【热点】克隆羊多莉诞生20周年：背后的故事

（London-Science.com原创，未经授权，禁止转载。原文：http://www.london-science.com/archives/584）

1996年7月5日，在英国爱丁堡的Dublin institute，一只体重6.6公斤的小绵羊健康地诞生了。这个平凡的生命却给人类的科学进步带来了不平凡的意义-它就是“多莉”，世界上第一只克隆羊。然而，这个轰动世界的消息直到1997年2月22日才被公布，生物学的历史也由此被彻底改写。

当回忆起多莉降生的那一刻，研究人员Alan Trounson激动地说：”不可思议！我简直是惊呆了！这将改变一切！”【1】

今天，这个值得让人铭记的时刻已经迎来了20周年，干细胞与克隆技术也经历了迅猛的发展。关于多莉，我们能了解什么？在多莉诞生的背后，又有哪些故事？回首历史，我们总能发现科学的魅力。

1.“多莉”这个名字是怎么来的？为什么要这么称呼？

实际上，多莉的代号是“6LL3实验体”。“多莉”翻译自英文“Dolly”，是源自一位美国女歌手的名字“Dolly Parton”。根据项目领导者Ian Wilmut爵士回忆，起这个名字是一位畜牧业工作者的建议。“这个名字并没有不尊重这位歌手或者整个女性群体的意思。”Wilmut回忆道。相反，他认为这个名字能帮助一项科学研究产生人格化，否则会让科研看起来与日常生活相差甚远，难以被大众接纳。“科学和它的展现方式会让人感觉过分地严肃”他说，“我觉得这是个好名字-它让我们的研究看起来更接近人类。”【1】有趣的是，关于这个名字，Wilmut还提到：“由于多莉是由乳腺细胞诞生的，我们想不出任何比Dolly Parton的乳房更让人印象深刻的了。”【2】

2.多莉的父母是谁？

准确来说，由于是克隆羊，多莉没有父亲，却有三个“母亲”。一只母羊（Scottish Blackface羊）是卵细胞的供体，一只母羊（Finn-Dorset羊）是细胞核（DNA）的供体-由于提供了遗传物质，它才是真正的“母亲”，最后一只母羊（Surrogate羊）则是最接近“母亲”的：它孕育了多莉的胚胎细胞，并产下多莉。因此，多莉也属于Finn-Dorset绵羊品种。

3.多莉还活着吗？

事实上，绵羊的寿命一般在12年左右，存活20年到今天基本不可能。然而，十分不幸的是，多莉只在这个世界停留了6年半。在2003年2月14日，由于多莉长期罹患肺部感染和严重的关节炎，研究人员为了减轻它的痛苦，被迫为它实行了安乐死【3】。多莉死后，研究人员也发现它患有一种被称作Jaagsiekte的肺癌-这是一种在绵羊中很常见的癌症【4】。但是，研究人员并不认为，多莉患有多种疾病，与它的克隆羊身份有关【3】。

4. 克隆羊的想法是怎么来的？

这有点戏剧性-在都柏林一个小酒馆里的一次谈话，促使了克隆羊多莉的诞生。根据该项目的领导者Ian Wilmut爵士的回忆，他在1987年到都柏林参加了International Embryo Transfer Society的年会。在那里，Wilmut遇见了数位知名科学家，其中包括老友Geoff Mahon博士。Mahon博士分享了一位兽医学家Steen Willadsen的研究成果：通过从囊胚时期（blastocyst）的胚胎中转移细胞核来获得小牛幼崽。“Steen的成功对我来说就像是醍醐灌顶-如果我们可以从牲畜物种中提取胚胎干细胞，细胞核转移绝对是可行的。综合来看，这两项技术，将首次使经过精确基因改造的牲畜物种成为可能。”Wilmut在2010年Times Higher Education活动上说，“那个时刻，就如同阿基米德大喊”Eureka！“的瞬间。这彻底改变了我自己的研究方向，并最终使多莉降生。”【5】

5.谁组织了多莉的研究？

如前文所述，Ian Wilmut爵士是这个项目的领导者，Keith Campbell和Alan Trounson也是这个项目的重要参与者， 同时生物技术公司PPL Therapeutics也提供了支持。研究在英国爱丁堡大学附属的Roslin Institue进行。该项目由英国农业部和PPL Therapeutics共同提供经费。

6.多莉的身价是多少？

官方并没有给出准确数字。根据一些业内人士估计，培育出多莉的开销（不包括之前的基础研究，如细胞核转移技术）在50万-75万美元左右【6】【7】。尽管技术的进步带来了成本的降低，如今克隆牲畜的开销仍在10万美元以上【8】

7. 多莉的诞生是凭运气吗？

项目的组织者Ian Wilmart爵士承认，多莉的诞生完全是”A Lucky Accident“-幸运的意外。事实上，Wilmut和他的同事最初的想法是利用胚胎细胞制造克隆，用成年体细胞作为实验对照-他们根本没想到这些成年体细胞能够产生出他们自己的胚胎。”我们并没有计划克隆成年体细胞。理想情况下，我们准备克隆胚胎干细胞或者相关的东西“，他说，”成功的克隆成年体细胞是一项令人惊喜的、出乎意料的额外收获。“【1】

