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实验动用130头奶牛 曹县为何大规模克隆牛
2001-12-29 丁峰
■已经怀上克隆小牛的母体牛

  自从1997年英国罗斯林研究所宣布克隆羊“多莉”成功问世的那天开始,“克隆”一词就走进了普通人的生活。如今,新世纪的第一个年头即将过去,我国的克隆研究又进一步,据本报记者从山东曹县中大动物胚胎工程中心获悉,由中国科学院动物研究所陈大元教授“家畜的无性繁殖(即克隆)”研究项目课题组与该中心合作研究的“优质奶牛克隆”项目研究已近尾声,预计在几天之后,目前为止世界上数量最大的单批克隆奶牛将成群结队地呱呱坠地,跳出栏来。据山东曹县中大动物胚胎工程中心技术人员介绍,目前已有12头奶牛的肚子里怀上了克隆宝宝。

  ■已经为小牛出生做好了一切准备

  曹县位于山东省西南部,是我国著名的畜牧业大县,也是我国一处重要的黄牛产地。中大动物胚胎工程中心克隆牛基地位于城郊五里墩村。

  据该中心王银香董事长介绍,2001年3月,陈大元教授赴山东曹县考察。在考察之后,对当地及中大动物胚胎工程中心的科研环境感到十分满意,便与该中心签订了合作协议,由陈教授所领导的研究小组与该中心共同完成国家自然科学基金委员会“家畜的无性繁殖(即克隆)”研究项目。

  经过半个月的紧张筹划,2001年4月底,基地正式开始工作。陈教授带领其手下一位博士后、三位博士,与该中心其他技术人员一起,开始在北京和当地提取663型等优质奶牛体细胞,进行无性繁殖,培养克隆胚,并在130多头奶牛中开始进行移植。克隆胚胎移植后的60天至90天里,技术人员检查发现,有27头奶牛怀孕了,成功率高达20%多。而且,在怀孕的奶牛之中,还有双胞胎和三胞胎。而国外同类实验的成功率一般仅为3%到5%。到目前为止,除去其中流产的一部分之后,还剩12头牛在正常怀孕,一半以上都是双胎。元月2日左右,它们将迎来预产期。据科研人员说,这次估计生产数字为17至18头牛,但到时究竟会有多少头牛成功诞生,该中心工作人员尚无法确定。

  王董事长笑着对记者说:“我们已经为小牛的出生做好了一切准备,欢迎你们到时来看!”

  ■克隆奶牛出生前原本不希望公开

  陈大元教授是中国科学院动物研究所研究员、生殖生物学国家重点实验室研究员、受精生物学学科带头人、中国动物学会理事长、博士生导师,也是这批奶牛最直接的“父亲”。

  记者联系采访他时,他向记者表示,原本在克隆奶牛出生以前,他们不想把此事公之于媒体和民众面前。但没想到,“你们的消息真快啊!”电话里,他还是答应了记者第二天的采访要求。

  于是,第二天上午记者来到了北四环路边中科院动物研究所里的一栋三层小白楼。在陈教授那个几乎被书籍和资料包围的办公室里,记者带着关于这次单批克隆奶牛的相关问题采访了陈教授。

  据陈教授介绍,我国的克隆研究其实起步很早,从1990年开始,我国已经开展了大量的动物胚胎细胞克隆研究的工作。1997年,随着世界上第一只利用成年动物体细胞进行核移植的动物——小羊“多莉”的诞生,世界进入了高等动物体细胞无性繁殖的新时代。面对这一形势,我国的科研工作者也迎头赶上。1999年,我国第一头体细胞克隆羊诞生。这之后,中国科学家还不断地进行了许多克隆羊的实验,获得了不小的成功和经验。

  对克隆牛的研究也一直在紧张地进行,今年早些时候,深圳有头克隆牛出生,但不幸在喂奶时被呛死。而就在前不久,莱阳农学院也培育出了两头全黑色克隆牛。但据陈教授介绍,这两次培育出来的克隆牛,其胚胎一个是从新西兰引进,另一个是从日本引进,都不是真真正正的中国本土牛。而且它们使用的都是较易成功的胎儿体细胞核移植技术,不是已经充分分化的成年动物体细胞的核移植。

  陈教授一直致力于本土牛的克隆技术研究,但前两次所做的试验,第一次在天津,由于种牛患了传染病而没能做成。第二次在合肥,由于畜牧场工作人员的移植技术不过关而功亏一篑。“但这次,在曹县的基地,各方面的力量很强,凭他们的经验是没有什么问题了。”

