克隆的英文‘clone’源於希臘語的‘klōn’(嫩枝)。在園藝學中,‘clon’壹詞壹直沿用到20世紀。後來有時在詞尾加上‘e’成為‘clone’,以表明‘o’的發音是長元音。近來隨著這個概念及單字在大眾生活中廣泛使用,拼法已經局限使用‘clone’。該詞的中文譯名在中國大陸音譯為‘克隆’,而在港臺則多意譯為“轉殖”或‘復制’。前者‘克隆’如同copy的音譯‘拷貝’,有不能望文生義的缺點;而後者‘復制’雖能大概表達clone的意義,卻有不能精確並易生誤解之憾。
克隆通常是壹種人工誘導的無性生殖方式或者自然的的無性生殖方式(如植物)。壹個克隆就是壹個多細胞生物在遺傳上與另外壹種生物完全壹樣。克隆可以是自然克隆,例如由無性生殖或是由於偶然的原因產生兩個遺傳上完全壹樣的個體(就像同卵雙生壹樣)。但是我們通常所說的克隆是指通過有意識的設計來產生的完全壹樣的復制。
在生物學上,克隆通常用在兩個方面:克隆壹個基因或是克隆壹個物種。克隆壹個基因是指從壹個個體中獲取壹段基因(例如通過PCR的方法),然後將其插入另外壹個個體(通常是通過載體),再加以研究或利用。克隆有時候是指成功地鑒定出某種-{A|zh-cn:表現型;zh-tw:顯性}-的基因。所以當某個生物學家說某某疾病的基因被成功地克隆了,就是說這個基因的位置和DNA序列被確定。而獲得該基因的拷貝則可以認為是鑒定此基因的副產品。
克隆壹個生物體意味著創造壹個與原先的生物體具有完全壹樣的遺傳信息的新生物體。在現代生物學背景下,這通常包括了體細胞核移植。在體細胞核移植中,卵母細胞核被除去,取而代之的是從被克隆生物體細胞中取出的細胞核,通常卵母細胞和它移入的細胞核均應來自同壹物種。由於細胞核幾乎含有生命的全部遺傳信息,宿主卵母細胞將發育成為在遺傳上與核供體相同的生物體。線粒體DNA這裏雖然沒有被移植,但相對來講線粒體DNA還是很少的,通常可以忽略其對生物體的影響。
克隆在園藝學上是指通過營養生殖產生的單壹植株的後代。很多植物都是通過克隆這樣的無性生殖方式從單壹植株獲得大量的子代個體。
克隆是英文clone的音譯,科學家把人工遺傳操作動物繁殖的過程叫克隆,這門生物技術叫克隆技術。
利用克隆技術可以在搶救珍奇瀕危動物、擴大良種動物群體、提供足量試驗動物、推進轉基因動物研究、攻克遺傳性疾病、研制高水平新藥、生產可供人移植的內臟器官等研究中發揮作用,但如果將其應用在人類自身的繁殖上,將產生巨大的倫理危機。
什麽是克隆?
克隆是英語單詞clone的音譯,clone源於希臘文klone,原意是指幼苗或嫩枝,以無性繁殖或營養繁殖的方式培育植物,如桿插和嫁接。
如今,克隆是指生物體通過體細胞進行的無性繁殖,以及由無性繁殖形成的基因型完全相同的後代個體組成的種群。克隆也可以理解為復制、拷貝,就是從原型中產生出同樣的復制品,它的外表及遺傳基因與原型完全相同。
中國克隆了什麽?
蛙:1952年,未成功。
鯉魚:1963年,中國科學家童第周早在1963年就通過將壹只雄性鯉魚的遺傳物質註入雌性鯉魚的卵中從而成功克隆了壹只雌性鯉魚,比多利羊的克隆早了33年。但由於相關論文是發表在壹本中文科學期刊,並沒有翻譯成英文,所以並不為國際上所知曉。(源自:PBS)
古代神話裏孫悟空用自己的汗毛變成無數個小孫悟空的離奇故事,表達了人類對復制自身的幻想。1938 年,德國科學家首次提出了哺乳動物克隆的思想,1996年,體細胞克隆羊“多利”出世後,克隆迅速成為世人關註的焦點,人們不禁疑問:我們會不會跟在羊的後面?這種疑問讓所有人惶惑不安。然而,反對克隆的喧囂聲沒有抵過科學家的執著追求,伴隨著牛、鼠、豬乃至猴這種與人類生物特征最為相近的靈長類動物陸續被克隆成功,人們已經相信,總有壹天,科學家會用人類的壹個細胞復制出與提供細胞者壹模壹樣的人來,克隆人已經不是科幻小說裏的夢想,而是呼之欲出的現實。目前,已有三個國外組織正式宣布他們將進行克隆人的實驗,美國肯塔基大學的紮沃斯教授正在與壹位名叫安提諾利的意大利專家合作,計劃在兩年內克隆出壹個人來。
由於克隆人可能帶來復雜的後果,壹些生物技術發達的國家,現在大都對此采取明令禁止或者嚴加限制的態度。克林頓說:“通過這種技術來復制人類,是危險的,應該被杜絕!”全國政協委員、中國科學院國家基因研究中心主任洪國藩也明確表示反對進行克隆人的研究,而主張把克隆技術和克隆人區別開來。
克隆人,真的如潘多拉盒子裏的魔鬼壹樣可怕嗎?
