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科学家设想重组DNA碎片 基因技术要让猛犸复活 |
| 作者： 来源：新闻晚报 时间： 2007-08-13
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7月11日，英国《每日电讯报》报道，一名俄罗斯牧民在西伯利亚萨列哈尔德地区冻土层挖掘出一具保存完好的猛犸宝宝尸体，据估计已在冻土中埋了大约9000年。新华社/路透
与恐龙一样，猛犸这种长毛的远古生物早已消逝在历史长河中，人类与猛犸站在一起的场面，如今只能在《摩登原始人》之类的电视动画片或电影中出现。然而科学家们却希望让这种场面再度出现在现实生活中，他们有一个大胆的设想，利用先进的科学技术重新拼凑基因组，克隆出猛犸和尼安德特人等早已灭绝的远古生物。
拼凑基因组是关键
在好莱坞科幻电影《侏罗纪公园》中，科学家从生物化石中抽取恐龙的血液，用一条恐龙的DNA复制出一整群恐龙。这提醒了世界各地的科学家们，让他们大胆设想通过重组基因序列，使灭绝的远古生物复活，包括长毛猛犸和尼安德特人等。
这个设想的关键在于DNA，科研人员目前已经破译了许多物种的基因序列，或称之为基因组，这些物种包括人类、狗和老鼠。
而作为科学家复活远古生物计划的主角，那些早已灭绝的远古生物的DNA也并非无迹可寻。人类已发现的猛犸干尸大约有40具，但只有5具是完整的。今年5月，驯鹿牧人尤里·科胡迪在西伯利亚西北部的冻土中发现迄今为止保存最完好的猛犸干尸，此前已发现保存最完好的是一具名为“蒂玛”的猛犸幼仔干尸，于1977年在西伯利亚东北部发现。澳大利亚阿德莱德大学的科研人员艾伦·库珀说：“现如今，获得远古生物DNA的途径相对变得简单。”尽管大部分保存下来的远古生物DNA样本支离破碎，分解成数以千计的碎片，科研人员依然能够读取这些碎片包含的信息，并根据原有的基因序列将碎片拼凑起来。在美国《国家科学院学报》本周刊出的一篇文章中，位于德国莱比锡的马克斯·普朗克研究所科研人员斯万特·帕博说，这种远古DNA中只会出现某些特定的错误，这让科学家们能更轻易地作出预判，并纠正先前认知方面的偏差。
正因为如此，部分科研人员认为，拼凑出猛犸或尼安德特人的基因组这项工作，想要成功并非难事。
切实可行但困难重重
美国宾夕法尼亚州立大学斯蒂芬·舒斯特和韦布·米勒，以及丹麦哥本哈根大学的汤姆·吉尔伯特联合组建了一个科研小组，正致力于研究西伯利亚永冻带中发现的猛犸遗骸，希望借此拼凑这种远古巨兽的基因组。
哥本哈根大学的埃斯克·维勒斯列夫认为，重组这些基因组“切实可行”，但“将是项困难重重的艰巨工程”。维勒斯列夫认为，重造类似猛犸的灭绝远古生物更好的途径是，找到一个保存非常良好的细胞。但他补充道，这种情况发生的概率微乎其微，因为一个细胞的任何部分都会随着时间分解，即使在死后被冰封住尸体的猛犸身上也不例外。
维勒斯列夫说，研究克隆技术的科学家曾经与他取得联系，希望得到一部分猛犸遗骸的组织，让他们尝试克隆一头猛犸。“我很吃惊，我认为这非常荒谬，”维勒斯列夫说，并补充道，这些克隆技术研究人员都是“专家”，但他“不认为他们能在冻结的组织中找到任何能用的东西”。
帕博指出，重造这些远古生物的设想“极大程度上面还是一种科学幻想”。阿德莱德大学科学家库珀也持有相同意见。他说：“就我所能预见的，这个设想并没有什么实际价值。”这是因为科研人员读取的仅仅是少量保存下来的DNA，而且还需要猜测原有的基因排列顺序究竟如何。“你们实际上并非按自然法则将DNA重组，我无法预见任何切实可行地完成这个工作的途径。”
搜寻完整生殖细胞