  ■用克隆技术培育优质奶牛

  在被问及此次大批量克隆实验的目的时,陈教授表示,首先是培育出我国自己“土生土长”的克隆牛。此外,还有十分远大的目的,那就是想通过产业化来改造我国的奶牛,使我们国家能拥有生产更多高产奶牛的技术。

  目前,我国奶牛的牛奶平均年产量要比畜牧业发达的国家低很多,而它们所消耗的饲料一点也不比高产奶牛少。为此,把我国的奶牛都培育成高产奶牛是一项十分有意义的工作。这对提高我国人民的生活水平也是十分有益的。

  中大动物胚胎工程中心王董事长也向记者介绍说:“国家农业部最近推出了宣传牛奶的计划。目前我国的奶牛产量少,2000年人均牛奶消费量仅8.4公斤,与发达国家的年人均牛奶消费量300公斤以上相差甚远。目前,我国奶牛总量又没有增加,要想增加就必须从国外进口高产奶牛。这样花费大量的外汇不算,还有可能使外国的奶牛疾病进入我国。”

  “在克隆技术出现以前,我们长期做的奶牛胚胎移植(使一受精卵胚胎在初步分化后分离成几个可以各自发育的胚胎,然后分别植入子宫成长发育成独立个体。此项技术已有几十年历史)的成功率一般在50%左右,此外有50%的可能性是公胎。国内一个奶牛胚胎的价格在1500至2000元左右,还不一定是优质奶牛。这样算下来,传统培育牛的方法成本太高。因此,我们要使用克隆的方法培育优质奶牛,提高产量,减少成本。”

  ■采用新技术克隆

  中国牛

  关于这次实验的特点,陈教授向记者介绍说:“第一,我们这次实验所用的体细胞全部都是成年奶牛的体细胞;第二,构建胚胎是由我们的科研人员自己在曹县做的,不像过去都在国外利用他们的奶牛体细胞构建,是绝对的中国‘土生土长’的产物。”

  “第三个特点,我们在这次实验中,采用了新的去细胞核的方法。过去的技术在使体细胞核脱离该细胞时,容易造成染色体丢失。这次的新方法克服了这个问题。使遗传物质干干净净地脱离了原细胞体。采用这样的技术,大大地提高了成功率。”

  ■克隆胚胎细胞核分别来源于11头高产奶牛体细胞

  记者还对陈教授提出了一个可能是未来许多人关心的问题:“如此大批量的克隆,会不会影响生物的多样性?”因为用一个牛的体细胞大批量克隆,所克隆出来的牛在基因上是完全相同的。在自然界中,这种基因相同的物种往往容易在某一种细菌或病毒的侵害下出现大批量死亡。这就是为什么现在克隆技术越发达,人们反而会越担心生物物种多样性遭到破坏的原因。

  陈教授笑着说:“这是根本不用担心的问题。现在我们所使用的克隆胚胎分别来自于11头高产奶牛的体细胞,今后我们还要增加到20到30头高产奶牛的体细胞。这样生出来的后代,绝对不会影响到多样性。我们在走产业化道路时,都已经考虑到了这些问题。”

  “其实,媒体和群众有些想法挺好的,能够促进我们更加全面地考虑问题。”解答完了这个问题,陈教授补充说,“克隆技术优点很多。过去我们在生物研究上都知道有性繁殖,现在,我们在有性繁殖的基础上进行无性繁殖研究,这是非常有好处的。过去,我们国家要想培育出一个新的品种至少要十几年的时间,但现在运用克隆技术的话,就会很快了。”

  ■这次克隆没有同时采用转基因技术

  记者很关心在这次的实验中是否使用了转基因技术,陈教授回答说:“这次完全是体细胞克隆,没有使用转基因技术。转基因的目的是把优势动物的某些基因注射到受精卵里,使出生的动物带有优势基因。”

  陈教授认为,任何实验采取什么方法,主要应该根据当时实验的目的来决定。这次实验的目的就是要获得高产奶牛。要获得高产的奶牛,只要将高产奶牛的体细胞进行克隆就可得到。因此,目前尚不需要使用转基因技术。此外,他指出,转基因技术的食品在欧洲很被消费者忌讳,在美国则必须贴上标签出售。因此,转基因食品尚未得到世界范围的认可。

  同时陈教授也强调,将来他们的实验也有可能将转基因技术与克隆技术相结合。比如,将已经成功了的转基因动物进行体细胞克隆,而这种体细胞里面必然带有优质基因的性状,从而可以得到人们所需要的具有优势基因的克隆—转基因动物体。

