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這是上個世紀的侏羅紀公園之夢。現在,生物學家們打算用新技術來複活滅絕動物。不過,這真的好麼?日本科學家 Katsuhiko Hayashi 在實驗室裏,用編輯過的老鼠上皮細胞造出了八隻小老鼠。現在他又在北白犀牛身上施展相同的魔法了(北白犀牛已處於極度危險的境地:世界上隻有三隻,而且都有生殖問題)。
已滅絕的大海雀
日本科學家 Katsuhiko Hayashi 在實驗室裏,用編輯過的老鼠上皮細胞造出了八隻小老鼠。現在他又在北白犀牛身上施展相同的魔法了(北白犀牛已處於極度危險的境地:世界上隻有三隻,而且都有生殖問題)。以上場景隻是他宏偉目標的一小部分,而他真正的目標是複活滅絕物種(De-extension)。
在我們生活的時代中,正發生著曆史上最嚴重的生物滅絕,平均每天有 100 個物種從這個星球上永遠消失。從偷獵到環境汙染,再到氣候變暖,人類皆是罪魁禍首。
與此同時,生物技術的日新月異使我們得以操控基因和生命,也讓我們看到了挽救生物滅絕的曙光。科學家們都在爭先恐後地搶占技術高地,在一些人打算擁抱這個令人興奮的時代時,另一些人卻對幹預自然法則感到憂心重重。
複活滅絕物種的之路
很多重大科學發現都屬於"意外收獲":弗萊明在實驗中意外發現了青黴素,凱庫勒一覺醒來悟出了苯環結構,奧斯特一不留神發現了電流的磁效應,或許還要算上砸牛頓的蘋果。滅絕物種複活也有一些"意外因素"。
一塊 4000 萬年前的波羅的海琥珀,裏麵有一隻保存完好的雌性蒼蠅。Roberta 花了幾天時間,用小鉗子和玻璃刀片將蒼蠅的內部器官做成超薄切片,並在電子顯微鏡下進行觀察。
Roberta 在 4000 萬年前的琥珀中發現了細胞核!這一重大發現成了 1982 年《Science》的封麵文章,學術界一下炸開了鍋。既然有了包含生物完整基因的細胞核,那麼古 DNA 能否複蘇呢?
這一發現很快引起了另一個研究小組的注意,他們加入了 George 的研究,組成了複活小分隊(Extinct DNA Study Group)。1983 年,複活小分隊成員在蒙大拿州的博茲曼市首次(也是唯一一次)會麵。
果然,幾個智慧的頭腦在一起就擦出了火花:遠古時期的蚊子肯定叮過恐龍,恐龍的白細胞就保存在蚊子體內,如果這隻蚊子剛好被滴落的樹脂困住,它就會成為科學家手中的琥珀。科學家可以將完整的白細胞核移植到去核的青蛙卵中,然後用標準的組織培養方法就可以在實驗室中培育出恐龍組織。
科學家們難以抑製內心好奇,於是決定進行秘密研究。在科學的世界,瘋狂與真理之間並沒有明顯界限。George 等人還考慮到了今天仍困擾科學家的倫理困境:複活滅絕物種的好奇心是否應當受到譴責?遠古物種能否適應當代環境?它會不會釋放潛伏的病原體而傳染疾病?
首例複活的滅絕物種
《侏羅紀公園》這部經典小說正是受到了 George 的啟發而誕生的,該書的作者 Michael Crichton 還曾拜訪過 George 的實驗室。在《侏羅紀公園》首映之夜,George 的兒子,同為生物學家的 Hendrik Poinar 在接受采訪時表示:複活恐龍是絕不可能的。這或許不是人們所期待的答案,但確實最幸運的結果。
在之後的十幾年裏,古 DNA 測序在當時的生物學界掀起了一陣"淘金熱",這份狂熱卻使研究人員失去了理性。很多人想利用史前遺傳物質揭開史前物種的神秘麵紗,他們用當時最先進的聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction,PCR)技術,複製了上百萬份退化的遠古 DNA 片段。
他們爭先恐後地發布更古老的 DNA 序列,最荒唐的是有人聲稱從恐龍骨化石中測得了 8000 萬年前的 DNA 序列。但是狂熱散盡,淘到的不是金子,而是笑柄。PCR 所複製的 DNA 片段多數為受人類和微生物汙染的 DNA,所謂的恐龍 DNA 也不過人類的 Y 染色體。
庇裏牛斯山羊
其實,當研究人員在為自家的 DNA 爭得名分之時,世界上首例複活的滅絕物種已悄然登上曆史舞台。2003 年,西班牙科學家用與克隆羊多利相同的方法成功複活了已經滅絕的庇裏牛斯山羊(Pyrenean ibex)。
科學家將最後一隻庇裏牛斯山羊的完整細胞核注入到 400 個去核的山羊卵中,之後有將這些卵植入野山羊等代孕母體中。7 隻受孕山羊中,有 6 隻流產,另外一隻通過刨腹產產下一隻庇裏牛斯山羊幼崽,但由於出生時肺部已經損壞,僅僅存活了 10 分鍾。
什麼樣的物種該被複活?