与此同时，日本科研人员也试图通过另一个方式让猛犸复活，他们已经花费数年时间搜寻一个带有完好精子的猛犸遗骸，宣称能借此制造出一个全新的猛犸。他们的计划是，找到一个被冰冻的保存比较完好的猛犸遗骸，从中抽取精子的DNA，然后将这个DNA注入一头母象体内。科学家们说，通过不断重复对这头母象的后代注入这个DNA，他们有望在50年内培育出一头与猛犸具有88%相似度的生物。这个项目的成员之一、日本近畿大学基因工程部门主席入谷明说：“根据我们现在掌握的技术，有可以实现这个计划。”
但是研究古代DNA的科学家们认为这个计划不可行。这个计划在最大问题在于如何找到完整可用的生殖细胞DNA，迄今发现的猛犸DNA因为年代过于久远或气候变化等原因而无法使用。俄罗斯谢韦尔佐夫生态与进化研究所的古生物学家安德烈·舍尔指出：“从一名地质学家角度而言，猛犸生殖细胞的DNA保存下来可能性非常小，迄今发现的猛犸尸体中细胞的质量之差已经证实了这一点。”
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远古巨兽猛犸
猛犸是在陆地上生存过的最大哺乳动物之一。它身高体壮，有粗壮的腿，脚生四趾，头特别大，在其嘴部长出一对弯曲的大门牙。一头成熟的猛犸，身长达5米，体高约3米，门齿长1.5米左右，体重可达4至5吨。它身上披着黑色的细密长毛，皮很厚，具有极厚的脂肪层，厚度可达9厘米。从猛犸的身体结构来看，它具有极强的御寒能力。今天的非洲象和亚洲象是猛犸的近亲。
猛犸起源于400万年前的非洲，在更新世时期迁移至欧亚至北美洲。在距今大约350万年前，猛犸曾广泛分布在亚欧大陆北部和美洲北部，大约在1.1万年前灭绝。一些科研人士认为，气候变化是导致猛犸消失的一个重要原因，不过最后一群猛犸也有可能是被人类的祖先捕杀而灭绝。
成功只是时间问题?
尽管众多科学家认为复活猛犸成功可能非常低，但宾夕法尼亚州立大学教授米勒说：“我们永远不应该轻言放弃”。他反诘道：“他们是否也曾说过，合成一个病毒永远不可能实现。”这个曾经被认为“不可能实现的任务”于2005年取得成功，科研人员借助保存的组织样本，成功重新合成了1918年暴发的流感病毒。“那么细菌又怎样？酵母呢？果蝇呢？”米勒说，“我很好奇这个界限该怎么划分。”
加拿大麦克马斯特大学的亨德里克·波伊纳在科研人员克隆猛犸等远古生物的计划方面拥有自己想法，他认为完成这个计划只是时间问题。“理论上有可能，我认为这总有一天能够实现，”波伊纳说。
他说，一旦拥有猛犸的基因序列，就可以与猛犸的近亲———亚洲象的基因组进行对比。然后通过改造亚洲象的DNA基因，逐步让这个DNA与猛犸的DNA相匹配。接下来，将这个改良的DNA插入一头亚洲象的卵细胞，并将这个卵细胞植入一头亚洲象的子宫，借此可以培育出一头改良的亚洲象，可能几乎与猛犸完全一样。
此外，也有可能从头开始制造完整的染色体。波伊纳说：“5年前，所有人都在说，你永远无法按顺序排列灭绝动物的基因组……但现在我们已经有很大进展。我们现在距离成功不远了。如果在10年内能够合成完整染色体的DNA，我也不会感到吃惊。”
道德问题招致争议
抛开技术方面的争论，科研人员还关注另外一些问题，包括是否应该让猛犸等已经灭绝的远古生物再度出现在世人面前，以及如何让它们适应如今的生态环境。
波伊纳说，他无法确认是否应该将这种已经灭绝的远古生物带回当今社会。“尤为关键的问题在于是否应该这么做，这必须优先予以讨论。现在就应该开始探讨这个问题，因为这个计划进展非常非常快速，”波伊纳说，“我无法想出一个合理的理由开展这项计划，现在想到的理由只是能让人一时惊叹的价值。”
英国伦敦大学学院古生物学家阿德里安·利斯特说：“猛犸的栖息环境已经不复存在。我们克隆出一种动物，如果仅仅是为了给主题公园带来一个吸引人的亮点，那么这合乎道德吗？”
波伊纳同时指出，即使成功克隆出猛犸，目前也无法确认猛犸是否能够适应现在的生态环境，以及猛犸复活是否对现有生态系统和生物种群有益，这些都是需要探讨的问题。（章磊）
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