［提要］利用胚胎中的DNA，克隆转基因动物的新成就促成了一项新的生物技术。但是，仍然需要提高其较低的成功率。

波士顿——生辰、诞日之类的新闻，一般均刊载于报纸的社会或个人栏目，而不会刊登在靠前的版面上。然而，这种常规并不适用于多利和波利以及乔治和查理等白脸的羊羔和霍尔斯坦牛犊。这些使人们迷惑和担忧的克隆技术产物，成了报纸上的大字标题——今年1月由一位物理学家引起的波澜是，他提出了一个未必能够成功的企图，计划将在两年之内克隆出成熟的人（《科学》杂志1998年1月）。因此，这种技术更是引起有关人类克隆前景的争论：他们还努力生产作为活工厂的转基因牲畜，用它们的乳汁制成药物治疗人的疾病，或者生产出移植用的器官。

这些一直是多利的创造者们，苏格兰罗斯林研究所和PPL治疗站的伊恩 · 维尔莫特（Ian Wilmut）、基思 · 坎贝尔（Keith Campbell）及同事们的主要意图。然而，从宣告多利诞生的那时起，更多的研究组就修改了苏格兰研究组所使用的技术，有些还要求克隆出带有所研究的移植基因拷贝的动物。虽然关键问题尚有待解答，这些努力——有些已在1998年1月的国际胚胎转移学会的年会上作了报告——如产生含有人的凝固因子基因绵羊和含有外来标志基因牛犊。有的试验把猪的细胞核和牛卵相融合，也是诱人的成果。

这类研究鼓舞了“制药"工业：同意为克隆狂热支付经费，其潜在原因是生物技术和制药公司渴望很快兑现产生转基因家畜。位于阿姆黑斯特麻省大学的发育生物学家詹姆斯 · 罗布尔（James Robel）说：“把各处（新的克隆）技术组织起来，会成为一项巨大的工业。”

这些试验和原来的多利突破之间，有着严格的区别——然而，公众讨论这些新的研究含义时，却忘掉了其间的不同。

克隆多利的时候，用的是节制营养后，重新安排细胞周期的成熟的乳腺细胞核，和除掉细胞核的羊卵融合。这种处理方法的效率极低；在接受新DNA的277个卵中，仅有一例成功。而以后的试验却全部采用了胚胎的细胞核，已经证明比之成熟的细胞，它们能更有效地产生可存活的后代。的确，多利试验到今天也不能完全重复。因此，有些科学家甚至怀疑多利是否是由成熟的细胞克隆而成的事实。

动物遗传学家们曾经攻讦过这项把外来DNA注入新受精卵的技术。因为它虽然比原来生产转基因动物的方法更为有效。但是，注射卵的成功与否，要到后代出生时才能知道。例如，PPL曾用注射卵的方法，发展了一群约有600只的转基因羊，其中只有4%的羊羔带有所期望的基因。

与之相比，核转移技术能让研究者在那些表达移植基因的细胞中选择核供应者。此外，在理论上，那些细胞在单纯繁殖中，能够提供和所需要一样多的克隆对象。FPL研究主任艾伦 · 科尔曼（Alan Colman）说：“一下子，你就能得到你所需要的。”其实，弗吉尼亚布莱克斯堡PPL的威尔 · 艾斯通（Will Eyestone）在会议上就巧妙地告诉人们，注射卵的方法“很可能已经过时了。”

从羊到牛，再到猪

坎贝尔最近已经离开罗斯林研究所，搬到沿路300米远的PPL实验室。维尔莫特和其同事首次公布，他们已经能够用克隆技术产生转基因动物。他们在去年12月报道说，他们已经克隆出带有人的Ⅸ因子凝块蛋白质的3只羊，其中2只仍然存活。

曾经用羊做过试验的苏格兰研究组，现在利用先进的细胞技术完成了牛的试验。罗布尔和他的同事斯蒂文 · 斯梯斯（Steven Slice）在会议上宣布，有两头带有外来基因的牛犊诞生了。为了这些转基因动物，他们在实验室内，首先让牛胚胎的成纤维细胞生长，然后再加人一种抗生素抗性“标记”基因。只有这种接纳基因的细胞，暴露于抗生素中，再加到培养皿里才能存活。然后，他们又用维尔莫特研究组使用过的，又经过改进的技术，把细胞核和去掉细胞核还存活着的牛卵融合。结果大约有40%的胚胎在母体内发育。今年的1月中旬，两头牛犊——乔治和查理——出生了。此事公布后不久，第3头也已经诞生，还有更多的正在孕育中。如今在PPL也是搞细胞核转移研究的坎贝尔说：“真太棒了！它们是首批转基因克隆牛犊。”在康涅狄格州纽黑文的一家名叫亚历克松生物技术公司工作的肯尼思 · 邦迪奥里（Kenneth Bondioli）补充说，这3头牛犊表明“这种现象和技术，不会局限在一个物种之内。”