8.多莉的研究目的是什么？

最初的研究目的是为了利用动物的产奶系统来制造治疗性蛋白质药物。然而，这个想法随着廉价的化学合成物的崛起而落空【1】。

9.多莉是如何被孕育出来的？

一张图看懂【9】。首先，科学家们从细胞核供体提取乳腺表皮细胞，并进行”重新编程（reprogram）“-改变细胞培养基，使细胞存活，但不进行生长。随后，从卵细胞供体上提取卵细胞，并移除细胞核。利用电脉冲的方式，刺激细胞核与卵细胞的融合，形成融合细胞，并在体外发育成胚胎-这项技术也被成为体细胞核移植技术（Somatic cell nuclear transfer）。最后，将胚胎移植到”代孕母亲”体内，孕育出多莉。

10. 多莉的研究过程是怎样的？

多莉的诞生经历了漫长的失败。经过277次细胞融合，仅有29个初期胚胎存活。当它们被移植到13只母羊体内后，经过了148天，只有一只克隆羊成功诞生-这就是多莉。事实上，关于克隆动物的研究在多年以前就开展了，但是克隆仅仅局限在爬行动物上，对于哺乳动物是否能被克隆，科学家们都持怀疑态度。直到1984年，在Science上发表的一项研究成果，证明了“通过细胞核移植技术克隆哺乳动物是可行的”。这为克隆羊多莉的研究奠定了基础。

11. 多莉是第一只克隆动物吗？

并不是。早在1962年，英国分子生物学家John B. Gurdon就宣称他利用南非青蛙的体细胞核克隆出了青蛙。然而，他的实验结果并未得到广泛认可。到了1984年，Steen Willadsen利用羊的未成熟胚胎细胞，使用细胞核移植技术成功克隆出了一只存活的小羊-这是真正意义上的第一只克隆哺乳动物。到了1995年，同样来自Roslin Institute的科学家们利用分化后的胚胎细胞克隆出了两只绵羊-Megan和Morag。多莉的意义在于它是第一只利用成体细胞（非胚胎细胞）克隆的哺乳动物，并存活了很长时间。

12.多莉能生育吗？

当然可以。研究人员们充分保障了多莉作为一个正常生命的生育权利。从1998年起，多莉陆续生下了6只小羊。

13.多莉的研究对科学的发展有哪些意义？

自多莉诞生起，它就成为了全世界的焦点，《时代》杂志也称多莉为“世界上最出名的羊”。多莉给人类科学的进步带来了哪些影响呢？在一些科学家看来，多莉带来最大的影响，莫过于对干细胞研究的促进作用。因干细胞研究而获得2012年诺贝尔奖的中山伸弥表示，正是多莉的诞生，促使他投身干细胞研究，并最终获得了诺贝尔奖。他在邮件中写道：”多莉的故事告诉了我，即使在哺乳动物中，细胞核重编程（reprogramming）也是可行的。这鼓励了我开始自己的项目。”【1】他的研究利用重编程手段（与多莉的细胞重编程的技术是相同的），使成体细胞回归到干细胞的状态-也被成为诱导全能干细胞（iPS)。正是中山弥伸的这项技术，奠定了现代干细胞研究的基础。多莉研究组的领导者Ian Wilmut爵士也表示，如果没有多莉的研究基础，iPS技术“至少要再花20年”。飞速发展的干细胞研究，不仅可以推动基础研究的进步，还可以为治疗疾病提供新的方法-这对于医疗来说，无疑是巨大的飞越。

14.既然克隆羊成功了，我们可以克隆人吗？

目前来看还不现实。首先是道德和法律上的考虑-早在1998年，美国农业部法案就禁止了克隆人。其次，技术上也不成熟。克隆多莉的方法无法对灵长类动物生效，而体细胞核移植技术（Somatic cell nuclear transfer）被证明在其他物种中难以正常工作【1】。最后，考虑到高昂的研究成本（包括招募人类志愿者），即使有人突破了技术障碍并且不顾道德束缚，也难以承受这样一笔上百万美元的研究经费。

参考资料：

【1】http://www.scientificamerican.com/article/20-years-after-dolly-the-sheep-led-the-way-where-is-cloning-now/

【2】 "1997: Dolly the sheep is cloned". BBC News. 22 February 1997.

【3】https://web.archive.org/web/20080227144956/http://www.roslin.ac.uk/publicInterest/DollyFinalIilness.php

【4】Bridget M. Kuehn Goodbye, Dolly; first cloned sheep dies at six years old American Veterinary Medical Association, 15 April 2003

【5】http://www.genengnews.com/insight-and-intelligence/dolly-gives-birth-to-conflict-over-cloning/77900694/

【6】http://www.madsci.org/posts/archives/1999-11/942417896.Cb.r.html

【7】http://www.answers.com/Q/How_much_did_it_cost_to_clone_dolly

【8】http://www.animalresearch.info/en/medical-advances/timeline/cloning-dolly-the-sheep/

【9】https://scholarblogs.emory.edu/philosophy316/files/2014/01/Dolly-Process.jpg

【10】http://www.echo-news.co.uk/news/national/14598284.Dolly_the_Sheep_may_have_pushed_stem_cell_research_forward_20_years__says_expert/