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自克隆技术诞生以来，许多科学家萌生了复活已灭绝古生物的想法。尽管不少公众视此为疯狂的行为，然而，复活之路随着技术的成熟和稀有尸体的发现渐为明朗，科学家对于他们的研究行为有着另一层解释：复活生物链上曾经消失的物种可能有益于拯救当前日益失衡的地球生态。 8 j/ R6 z9 v& I; Z/ V% }
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科学家破译猛犸象遗传密码 史前动物复活有了基因基础
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早在第一只克隆羊“多莉”诞生之前，一些公众和科学家就已经产生了利用克隆技术来复活史前灭绝动物的想法——公众首选的动物是恐龙，而科学家首选的动物，则是大约1万年前灭绝的猛犸象。不管是要克隆恐龙还是猛犸象，都一度被视为是一种疯狂的想法。
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6 c2 P5 W* S1 V 据英国《泰晤士报》2005年12月20日报道，一个国际科学家小组12月19日宣布，利用基因技术让猛犸象复活的计划已经被提上日程。他们已解完成了猛犸象的部分基因组测序工作，计划利用克隆技术让已经灭绝的史前动物猛犸象“重现人间”。! g: l0 O. c0 U \* O* W9 i. a' o
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猛犸象又称长毛象，是在陆地上生存过的最大哺乳动物之一。它浑身长满长毛，还有长鼻子和巨大、弯曲且最长达五米的长牙，看起来酷似身披长毛的大象，与今天的非洲象和亚洲象是近亲。在距今大约350万年前，猛犸象曾经广泛地分布在亚欧大陆北部和美洲北部，但它们在约1.1万年前就已经灭绝。
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+ f! W9 @4 x9 H9 S 据国际科学家小组负责人、麻省理工学院遗传学教授伊万基尼•罗格尼弗博士介绍，研究人员曾从西伯利亚永冻土地带挖掘出一具猛犸象遗骸，这具遗骸有2.8万年历史，保存完好。麻省理工学院与俄罗斯医科院、莫斯科大学、加州大学圣迭戈分校的研究人员合作，他们从有完整肌肉和皮肤组织的猛犸象腿部提取DNA样本进行分析。目前已破译了大约3000万个“字母”的遗传密码，国际科学家小组在世界著名的《科学》杂志上宣布了他们的最新研究成果。: N' F5 P: j0 ]0 V+ h9 w) I4 R
" w4 J" B1 @5 J2 e8 }+ a S 仅仅两个月之后，又一篇有关猛犸象的论文在同样权威的英国《自然》上被作为封面文章而发表。来自英、德、美等国的科学家在文章中说，他们利用一种新方法，从猛犸象的少量骨骼材料生成DNA序列。该方法从仅仅200毫克骨骼开始，生成了猛犸象的完整线粒体基因组序列，总共有16770个碱基对(线粒体DNA与人们一般所说的DNA、即细胞核DNA不同，后者要长得多)。而此前，研究人员仅重建了猛犸象和少数其他物种的约1000个碱基对片断。1 _5 v% r( Q% a! \4 o" ~* u
3 D7 B# V a! E3 f+ i" u e 尽管对于猛犸象的复活，质疑声一直不断，但是成功破译猛犸象遗传密码显然已经重新燃起科学家对克隆猛犸象的兴趣。加拿大麦克马司特大学分子进化遗传学家亨德里克•博伊纳博士说：“获取灭绝物种的基因组是罕见的创举，意味着‘复活’猛犸象从理论上讲是可行的。”
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g7 |4 E0 O9 f “天然冰库”埋藏史前巨兽遗骸 “猛犸象再造计划”10年前启动1 i# [! m: c. H8 ?1 T
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] 西伯利亚是猛犸象之乡，是地球上著名的天然冰库，其永久冰土层在零下2摄氏度到零下15摄氏度，而且保持一定的湿度。所以，数万年前死亡的猛犸象如果能保留在气温很低的永久冻土层中，其遗体不会腐烂，而且保存会比较完好。科学家曾于1977年在西伯利亚挖掘出一头取名“迪玛”的幼猛犸象，据测定距今已有4万年。1988年，又挖掘出一头距今约1万年的小猛犸象。