人们热切地期盼能够证实，年产9000升牛乳的转基因牛，比绵羊或山羊产出更多治疗用的蛋白质。麻省弗莱明汉Genzyme转基因公司的胚胎学家卡罗尔 · 蔡奥米克（Carol Ziomek）指出“牛奶价廉，我们又有令人难以置信的奶制品基础设施。”

事实上，这种可能性已经激起了一阵淘金热。1997年10月Genzyme转基因公司，就给予“先进的细胞技术”一份5年期、1千万美元的合同，用来发展转基因牛，期望生产出一种液态的人血蛋白质——白蛋白，用来治疗大量失血的患者。在此之前，芬兰莱登的N.V.制药控股公司，就和威斯康星州佛雷斯特一家叫做ABS格罗拜尔的动物育种公司，及其生产副产品的因菲金注册公司共同发展转基因家畜，从其乳中生产人血蛋白质：纤维蛋白质，Ⅸ号因子和Ⅷ号因子。

另外的研究目的，在于扩大可利用的猪群。特别是在制造生物药品方面，有些公司和研究组则希望利用猪的器官或者组织，来满足移植器官方面还不能满足的大量需求：着重于解决动物组织的遗传性，使之减少快速排异现象。另外，由于猪的生理特性比鼠更类似人，有些动物学家就争辩说，猪可能是研究人类疾病的最佳模型。如果猪的遗传结构能加以修饰，那么，就可以发展出特定的症状。

但是，这项研究滞后了。部分原因是研究者们采用的猪卵母细胞存在麻烦，它们只在转移细胞核之后，才开始分裂。另外，研究者们还在仔细研究，怎样才能使新的胚胎，放入母猪体内继续发育之前，保证存活的合适方法。

会议上，有些研究组报告了这些问题的进展情况。哥伦比亚密苏里大学的兰德尔 · 普拉瑟（Randall Prather）研究出一种新的方法，用Thimerrosal（水杨乙汞）作为初始激动剂，激活细胞分裂。麦迪逊威斯康星大学的繁殖生理学家尼尔 · 弗斯特（Neal First）的研究组，提出一种更为根本的、可能解决问题的办法：为了避免激活猪卵的困难，可以把猪的细胞核转移到牛的卵母细胞中去。罗贝尔也指出“或许可以用羊或者牛的卵母细胞来代替使用猪的卵母细胞”。但是，这些杂交种的胚胎究竟什么时候才会在研究组内搞出来，仍然不清楚。

减少群体失败

自从多利初次亮相之后，尽管细胞核转移技术有了迅速进步，却仍然存在一些大的障碍。在有些方法的每个步骤中——常常是许多——有些个体不能存活。10年前，商业上首次出现核转移时，较早的观点就宣告了低效率。那时，有些公司，包括休士顿的格林拉达在内，虽然努力并顺利地使用早期胚胎的细胞核，克隆了数以百计的牛犊，形成了大群遗传学的优质肉牛。但是，到了1991年林拉达就关门了。在那里工作过的邦迪奥里回忆道：“我们不能获得所需要的那样多的牛。”因为，牛犊往往过于硕大并且不健康，出生时肺就不能充分发育。

研究者们注意到，即使用较新的克隆程序生产的牛和羊，也有相同的趋向，出生时也会发生大量的死亡。例如，PPL和罗斯林第一次用转基因克隆时，11只羊羔就损失了8只。但是，罗贝尔却说，那并不是由于细胞核转移本身的失败。试管授精和其它程序，包括胚胎操作的动物生产，虽然效率较低，也有相同的问题。

福特柯林斯的科罗拉多州立大学生理学家乔治 · 塞德尔（George Seidel）说：“搞胚胎之类的研究，都会发生9个月后的问题。”他的资料和其他人的观察：发生问题的牛犊，它的胎盘起不了应有的功能。结果克隆出来的牛犊缺氧，血液中的某些生长因子浓度太低。

有些研究者用不同的营养液做试验，或者是对细胞核转移技术，进行某些微妙的改进，促使胚胎或新生犊变得健壮。同时也有人在狂热地磨砺基因操作技术。现在，研究者们已经不再去控制外来基因，究竟在染色体上的什么地方结束，或者要多少基因拷贝才能变成细胞遗传的全部组成。

有一种编制密码的猪的蛋白质，会对猪的器官移植引起强烈的直接排异反应。而控制发育则能使其淘汰掉特殊的基因。对困难的生物化学抱有迅速解决信心的科尔曼解释说：“像我们对付鼠的试验那样，霍利格拉尔发现一种在牲畜中把目标对准基因歧化的方法

对于这个快速发展的领域，要抱有信心。其中的每一项改进，都需要试验并会有失误。有些科学家说，要完全掌握究竟如何进行研究，还有待时日。亚历克松公司的邦迪奥里说：“非常清楚，有关这方面的问题，迟早都需要技术加以推进。”“我们是否已经不再需要学习更多的生物学？可能不需要。但是，（我们）已经开发出学习它的一套手段。”

[Science，1998年1月]