實際上,人們不能接受克隆人實驗的最主要原因,在於傳統倫理道德觀念的阻礙。千百年來,人類壹直遵循著有性繁殖方式,而克隆人卻是實驗室裏的產物,是在人為操縱下制造出來的生命。尤其在西方,“拋棄了上帝,拆離了亞當與夏娃”的克隆,更是遭到了許多宗教組織的反對。而且,克隆人與被克隆人之間的關系也有悖於傳統的由血緣確定親緣的倫理方式。所有這些,都使得克隆人無法在人類傳統倫理道德裏找到合適的安身之地。但是,正如中科院院士何祚庥所言:“克隆人出現的倫理問題應該正視,但沒有理由因此而反對科技的進步”。人類社會自身的發展告訴我們,科技帶動人們的觀念更新是歷史的進步,而以陳舊的觀念來束縛科技發展,則是僵化。歷史上輸血技術、器官移植等,都曾經帶來極大的倫理爭論,而當首位試管嬰兒於1978年出生時,更是掀起了軒然大波,但現在,人們已經能夠正確地對待這壹切了。這表明,在科技發展面前不斷更新的思想觀念並沒有給人類帶來災難,相反地,它造福了人類。就克隆技術而言,“治療性克隆”將會在生產移植器官和攻克疾病等方面獲得突破,給生物技術和醫學技術帶來革命性的變化。比如,當妳的女兒需要骨髓移植而沒有人能為她提供;當妳不幸失去5歲的孩子而無法擺脫痛苦;當妳想養育自己的孩子又無法生育……也許妳就能夠體會到克隆的巨大科學價值和現實意義。治療性克隆的研究和完整克隆人的實驗之間是相輔相成、互為促進的,治療性克隆所指向的終點就是完整克隆人的出現,如果加以正確的利用,它們都可以而且應該為人類社會帶來福音。
科學從來都是壹把雙刃劍。但是,某項科技進步是否真正有益於人類,關鍵在於人類如何對待和應用它,而不能因為暫時不合情理就因噎廢食。克隆技術確實可能和原子能技術壹樣,既能造福人類,也可禍害無窮。
至於人們擔憂克隆技術壹旦成熟,會有用心不良者克隆出千百個“希特勒”,或者克隆出另壹個名人來混淆視聽,則是對克隆的誤解。克隆人被復制的只是遺傳特征,而受後天環境裏諸多因素影響的思維、性格等社會屬性不可能完全壹樣,即克隆技術無論怎樣發展,也只能克隆人的肉體,而不能克隆人的靈魂,而且,克隆人與被克隆人之間有著年齡上的差距。因此,所謂克隆人並不是人的完全復制,歷史人物不會復生,現實人物也不必擔心多出壹個“自我”來。
所有克隆的物品及克隆時間
綿羊:1996年,多利(Dolly)
獼猴:2000年1月,Tetra,雌性
豬:2000年3月,5只蘇格蘭PPL小豬;8月,Xena,雌性
牛:2001年,Alpha和Beta,雄性
貓:2001年底,CopyCat(CC),雌性
鼠:2002年
兔:2003年3-4月分別在法國和朝鮮獨立地實現;
騾:2003年5月,愛達荷Gem,雄性;6月,猶他先鋒,雄性
鹿:2003年,Dewey
馬:2003年,Prometea,雌性
狗:2005年,韓國首爾大學實驗隊,史努比(Snoopy)
豬:2005年8月8日,中國第壹頭供體細胞克隆豬
盡管克隆研究取得了很大進展,目前克隆的成功率還是相當低的:多利出生之前研究人員經歷了276次失敗的嘗試;70只小牛的出生則是在9000次嘗試後才獲得成功,並且其中的三分之壹在幼年時就死了;Prometea也是花費了328次嘗試才成功出生。而對於某些物種,例如貓和猩猩,目前還沒有成功克隆的報道。而狗的克隆實驗,也是經過數百次反覆試驗再得來的成果。
多利出生後的年齡檢測表明其出生的時候就上了年紀。她6歲的時候就得了壹般老年時才得的關節炎。這樣的衰老被認為是端粒的磨損造成的。端粒是染色體位於末端的。隨著細胞分裂,端粒在復制過程中不斷磨損,這通常認為是衰老的壹個原因。然而,研究人員在克隆成功牛後卻發現它們實際上更年輕。分析它們的端粒表明它們不僅是回到了出生的長度,而且比壹般出生時候的端粒更長。這意味著它們可以比壹般的牛有更長的壽命,但是由於過度生長,它們中的很多都過早夭折了。研究人員相信相關的研究最終可以用來改變人類的壽命。