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1996年，日本和俄罗斯科学家共同启动了“猛犸象再造计划”。科学家们计划在猛犸象曾经生活过的西伯利亚地区开展大规模的搜寻和发掘工作。日俄两国的科学家希望能在西伯利亚的冻土地带找到保存完好的猛犸象遗骸，然后利用猛犸象的精子和现代大象的卵子进行授精，或者利用猛犸象完整的DNA进行克隆，复活已经灭绝的猛犸象。/ e. E* A, Q6 S5 V+ w1 v1 w8 e
X( g8 |6 o Z 1997年8月，日俄两国的研究人员派遣了一支由33人组成的科考队前往西伯利亚寻找合适的猛犸象遗体。经过艰苦细致的搜寻，科学家们终于在冻土层中找到幼猛犸象的一条腿。虽然科学家们经过研究和实验，发现猛犸象腿上的DNA因为损害严重已经无法使用，但是这条猛犸象腿的发现，是“猛犸象再造计划”取得的第一个令人鼓舞的成果。- D# `9 c/ I( h5 ]9 Y! H
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两年后，科考队在这里发现了保存完好的猛犸象皮，上面有很多的软组织。从这张猛犸象皮中提取出的DNA，也是因为损害严重而无法使用。3 V5 `& {0 H) k$ T' _$ l0 @: R; E
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然而，日俄两国科学家并没有放弃寻找合适的猛犸象遗骸的努力。% B7 q9 }" e9 H3 {2 q
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2005年春，一位俄国猎人在靠近北极圈的西伯利亚茫茫雪原上打猎，一不小心，被一个凸起的东西绊倒了。当他清除覆盖在这种东西上的冰雪时，看到的竟是一只被冻僵了的巨大古老动物的头颅和长牙——这是一头完整而僵硬的猛犸象！这头猛犸象整个身体坐在粗大的后腿上，一只前腿高高抬起。让人吃惊的是，在这头猛犸象的舌头上，还残留着待咽的毛莨草。这说明，数万年前，这只猛犸象正在悠闲地吃着青草，气温突然急剧降低，它还没来得及吞下嘴里的草，便一下子被永恒地冻结在历史中。+ y. P4 F$ W- T3 `# D
, T. W2 }/ z4 x# A4 R- g 科学家们由法国探险家伯纳德•布伊格斯带领，涌向发现猛犸象的地方。 为了避免造成破坏，布伊格斯和手下的人在四周挖了一条深沟，切开了冻着猛犸象尸体的重达24吨的冰块。包着猛犸象的冰块被移到飞机上，运到附近的一个岩洞，在那里用吹风机缓慢将猛犸象解冻。 作为彻底解救这只猛犸象的一步，它必须被送到科研和技术条件相对比较好的日本。 猛犸象尸体组织被装在满是液态氧的容器里，降落在东京国际机场，随后被送到位于歧阜县的科学中心，随后又转送到京畿大学。作为基因的来源，“猛犸象再造计划”终于有了可喜的收获!! I4 q) v+ i/ i4 c# A
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对毛发、骨骼和牙齿的初步分析表明，这头巨兽死于大约30380年前，它的体积之大证明它是一头雄性猛犸象。这头猛犸象身上披着栗色的长毛，脚部毛长22.5厘米，胸腹部毛长41厘米。在西伯利亚发现的这头猛犸象是大自然给我们留下的最为完整、最为具体、最为清晰的冰河时代古动物尸体——它的眼睛至今还是透明的。遗传学家可以从冰冻的软组织中提取足够的猛犸象DNA。
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科学界对日俄科学家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，如果获得成功，将把生物技术向前推进一大步。而反对者则认为，这一计划耗费了大量的资金和人力，但获得成功的希望却是微乎其微。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。
