從外表上看，剛出生一個月的綿羊“鵬鵬”實在稱不上英俊。但這并不妨礙它的照片登上媒體，并且吸引了人們的目光。   　　4月16日，華大基因研究院向媒體宣布，由該研究院、深圳華大方舟與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、石河子大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院聯(lián)合開展的“農(nóng)業(yè)部綿羊轉(zhuǎn)基因新品種培育重大專項”取得了突破性的進(jìn)展，第一只手工轉(zhuǎn)基因克隆綿羊成功誕生。   　　身材矮小、毛色發(fā)黃的鵬鵬，集聚了中國科研人員的兩項努力：手工克隆的技術(shù)降低了克隆的成本和難度，有利于進(jìn)一步普及；轉(zhuǎn)基因則有可能讓羊不僅能產(chǎn)肉、產(chǎn)奶、產(chǎn)毛，體內(nèi)還能合成深海魚油中富含的不飽和脂肪酸Omega-3。   　　如果一切順利的話，鵬鵬本身會因為這一特殊的基因而變得更加健康；而在今后，人類也有可能食用羊肉來代替昂貴的深海魚油。   　　“這是一舉兩得的研究。”項目負(fù)責(zé)人、中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所馬潤林研究員說。   　　高中生也能做的克隆技術(shù)   　　在鵬鵬降生之前，它已經(jīng)有一些“身世”相似的朋友了。哈佛醫(yī)學(xué)院的一位華人教授曾經(jīng)在2004年和2006年分別得到了轉(zhuǎn)基因鼠和轉(zhuǎn)基因豬；2008年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院做出了轉(zhuǎn)基因克隆豬，兩年后，內(nèi)蒙古一位教授也做出了一只轉(zhuǎn)基因克隆牛。   　　而這一回，科研人員把目光投向了羊。   　　為了選取合適的克隆對象，研究人員專門到新疆的一家羊場。在那里，他們根據(jù)羊場對每只羊性能和日常情況的記錄，挑選了一只“肉質(zhì)和毛都比較好”的公羊。工作人員在它的耳緣取下了細(xì)胞，作為克隆的“種子”。張鵬介紹說，這是因為耳緣的細(xì)胞好采集，“對羊的傷害也比較小”。   　　在正常的繁殖過程中，一只羊的誕生應(yīng)當(dāng)需要“父母雙方”的努力。它們各自提供的精子和卵子攜帶父母雙方半數(shù)的染色體，在受精的過程中進(jìn)行基因組融合。這樣小羊生出來就會“有些地方像爸爸，有些地方像媽媽”。   　　克隆產(chǎn)生的小羊鵬鵬卻沒有傳統(tǒng)意義上的爸爸媽媽。它的產(chǎn)生過程就像制造一顆全新的“雞蛋”：研究人員先準(zhǔn)備好一顆卵子，像“取出雞蛋的蛋黃”那樣，把它承載遺傳信息的細(xì)胞核清除掉。然后，再把綿羊體細(xì)胞的“蛋黃”——細(xì)胞核，塞回卵母細(xì)胞的蛋殼里。這顆全新的“雞蛋”雖然來自兩個不同的個體，但它的遺傳基因，全部來自同一只羊。   　　1996年，英國科學(xué)家用這種方法培育出了世界上第一只克隆羊多利，在那之后很長的時間里，“克隆”都是一個很復(fù)雜的技術(shù)。困難的來源，是細(xì)胞外面的那層“蛋殼”。   　　在卵母細(xì)胞的外面，有一層堅韌的透明帶，這種像膠質(zhì)一樣的“蛋殼”包裹著卵細(xì)胞，保護(hù)它在受精、發(fā)育的過程中不被破壞。但在克隆的過程里，“蛋殼”卻令研究人員的操作難度大大增加。研究人員需要先把卵母細(xì)胞固定住，再用細(xì)細(xì)的針扎入卵母細(xì)胞的“蛋殼”，抽出里面的細(xì)胞核，然后，再從同一個小孔上，把供體細(xì)胞的細(xì)胞核塞回去。   　　為了完成這一系列精細(xì)的操作，研究人員需要成本高昂的顯微操作儀把卵細(xì)胞放大100多倍，也需要長時間的培訓(xùn)、練習(xí)。但卵細(xì)胞的體積實在非常“迷你”，在穿透“蛋殼”的過程中，只要一不小心整個細(xì)胞就被扎穿了。   　　2003年，在丹麥奧胡斯大學(xué)攻讀博士學(xué)位的杜玉濤突然接到邀請，去參加實驗室一項克隆豬的研究。她覺得非常意外。   　　“我可是對克隆一竅不通的。”她當(dāng)時對自己的導(dǎo)師說。   　　實驗室正在嘗試的，是一項全新的克隆技術(shù)。科研人員不再致力于精密地穿透“蛋殼”，而是換了個思考的角度：把蛋殼去掉怎么樣？   　　在反復(fù)實驗后，杜玉濤和她的同事們用一種特殊的酶溶掉了那層麻煩的“蛋殼”。