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[转载]生物克隆技术之父——童第周

已有 962 次阅读 2022-10-5 16:07 |个人分类:读书笔记|系统分类:人物纪事|文章来源:转载

资料来源:朱作言,李明,康乐(文),郝宁(译). 生物克隆技术之父——童第周. 物理学报,2010,26(10):853-854

在中国,童第周(T.C.Tung)是个家喻户晓的名字,在小学课本中就有一则关于他的故事。故事讲述了他由于家庭贫困直到 17 岁才进入中学,以及他如何依靠毅力和勤奋而最终成为一位成功的生物学家。但是在科学界,他之所以被人们铭记和尊敬,则是由于他在种间克隆技术上所取得的杰出成就。

谈到克隆技术,可能大多数人脑海中马上会闪现出多利羊的身影,这个动物克隆技术上的突破性进展是由Ian Wilmut与 Keith Campbell,以及其他苏格兰罗斯林学院的合作者在 1997 年共同创造的。然而,多利并不是第一个克隆动物,早在半个多世纪以前,脊椎动物克隆技术就已经得到了发展。第一个被成功克隆的脊椎动物是一只北方豹蚊蛙(Pipiens Rana),在1952 年,Robert Briggs与 Thomas King 通过将囊胚细胞的细胞核注入到同种生物的去核卵完成了这项工作。另外,人们还希望了解分化完全的体细胞是否会像胚胎细胞那样含有全部促进发育所需的遗传信息,或者说,体细胞是否也可以用于动物克隆。为了解释这个问题,1962 年,John Gurdon 与他的同事们利用小肠上皮细胞成功克隆了南非蛙Xynopus,由此证明即使分化后的细胞也能够保持完整的遗传信息以维持发育的全能性。然而,来自不同种属的细胞核与去核卵细胞的相容性一直困扰着众多实验生物学家。

作为一名实验胚胎学家,在数十年的研究经历中,童第周开展的研究涉及诸多领域,包括胚胎学、细胞生物学及遗产学,利用了不同的生物模型,例如海胆、文昌鱼及硬骨鱼类。无论童第周使用何种技术手段进行何种课题的研究,他始终对胚胎产生与发育过程中细胞核与细胞质的相容性问题抱有极大的兴趣——是否仅仅是细胞核包含了个体发育所必须的全部遗传物质?如果一个物种的卵核被其他物种的细胞核所代替的话,将会发生什么?

他一遍又一遍地反复思考这些问题。但在那个年代,技术手段的缺乏使得他不能将其付诸实验。当童第周读到 Briggs和 King在1952年发表的那篇关于在两栖动物上进行细胞核移植的文章时,他认识到卵细胞核的显微操作可能是找到答案的一种有效手段。在上世纪 50 年代的中国,与研究工作相关的一切资源都极度匮乏,想要进行核移植等高精度研究几乎是不可能的。在经历了数年的不懈努力和无数次的失败后,童第周与他的同事们成功地创立了他们自己的显微操作体系。通过这个外形不佳但方便易用的装置,他们将雄性亚洲鲤鱼的细胞核转移到雌性亚洲鲤鱼的去核卵细胞中,从而产生了世界上了第一群克隆鱼。这些克隆鱼非常健康,它们完成了完整的个体发育期,在水中畅游,并最终产生了后代。这些发生在 1963年,比多利羊的诞生早了34年。遗憾的是,由于实验结果只用中文发表,甚至连英文摘要也没有,这项研究的重大科学意义并没有被国际科学界所关注和认识。

在取得克隆鱼的成功后,童第周并没有止步不前,他翻开了研究工作的下一页——种间克隆。在10年后,也就是1973年,他和同事们从鲤鱼的胚胎细胞中分离出了细胞核,并将其转移到鲫鱼的去核卵细胞中,一部分核移植体完全发育成熟。这是世界上第一例成功的种间动物克隆工作!然而由于当时中国正处于艰难的政治经济环境,这项研究并没有得到应有的关注。实际上,这项研究结果在童第周去世后一年后,即1980年才发表。童第周曾非常高兴地看到,细胞核-细胞质杂交鱼具有某些与其细胞核供体不一样的形态特性,他梦想着这些新特征,例如生长速度快以及营养含量高等,能在未来水产养殖业带发挥积极作用。

* 该文英文版刊于 Protein & Cell2010Vol.1No.9



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