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造出一只猛犸象并不是日俄两国科学家研究的终点，他们的最终目标是要让新的猛犸象物种在西伯利亚的自然环境中繁衍发展，同时使该地区很多已经消失的物种都重新出现。参与“猛犸象再造计划”的日本学者小林和俊说：“猛犸象曾经和西伯利亚虎、驼鹿、巨鹿等动物共同生存在西伯利亚，如果能复活猛犸象，也完全可以复活其他已经灭绝的动物，这样就可以重新恢复史前时代的风貌。”此言一出，便引来各方瞩目，一时，各种惊讶、质疑、欢呼、反对之声四起。 ( Y5 o# |/ u3 E( q: }3 u$ g5 n
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克隆史前灭绝动物非儿戏 猛犸象复活面临三大难题: z, \) f* ]: N% {) c9 f2 D
1 m( O2 s: E# i3 ^2 t8 i 自从第一只克隆绵羊“多莉”问世以来，克隆动物已经不再稀奇。但是，要让已经灭绝的史前动物猛犸象“重现地球”，依旧是难题多多。
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* V! t' n) t, t/ V& C$ s 难题一：提取没有发生变质和损伤的DNA
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' ^- C8 i4 G1 Y' i# D( F: I- U8 ^ 科学家若要将猛犸象克隆成功，一定要确保从冰冻的猛犸象遗骸中提取到完整的DNA，而且DNA要保持原有的活性。现在，提取DNA已经没有问题了。但是，有一个难点是DNA信息保存的完整性。猛犸象已经灭绝一万多年了，即使在十分寒冷的环境当中，只要生物一死，细胞仍会迅速地分解。此时细菌和酵素迅速占领细胞，然后将细胞质破坏。从早已灭绝的动物上取得的DNA，即便是来自于西伯利亚永冻层之中，也都是支离破碎的了。从冰冻的遗骸中可以把基因一段一段地提取出来，但是想拼凑完整可能性不大，可能很多基因片段都已经丢失。如果非常万幸的是DNA没有发生任何变质和损伤，这样提取到细胞核来做克隆还是有可能的；如果细胞核受到损伤，克隆的可能性就非常小了。
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: e- f# |/ H; d 难题二：细胞核移植的技术难题
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O0 G7 K2 ~( s+ H9 P' Q: G 如果真的有一天具备了克隆猛犸的全部条件，有了完整的细胞核，接下来就是要找到匹配的卵细胞。可以在现代动物中找到和猛犸象血缘关系最近的近亲，比如非洲象，提取雌象的卵细胞，然后把猛犸象的细胞核移植到卵细胞中，这个过程也需要经过相当长的努力。只有从活的细胞中取出的细胞核，然后再将该细胞核植入去核的卵细胞中，才有可能克隆成功。不带着细胞核的情况下，将支离破碎的DNA注入细胞之中，是不会有什么结果的。如同我们将汽车所有的零件都扔到楼下去，它并不会变出一辆保时捷。9 y& K( ]& ?: K4 G( S6 R
8 O5 Q" x8 w8 a/ C' O4 x/ D 难题三：借腹怀胎难以控制排斥反应3 B; @; }2 x% I# d, [
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新的细胞分裂发育成胚胎后马上面临的就是为猛犸象找到合适的“代孕妈妈”，把胚胎种回母体子宫。因为猛犸象已经灭绝，只能借腹怀胎，让亚洲象成为“代孕妈妈”。这实际上类似于现代的异种动物克隆。在异种克隆研究领域，目前国际上仅有印度野牛和欧洲盘羊取得成功。为猛犸象找到合适的“代孕妈妈”后，面临的最大难关是如何让猛犸象胚胎在“代孕妈妈”子宫内着床、发育直至顺利生下猛犸象。对于移植过来的胚胎，母体势必会产生免疫排斥反应，这也是目前无法解决的问题。这就好比器官移植一样，需要通过免疫排斥药物来抑制排斥反应，更何况移植的是一个已经发育完好、功能正常的完整器官，但是胚胎还需要在母体中进一步分化，如果受到母体的排斥就很难存活，还没有形成器官就已经被消灭掉了。可见，克隆猛犸象绝非儿戏。难怪美国生物学家罗丝•马可菲尔认为复活猛犸象的想法是“异想天开”；要克隆一个已经死去一万年的物种，那是在科幻电影里才可能出现的剧情。! ^. E) u$ t" [