克隆人違背人類生命倫理
現代科技,特別是現代生命科技,要不要尊重倫理學原則,要不要傾聽倫理的聲音?有關專家針對壹些科學狂人在美國秘密克隆人的做法指出——克隆人違背人類生命倫理,存在著極大的爭議和難以解決的壹系列法律等問題。
我國多家媒體近日轉載了國外媒體報道的壹條驚人消息:壹群受邪教組織操縱的科學狂人,正在美國內華達州大漠深處進行著壹項克隆人的秘密實驗。他們根據英國科學家創造世界第壹只克隆羊“多利”的同樣原理,從壹個今年2月份夭折的10個月大的美國女嬰身上提取細胞制造克隆人。據稱,“如果進展順利的話,世界上第壹個克隆人將於明年年底誕生。”
消息披露後,克隆技術及其帶來的倫理學問題再壹次成為人們議論的熱點。如果這壹消息屬實的話,應當如何看待此事,如何正確地評價和思考這個問題,記者為此走訪了國家人類基因組南方研究中心倫理、法律和社會部主任、上海社科院哲學研究所沈銘賢研究員。沈教授說:自1997年英國羅斯林研究所成功地克隆出“多利”羊後,國外不斷有人在名利的驅使下,提出並試圖從事克隆人的研究。盡管各國政府明令禁止,但與克隆人有關的報道近兩年來不止壹次見諸報端。但是,這次速度這麽快,又與邪教組織有關聯,確實令人感到震驚。
痛失愛女的父母,希望通過克隆技術使女兒復活,這種心情是可以理解的。但如果科學家借此進行克隆人的實驗,就值得討論了。沈教授認為:即使撇開邪教不談,這種做法也是不可取的。就“克隆人”這壹個體而言,他會生活在“我是壹個死去的人的復制品” 這樣壹個陰影中,這對他的心理會產生什麽樣的影響?
按照生命倫理學的觀點,科學技術要從長遠利益出發,造福整個人類。它必須遵循“行善、不傷害、自主和公正”這四項國際公認的倫理原則。“多利”羊的克隆成功經過了200多次的失敗,出現過畸形或夭折的羊。而克隆人更為復雜,無疑會遇到更多的失敗,如果制造出不健康、畸形或短壽的人,將是對人權的壹種侵犯.
沈教授指出:現在科學界把克隆分為治療性克隆和生殖性克隆兩種。前者是利用胚胎幹細胞克隆人體器官,供醫學研究、解決器官移植供體不足問題,這是國際科學界和倫理學界都支持的,但有壹個前提,就是用於治療性克隆的胚胎不能超出妊娠14天這壹界限。而對於生殖性克隆,即通常所說的克隆人,由於它在總體上違背了生命倫理原則,所以,科學家的主流意見是堅決反對的。聯合國教科文組織、世界衛生組織和國際人類基因組倫理委員會和各國政府也都非常明確地表示,反對生殖性克隆。即使克隆人真的誕生了,我們還是要堅持這壹基本立場。
選自2000年11月8日《文匯報》文字
我們所說的生物技術的利和弊主要指的是克隆,其利和弊是
利:1) 克隆技術可解除那些不能成為母親的女性的痛苦。
2) 克隆實驗的實施促進了遺傳學的發展,為“制造”能移植於人體的動物器官開辟了前景。
3) 克隆技術也可用於檢測胎兒的遺傳缺陷。將受精卵克隆用於檢測各種遺傳疾病,克隆的胚胎與子宮中發育的胎兒遺傳特征完全相同。
4) 克隆技術可用於治療神經系統的損傷。成年人的神經組織沒有再生能力,但幹細胞可以修復神經系統損傷。
5) 在體外受精手術中,醫生常常需要將多個受精卵植入子宮,以從中篩選壹個進入妊娠階段。但許多女性只能提供壹個卵子用於受精。通過克隆可以很好地解決這壹問題。這個卵細胞可以克隆成為多個用於受精,從而大大提高妊娠成功率。
弊:1) 克隆將減少遺傳變異,通過克隆產生的個體具有同樣的遺傳基因,同樣的疾病敏感性,壹種疾病就可以毀滅整個由克隆產生的群體。 可以設想,如果壹個國家的牛群都是同壹個克隆產物,壹種並不嚴重的病毒就可能毀滅全國的畜牧業。
2) 克隆技術的使用將使人們傾向於大量繁殖現有種群中最有利用價值的個體,而不是按自然規律促進整個種群的優勝劣汰。從這個意義上說,克隆技術幹擾了自然進化過程.