即使是複活滅絕物種的支持者也不得不承認它的昂貴和冒險,而且,最大的問題會是:到底哪個物種需要被複活?
哈佛大學的遺傳學家 George Church 稱,他能在兩年內創造出一個混種猛獁象的胚胎。不過,要完全還原猛獁象是不可能的。
不過如果我們的初衷是保護生態,動物知名度其實沒那麼重要。"我最關心的是物種的功能性損失",加州大學聖芭芭拉分校的生態學家 Dauglas McCauley 說,"如果一個物種在大自然中有著不可替代的位置,那麼它的滅絕也會導致很多其它物種的滅絕。"
這個標尺讓恐鳥成為了複活的首選對象。
恐鳥是一種不會飛的巨型鳥,曾經在新西蘭繁衍茂盛,由於森林的濫伐和大量的捕殺,恐鳥於 600 年前滅絕。它的消失直接導致依賴它傳播種子的植物瀕臨滅絕,所以恐鳥在生態係統中有著無可替代的作用。
但是 McCauley 和他的同事認為,決定一個被複活的物種還需考慮另外兩個標準。第一,應該複活在過去 50 年內滅絕的物種,因為絕大多數史前動物已經無法適應現代環境;第二,注意力應該放到那些複活後可以大大加強生態係統功能性的物種身上。
恐鳥
雖然恐鳥在幾個世紀之前就滅絕了,它仍然滿足其中的幾項標準。研究者認為現在的環境很適合恐鳥棲息,不過,創造相當規模的恐鳥還是前景渺茫,因為它的基因過於特別,即使基因得以複建,很難找到一種代孕動物還為其孕育胚胎。
用科技複活生物還麵臨著很多其它挑戰,最大的挑戰就是我們能否百分之百重現原來的基因。由於線粒體的 DNA 處於細胞核之外,通過生殖性克隆的胚胎會攜帶代孕者的線粒體 DNA,這會不會影響到克隆體的運動機能現在還是一個未知數,雖然我們可以通過基因編輯技術,將缺失的基因用某個近親物種的基因代替,但是這樣做也會有很大風險。
更重要的一點是,複活滅絕物種並不是用創造新物種的方式來複活某個物種。如果你想通過修改一頭大象的基因讓猛獁象複活,你得到的將是猛獁象和大象的混合體。同理,通過猜測來填補缺失的基因也會得到與原物種完全不一樣的新物種。
科學需要在聚光燈下進行
過去,科學家行事如同鬼子偷襲:悄悄進村,打槍的不要。他們秘密研發,低調地商業化,然後給平淡的生活拋一顆科技炸彈,人們才猛然驚醒。試管嬰兒、克隆羊多利、轉基因生物皆是如此。但在遭遇一係列科技轟炸之後,公眾開始向科學反擊,質疑科技背後的倫理道德。這不是科學家想要的結果,他們一直堅信科技是造福於社會的。
科技本身並沒有錯,錯在科技的傳播方式。科學家應當向公眾坦誠,科學需要在聚光燈下進行。
不過考慮到所有的風險因素,我們還是讓滅絕動物留在曆史書裏吧。生態係統是一個十分複雜的係統,恢複消失的物種也許並不是一個明智的選擇,增加基因多樣性也並不足以阻止一個物種的衰落。
杜克大學的生態學家 Stuart Pimm 就認為複活滅絕物種完全是在浪費時間。他看到太多放歸圏養動物的實驗以失敗告終,這是大自然對人類過分幹預發出的警告。甚至,人類也許會將防止生物滅絕的初衷拋到腦後,轉而沉迷於用高科技抹掉對環境的破壞。
2013 年 3 月,在喬治的複活小分隊成員首次會麵的 30 年後,George 的兒子 Hendrik Poinar 登上了 TEDx 大會的講台,在爆滿的會議廳為人們講述了複活滅絕物種的故事。
Hendrik 講到自己小時候會幻想遠古的蟲子會從琥珀中爬出來,他講到猛獁象是如何從繁盛到衰落又走向滅亡。亨德裏克背後的大屏幕上是一張承載父子二人夢想的照片——一塊包裹昆蟲的琥珀。
演講結束時,Hendrik 說了一段發人深思的話:孩子們會驚喜於從凍土中走出的巨獸,大人們必須要為自己的行為負責。
"我們應該複活滅絕物種嗎?"
"當然,隻要我們可以做到。"
"這是科學家的傲慢與偏見。"
" ··· "
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