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《侏罗纪公园》难以真实上演 古生物复活探索在争议中前进 G& x$ z& S5 A/ M5 n
2 g; n k2 N! d3 P3 x$ F 猛犸象的复活计划现在看来还只是迈出了一小步，面临的困难也非常多。但是，如果能通过克隆技术成功复活猛犸象，对于拯救濒危动物也是一大突破性进展。
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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和度度鸟；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——西班牙山羊；一个“复活消失已久的巨大物种群”计划正在策划中。有专家称，克隆技术可能成为濒危物种延续种族的唯一希望。
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在所有的复活计划中，人们最关注的恐怕是恐龙的复活了。从理论上讲，真正的恐龙是不可能复活的。因为经过六七千万年这么长的时间，恐龙的基因都被分解了。 b% r T" N4 C: U
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美国北卡罗来纳州立大学研究人员2005年3月24日宣布：他们已经成功地从距今7000万年前的霸王龙等3种恐龙的化石中提取了软组织。被分离出的软组织不仅几乎是“完好无损的”，具有肉韧性，而且显微镜下看起来像血管和细胞的内部结构仍旧存在。 这一宣布在古生物界引起了很大争论，传统认为，化石中的有机分子在超过10万年后就不能保存下来。
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研究者大胆推测，如果能够从这些恐龙软组织中分离出特定蛋白质，或许就能进一步了解恐龙的生理构造，甚至有可能从中提取恐龙的DNA。如果真的能提取到恐龙的DNA，那么类似科幻电影《侏罗纪公园》中复活恐龙的情节或许将“真实上演”。" ], B1 ]2 y& p; c
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随着科学家们复活猛犸象的研究，更多的人提出了复活人类古尸的想法。因为从理论上来讲，冻僵的猛犸象的状况与人类的某些古尸有相似之处。人死千年之后会有两种情况。第一种情况是，有的千年古尸因周围特定环境的保护，仍有可能从中找到有活性或能复活的细胞。1984年11月，美国考古学家道伦在佛罗里达州的一个古池塘下，发现了两具保存完好的7000年前的古尸。由于当地植物、水生生物等沉积物形成的泥炭层将尸体包裹得严密无缝，以致他们的头颅骨中竟还完好地保存着脑组织、脑细胞。第二种情况是最常见的，即古尸历经千年早已腐化，其体细胞都已分崩离析。而最新的几项研究成果，使科学家重新看到了让古尸复活的曙光。另一个是瑞典乌普萨拉大学生物学家斯旺•帕勃教授从一具木乃伊上分离到了3000个DNA片段，并成功地储存在细菌中。当然，想在短期内复活一个2000多年前的人，这些数据实在是太少太少。然而随着研究的深入，可能性会越来越大。随着这类研究的深入，1 h# t3 h: z5 g& n9 n( u- q
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另一种不同的声音已经响起，已经有人提出，物种灭绝是自然现象，人类不应干涉。也许是受达尔文“物竞天择，适者生存”的进化论影响，很多人认为人为地干涉生物界的自然淘汰是一件违背自然规律的事。因为即便复活了这些动物，这些动物适合的生存环境已经消失，它们在维持生态平衡的食物链上已经找不到位置，人们让它们重生的愿望不过是一厢情愿，对这些死去动物本身并没有意义。与其花大量的钱复活这些动物，不如花些力气保护快要灭绝的动物。事实上在电影《侏罗纪公园》中，编导者已经通过灾难性场景的描写，表达出了这种对人类干预自然进程的深层次担忧。 |
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狗仔卡
发表于 2011-1-7 18:45:04
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