3) 克隆技術是壹種昂貴的技術,需要大量的金錢和生物專業人士的參與,失敗率非常高。多莉就是277次實驗唯壹的成果。雖然現在發展出了更先進的技術,成功率也只能達到2-3%。
4) 轉基因動物提高了疾病傳染的風險。例如,如果壹頭生產藥物牛奶的牛感染了病毒,這種病毒就可能通過牛奶感染病人
5) 克隆技術應用於人體將導致對後代遺傳性狀的人工控制。克隆技術引起爭論的核心就是能否允許對發育初期的人類胚胎進行遺傳操作。這是很多倫理學家所不能接受的。
6) 克隆技術也可用來創造“超人”,或擁有健壯的體格卻智力低下的人。而且,如果克隆技術能夠在人類中有效運用,男性也就失去了遺傳上的意義。
7) 克隆技術對家庭關系帶來的影響也將是巨大的。壹個由父親的DNA克隆生成的孩子可以看作父親的雙胞胎兄弟,只不過延遲了幾十年出生而已。很難設想,當壹個人發現自己只不過是另外壹個人的完全復制品,他(她)會有什麽感受?
克隆技術的起源
克隆是英文 clone的音譯,簡單講就是壹種人工誘導的無性繁殖方式。但克隆與無性繁殖是不同的。無性繁殖是指不經過雌雄兩性生殖細胞的結合、只由壹個生物體產生後代的生殖方式,常見的有孢子生殖、出芽生殖和分裂生殖。由植物的根、莖、葉等經過壓條、扡插或嫁接等方式產生新個體也叫無性繁殖。綿羊、猴子和牛等動物沒有人工操作是不能進行無性繁殖的。科學家把人工遺傳操作動、植物的繁殖過程叫克隆,這門生物技術叫克隆技術。
克隆技術的設想是由德國胚胎學家於1938年首次提 出的,1952年,科學家首先用青蛙開展克隆實驗,之後不斷有人利用各種動物進行克隆技術研究。由於該項技術幾乎沒有取得進展,研究工作在80年代初期壹度進入低谷。 後來,有人用哺乳動物胚胎細胞進行克隆取得成功。 1996年7月5日,英國科學家伊恩·維爾穆特博士用成年羊體細胞克隆出壹只活產羊,給克隆技術研究帶來了重大突破,它突破了以往只能用胚胎細胞進行動物克隆的技術難 關,首次實現了用體細胞進行動物克隆的目標,實現了更高意義上的動物復制。研究克隆技術的目標是找到更好的辦法改變家畜的基因構成,培育出成群的能夠為消費者提供可能需要的更好的食品或任何化學物質的動物。
克隆的基本過程是先將含有遺傳物質的供體細胞的核移 植到去除了細胞核的卵細胞中,利用微電流刺激等使兩者融合為壹體,然後促使這壹新細胞分裂繁殖發育成胚胎,當胚胎發育到壹定程度後(羅斯林研究所克隆羊采用的時間約為 6天)再被植入動物子宮中使動物懷孕使可產下與提供細胞 者基因相同的動物。這壹過程中如果對供體細胞進行基因改造,那麽無性繁殖的動物後代基因就會發生相同的變化。培育成功三代克隆鼠的“火奴魯魯技術”與克隆多利羊技術的主要區別在於克隆過程中的遺傳物質不經過培養液的培養,而是直接用物理方法註入卵細胞。這壹過程中采用化學刺激法代替電刺激法來重新對卵細胞進行控制。1998年7月 5日,日本石川縣畜產綜合中心與近畿大學畜產學研究室的科學家宣布,他們利用成年動物體細胞克隆的兩頭牛犢誕生。這兩頭克隆牛的誕生表明克隆成年動物的技術是可重復的
多莉”的誕生,意味著人類可以利用動物的壹個組織細胞,像翻錄磁帶或復印文件壹樣,大量生產出相同的生命體,這無疑是基因工程研究領域的壹大突破。