  ■克隆奶牛技术与大熊猫克隆研究

  有一定的共同性

  长期以来,陈大元教授就一直在中国致力于大熊猫的克隆研究,成为中国在大熊猫克隆上的权威人士。陈教授曾经撰文指出:“克隆技术的意义和用处,在于它是认识生命的有力武器,是人类对无性繁殖生命的创造,改变生物细胞遗传基因不可逆转的传统理念。”身兼中国大熊猫繁殖技术委员会顾问的陈教授也曾说过:“克隆技术可能成为濒危物种(如中国大熊猫)延续种族的惟一希望。”

  在被问及此次实验对于大熊猫克隆研究的意义和大熊猫克隆研究的进展情况时,陈教授表示,这次的奶牛克隆实验肯定与未来大熊猫的克隆研究有一定的共同性。但大熊猫的克隆更有其特殊性。所以他们目前还在兔子、老鼠等动物上进行大量的实验,尽可能地寻找克隆动物共同的生殖规律,以求最终为大熊猫的克隆服务。

  但同时,陈教授也表示,关于克隆大熊猫的情况,是需要暂时保密的。他能向记者透露的就是关于克隆大熊猫的研究,进展还是十分显著的。他本人是十分有信心的。

  ■炒作的说法是无稽之谈

  这次所以使用130头牛大规划进行克隆实验,而不像以往那样只生产一两头的原因,陈教授解释说,首先是为了将来的克隆产业化做准备。“现在怀孕的12头牛如果都生产了,那就是一种批量生产了。”

  记者问陈教授:“使用这么多头牛来同时克隆,是不是也有想得到统计数字的愿望?会不会有某些人所想的有炒作的嫌疑?”

  陈教授回答:“克隆技术的受孕率比正常的有性繁殖和胚胎移植受孕率要低很多,会比较难。那就要求必须要多用一些受体动物来提高它的受孕率。虽然这次最终怀孕的只有二十来头,但是那些剩下的没有怀孕的七十多头牛等到它们发情时,我们再会让它们正常交配,让它们正常怀孕。它们只不过没有成为克隆牛的母体罢了。但我们之所以要研究克隆技术,是因为它与有性繁殖和胚胎移植相比,有自己的优势。比如我们通过克隆,就可以只要母牛而不出现公牛。作为奶牛而言,对人类有价值的只有母牛。而通过克隆,我们就可以只要母牛,而且绝对是高产的。这样一来,即使受孕率低,但资源利用率也还是在提高。至于炒作,更是无稽之谈。”

  陈教授说:“下一步,我们就要防止流产。提高受孕率,减少流产率也是提高产量的最佳途径。我们会采取更多好的办法,减少误差,提高妊娠率。”

  王董事长也向记者表示:“我们希望科技能直接转换成我们的生产力。原来我们只准备了30到50头牛,但后来我们觉得这次成功的可能性比较大,而且要走产业化之路就必须要下决心扩大规模,所以我们就投入了130头牛,就是想要大投入、大产出。现在看来,当初的选择是对的。现在有这么多头牛怀了孕,连陈教授都高兴坏了。原来我们一提克隆,觉得还挺遥远,现在看来,就在我们面前,很快就能实现产业化了。”

  ■企业的获利与科学家的研究

  是不矛盾的

  俗话说:“在商言商”。作为企业家,首先想到的必然是赚钱;而作为科学家,脑子里恐怕只有“科学”二字。那么,作为科学家的陈教授为什么会与作为企业家的山东民营企业家进行合作,双方又是如何看待他们之间的合作的呢?

  陈教授说:“我们首先有一个共同的目的,就是为了改造我国的奶牛品种。我之所以选择山东这家民营企业来进行合作,主要是因为我过去常年做的是马的胚胎移植,对牛的胚胎移植并不算太内行。而胚胎移植这一环节在克隆技术中又是非常重要的一个环节,如果做不好会直接影响受孕率。因此,我们必须要选择一家拥有较高牛胚胎移植技术的企业。经过考察,发现他们的胚胎移植技术做的非常好。我们的长项是构建克隆胚胎,结合他们的长项,正好取长补短。而中大方面又十分希望与科技界合作,推广产业化。我想这也是科技界和企业界结合的一条路。我想将克隆技术用到‘白色革命(牛奶革命)’,是件好事情。”

  王董事长在接受记者采访时说:“我们在投入这个项目之前,一直感觉这个项目可以获利,而且一旦获利就会获大利,但恐怕要等待较长时日。从现在的情形看,大概三年至五年时间,这项技术就能进入市场。这项技术的产业化时间和获利周期都有可能缩短,何乐而不为呢?所以,我们的获利与科学家的研究是不矛盾的。这次,我们对奶牛的克隆研究就正是我们的获利所在。”

  ■文并图/本报特约记者 丁峰■进行此次克隆实验的陈大元教授■山东曹县中大动物胚胎工程中心克隆牛实验基地

■供图/山东曹县中大动物胚胎工程中心

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