堅固的“雞蛋”只剩下了柔軟的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核，想要拿走“蛋黃”，也不再需要精密的針管，而只需要一片刀片。   　　如今，在這種被命名為“手工克隆”的技術(shù)里，昂貴的顯微操作儀被換成了價格只有其1/10的普通顯微鏡。在放大40～50倍的鏡頭下，研究人員能夠輕易地找到細(xì)胞核所在的區(qū)域。只需要用小刀片一切，“去核”的工作就完成了。   　　之后的工作，就是將另外一顆“蛋黃”放進(jìn)去。研究人員把供體細(xì)胞的細(xì)胞核和卵母細(xì)胞的“蛋清”放在一起，并且用生物膠把它們粘起來。隨后再用電擊，讓它們真正融合在一起。   　　“如果技術(shù)可以成熟運用，那克隆就會變成一件很簡單的事。”杜玉濤說。2007年，從丹麥回國，加入華大基因研究院之后，杜玉濤把這一技術(shù)也帶回了國內(nèi)。過去幾年，她和同事用這一方式成功地克隆了近一百頭豬和牛。事實上，如今在華大的實驗室里，一些參加夏令營的高中生在短暫的培訓(xùn)之后，都能嘗試著進(jìn)行操作。   　　吃肉有吃魚的效果   　　當(dāng)然，鵬鵬的誕生仍然不是一件簡單的事情。最直接的問題是，綿羊只在春秋兩季發(fā)情，因此，只有在這兩個季節(jié)，研究人員才有可能抓緊時間，取到高質(zhì)量的卵母細(xì)胞。   　　2010年10月，中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所博士張鵬第一次來到新疆的實驗室里。這個臨時被劃出來的實驗室沒有過濾系統(tǒng)，也沒有空氣監(jiān)控，他們放好儀器一看，能活動的空間只剩下三四平方米。   　　更嚴(yán)重的是，雖然10月的北京還是秋高氣爽，但在新疆，天氣已經(jīng)非常寒冷，綿羊也不再發(fā)情了。張鵬和同事在那里摸索奮斗了兩個月，也沒有提取出合適的卵母細(xì)胞。   　　“沒辦法，只能摸著石頭過河。”張鵬說。   　　來年春天，他們再一次來到新疆。這一回，天氣慢慢變暖，他們也終于找到了合適的卵母細(xì)胞。在把綿羊“體細(xì)胞”引入卵母細(xì)胞的時候，科研人員還做了一項新的嘗試：在細(xì)胞核里“拼貼”了一段基因，希望鵬鵬體內(nèi)能夠合成一種不飽和脂肪酸——Omega-3。   　　Omega-3是人體必需的一種脂肪酸，科學(xué)實驗證實，如果Omega-3攝入不足，心臟病、糖尿病、關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕和一些癌癥的發(fā)病率就會提高。長期以來，人類一直通過深海魚油等食品來補(bǔ)充自己所需的Omega-3，而這一回，中國的科研人員希望找到另一種途徑，讓其他的生物也能合成這種稀缺的成分。   　　張鵬介紹說，盡管深海魚油中富含Omega-3，但魚類并不能合成這種物質(zhì)，它們只是食用了大量含有Omega-3的海藻而已。事實上，高等動物都無法自己合成Omega-3——在進(jìn)化的過程中，這個基因已經(jīng)被丟掉了。   　　現(xiàn)在，科研人員希望能通過基因工程，讓羊重新“撿回”這種功能。研究人員通過對低等動物線蟲的克隆，得到了合成Omega-3的基因片段，并且把它改造成適合哺乳動物的表達(dá)。然后，再把它們轉(zhuǎn)移到綿羊的基因組里。   　　馬潤林用“裁縫”來比喻自己的工作：“我們用工具酶將基因剪成一段一段，再把它們重新整合、組裝，插入目標(biāo)基因組里。”   　　事實上，這并不是中國科學(xué)家在這一領(lǐng)域的第一次嘗試。早在2008年，研究人員就開始嘗試著讓克隆豬攜帶合成Omega-3的基因，并且在2010年獲得了成功。如今，這些小豬仍然生活在廣東惠東的豬場里。研究人員確認(rèn)，與普通的豬相比，它們的肉里脂肪酸含量有所變化，Omega-3含量比較高，而過量攝入會危害健康的Omega-6含量則比較低。   　　馬潤林希望，這樣的技術(shù)能夠讓人們不再依賴昂貴的深海魚油，而是僅僅通過吃肉、喝奶，就能夠補(bǔ)充原本稀缺的Omega-3。“這樣可以減少對深海魚的傷害，讓遺傳資源自身發(fā)揮作用。”他說。   　　轉(zhuǎn)基因動物投入市場還需要很長的時間   　　在合成了克隆胚胎之后，張鵬和同事每天在實驗室里觀察，希望找到發(fā)育成囊胚的胚胎，因為只有形成囊胚之后，克隆胚胎才有發(fā)育成一個完整生命的可能。