,人們剪下植物枝條,扡插到土裏,不久就會發芽,長出新的植株,這些植株是遺傳物質組成完全相同的植株,這就是“克隆”。還有將馬鈴薯等植物的塊莖切成許多小塊進行繁殖,由此而長出的後代也是“克隆”。所有這些都是植物的無性繁殖,或稱為“克隆”,它非常普遍,幾乎每個人都曾見過。
(圖)克隆羊“多莉”
在動物界也有無性繁殖,不過多見於非脊椎動物,如原生動物的分裂繁殖、尾索類動物的出芽生殖等。但對於高級動物,在自然條件下,壹般只 能進行有性繁殖,所以要使其進行無性繁殖,科學家必須經過壹系列復雜的操作程序。在本世紀50年代,科學家成功地無性繁殖出壹種兩棲動物—非洲爪蟾,揭開了細胞生物學的新篇章。
英國和我國等國在80年代後期先後利用胚胎細胞作為供體,“克隆”出了哺乳動物。到90年代中期,我國已用此種方法“克隆”了老鼠、兔子、山羊、牛、豬5種哺乳動物。
19隆”出壹只基因結構與供體完全相同的小羊“多莉”(Dolly),世界輿論為之嘩然。“多莉”的特別之處在於它的生命的誕生沒有精子的參與。研究人員先將壹個綿羊卵細胞中的遺傳物質吸出去,使其變成空殼,然後從壹只6歲的母羊身上取出壹個乳腺細胞,將其中的遺傳物質註入卵細胞空殼中。這樣就得到了壹個含有新的遺傳物質但卻沒有受過精的卵細胞。這壹經過改造的卵細胞分裂、增殖形成胚胎,再被植入另壹只母羊子宮內,隨著母羊的成功分娩,“多莉”來到了世界。
但為什麽其它克隆動物並未在世界上產生這樣大的影響呢?這是因為其他克隆動物的遺傳基因來自胚胎,且都是用胚胎細胞進行的核移植,不能嚴格地說是“無性繁殖”。另壹原因,胚胎細胞本身是通過有性繁殖的,其細胞核中的基因組壹半來自父本,壹半來自母本。而“多莉”的基因組,全都來自單親,這才是真正的無性繁殖。因此,從嚴格的意義上說,“多莉”是世界上第壹個真正克隆出來的哺乳動物。其特點就在於它與為它提供遺傳物質的供97年2月23日,英國蘇格蘭羅斯林研究所的科學家宣布,他們的研究小組利用山羊的體細胞成功地“克克隆技術是科學發展的結果,它有著極其廣泛的應用前景。在園藝業和畜牧業中,克隆技術是選育遺傳性質穩定的品種的理想手段,通過它可以培育出優質的果樹和良種家畜。在醫學領域,目前美國、瑞士等國家已能利用“克隆”技術培植人體皮膚進行植皮手術。這壹新成就避免了異體植可能出現的排異反應,給病人帶來了福音。據中國新華社1997年4月4日報道,上海市第九人員醫院整形外科專家曹誼林在世界上首次采用體外細胞繁殖的方法,成功地在白鼠上復制出人耳,為人體缺失器官的修復和重建帶來希望。克隆技術還可用來大量繁殖許多有價值的基因,如治療糖尿病的胰島素、有希望使侏儒癥患者重新長高的生長激素和能抗多種疾病感染的幹擾素等等。
克隆是人類在生物科學領域取得的壹項重大技術突破,反映了細胞核分化技術、細胞培養和控制技術的進步。 原是英文clone的音譯,意為生物體通過細胞進行的無性繁殖形成的基因型完全相同的後代個體組成的種群,簡稱為“無性繁殖”。
“克隆”壹詞於1903年被引入園藝學,以後逐漸應用於植物學、動物學和醫學等方面。廣泛意義上的“克隆”其實是我們的日常生活中經常遇到,只是沒叫它“克隆”而已。
春天裏體—那頭6歲母羊具有完全相同的基因,可謂是它母親的復制品。值得註意的是,克隆技術在帶給人類巨大利益的同時,也會給人類帶來災難和問題,但我們不能因為這項技術可能帶來嚴重後果而阻止其發展,它的產生歸根結底是利大於弊,它將被廣泛應用在有利於人類的方面。