化”和“工具化”,所以全世界都应该谴责这种反人权、危害人类尊严的行为。中国政府坚决反对进行克隆人的试验,对克隆人问题中国的态度是“不赞成、不支持、不允许、不接受”。

违反生物进化的发展规律

人类在漫长的演化过程中,能够适应复杂多变的环境,是自然选择和两性生殖长期进化的结果,也是人类靠智慧发展社会文化的结果。克隆人将有性生殖倒退到无性生殖,这种逆自然发展规律的行为如不加阻止,必将给人类种下灾难。

根据孟德尔遗传规律的分离律和自由组合律,控制生物遗传性状的一对遗传因子一半来自父本(精子),另一半来自母本(卵子),受精卵拥有来源于父母双方的遗传物质,因基因自由组合而具有独特的基因型,生命力极强。而克隆人是人工无性繁殖,遗传物质主要来自单一个体,既背离了遗传因子分离定律,也谈不上基因自由组合产生的多样性,因此不存在任何进化意义。

克隆人技术对单身族、同性恋和不育症治疗失败又渴望要孩子的人们来说,可能是个好事,但人的人工生殖闸门一旦打开,目的迥异的克隆人势必无法控制,将造成人类的局部利益与整体利益、眼前利益与长远利益之间的矛盾。

扰乱正常的伦理定位

克隆人将彻底搅乱代际关系和家庭伦理定位。克隆人过程中可出现体细胞核供者、卵细胞供者和孕育者三位生物学父母,及抚养者两位社会学父母,且克隆人更像是被克隆者的兄弟姊妹而不像两性婚配的子女,世代的传承将被打破,家庭伦理关系也将含混不清。

克隆人意味着只要有女性存在,能提供体细胞、成熟卵细胞和子宫,人类的繁衍即可进行。男性不再是繁衍的必要因素,这就冲击了传统的性伦理观念,瓦解了性爱与生育密切结合的关系,一夫一妻的婚姻家庭社会规范便会解体。

技术上的安全性值得怀疑

体细胞核移植涉及亚细胞水平的操作,这种亚细胞水平的操作与体外受精那样的细胞水平操作相比,偶然损失核内遗传物质的风险远高于后者。多利是英国科学家经历了227次失败后才获得成功的一例。在动物自然繁殖的情况下,胚胎出现基因异常的比例不足1%,体外受精出现基因异常的比例高达15%,而克隆繁殖这一比例要超过40%,甚至危及代孕母亲的生命。人类目前对克隆技术的研究还远不够深入,盲目将其应用于人类生殖是不负责任的和残暴的。

(本文作者均为上海第二医科大学教授。)

【来源:克隆 – 科学教育网文章资讯


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