不過，在挺長一段時間里，張鵬每次都只能失望地回來。后來，他甚至已經(jīng)不抱什么希望了。   　　夏天到來的時候，變化終于出現(xiàn)了。張鵬在實驗室里突然發(fā)現(xiàn)了一個囊胚，他興奮地馬上打電話，給同事們匯報結(jié)果。   　　“我們非常高興。”張鵬說，“這是一個標(biāo)志性的成功：個體細(xì)胞有了發(fā)育成個體的能力，這是一個從無到有的過程。”   　　5個月的懷胎之后，張鵬和同事們在鵬鵬的預(yù)產(chǎn)期到來的時候，再一次來到新疆。不過，生產(chǎn)過程并沒有想象中順利，因為遲遲等不到分娩，研究人員最后給“代孕”的母羊做了剖腹產(chǎn)的手術(shù)。   　　當(dāng)鵬鵬從母羊的肚子里被拿出來的時候，它一動不動，像死了一樣。“又緊張又害怕”的工作人員一邊拍它，一邊給它擦去鼻子里的羊水，幾分鐘后，它才慢慢地動了起來。   　　如今，鵬鵬還在一個實驗羊場里繼續(xù)成長。張鵬說，鵬鵬能否自己合成Omega-3，還需要進(jìn)一步的檢測，但它身上的確攜帶上了那段被轉(zhuǎn)入的基因。   　　“它100%是轉(zhuǎn)基因動物。”張鵬說。   　　事實上，鵬鵬不僅是科學(xué)研究的產(chǎn)物，也是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展“戰(zhàn)略儲備項目”中的一個部分。國家農(nóng)業(yè)部門專門出資支持，培育動物新品種，對生物技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)略儲備。作為這個動物新品種培育項目的負(fù)責(zé)人，馬潤林說，現(xiàn)代生物科學(xué)技術(shù)發(fā)展的兩個應(yīng)用方向，一個是協(xié)助解決人類的糧食產(chǎn)品，另一個是協(xié)助解決人們的健康。鵬鵬這只轉(zhuǎn)基因克隆羊，則同時具備兩個方向的用途：一方面提高畜產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量，另一方面提高人們的健康水平和抵抗力。   　　不過，這只羊也繞不開圍繞著它“身世”的爭論。無論是克隆還是轉(zhuǎn)基因，都繞開了正常的繁殖過程，其安全性也一直受到公眾的質(zhì)疑。   　　“我們理解這種爭議。”馬潤林說，“轉(zhuǎn)基因生命可以為我們?nèi)祟愄囟ǖ哪繕?biāo)服務(wù)，但它不會取代自然界的過程。我們沒有太多機(jī)會戰(zhàn)勝自然，因為自然界的選擇是很完美的。”   　　如今在中國，克隆轉(zhuǎn)基因動物的研發(fā)還在不斷進(jìn)行。杜玉濤介紹，他們曾經(jīng)通過轉(zhuǎn)基因的方式，使牛、羊分泌的乳汁也含有人乳的血清蛋白、乳體蛋白。這樣，牛羊的乳腺就像一個合成蛋白的“小車間”，只要泌乳，就會不停地生產(chǎn)出這種蛋白。   　　更大規(guī)模的應(yīng)用是對克隆豬展開的。研究人員將特定的基因轉(zhuǎn)移到克隆豬的身上，使它們更容易患上糖尿病。這樣，制藥公司就能夠更加便利地進(jìn)行藥物試驗，推動治療糖尿病藥物的研發(fā)工作。   　　“這就是手工克隆的價值。”杜玉濤說。   　　至于即將滿月的鵬鵬，研究人員還需要對它進(jìn)行進(jìn)一步的檢測，一方面要嚴(yán)格測試它自身合成的Omega-3和其他物質(zhì)是否安全，另一方面，也要檢查新的基因是否會讓它有什么不好的變化，比如更容易生病等等。   　　“我們吃下去的東西，會被消化為脂肪、蛋白質(zhì)、糖類等各種營養(yǎng)物質(zhì)，而不會作為基因在體內(nèi)做任何功能表達(dá)。”馬潤林說，“如果這個物質(zhì)本身沒有毒，對環(huán)境和生物本身也沒有毒性，那么人吃進(jìn)去就是安全的。”   　　不過，目前看來，這些技術(shù)距離普通人的生活還相當(dāng)遙遠(yuǎn)。杜玉濤認(rèn)為，實驗室的能力還不足以承擔(dān)大規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。馬潤林和張鵬則從安全的角度考慮，要保證轉(zhuǎn)基因動物做成的食品沒有副作用、負(fù)效果，還需要很長時間的觀察。   　　“我個人認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因動物要投入市場還需要一段非常長的時間。”張鵬說。