最近，由中科院廣州生物醫藥與健康研究院成功培育出的8頭特殊轉基因克隆豬開始『生兒育女』。這種克隆豬在特定波長的激發光下可分別發出紅、黃、綠、青4種熒光，這是國際上首次獲得能同時表達四種熒光蛋白的轉基因克隆豬。專家表示，這使其在疾病模型、器官移植、生物反應器等領域的應用前景更為廣闊。然而，這種技術會改寫未來的生物進化史嗎？它會存在什麼樣的風險？

　　策劃：趙潔 撰文：許珍

　　圖片：中科院廣州生物醫藥與健康研究院提供

　　水母熒光基因植入克隆豬 

　　在位於廣州科學城的中科院廣州生物醫藥與健康研究院科研園區，參與該項目研究的副研究員楊東山博士介紹說，在科學家賴良學博士的帶領下，研究組首先從長白豬胎兒皮膚細胞中分離出纖維細胞，進行體外培養。通過電穿孔的方法將編碼紅色熒光蛋白、黃色熒光蛋白、綠色熒光蛋白以及青色熒光蛋白的四種基因同時轉入纖維細胞，然後用表達四種熒光蛋白的轉基因細胞進行體細胞克隆。接著，將克隆胚胎移入代孕母豬體內，最終獲得11頭轉基因克隆豬，8頭成活。

　　目前，這8頭高科技轉基因克隆豬已健康成長一年多，並開始繁殖下一代。

　　這8頭轉基因克隆豬在正常光下看起來和普通豬沒有什麼兩樣，但是，當你用特殊的熒光濾鏡去看在不同的激發光下照射的轉基因克隆豬，就會發現它們通體呈現出四種不同顏色的熒光。

　　這些被轉入的熒光蛋白最初來自於可發光的水母，後又經過人工突變改造獲得。克隆豬表達的熒光蛋白將為追蹤豬組織、細胞和器官在受者體內的存活和機能狀況提供重要的標識。

　　此項研究的另一重大突破在於，以往一輪克隆僅可以轉入一個基因，轉入多個基因需要進行多次動物克隆，或者進行多個轉基因動物品系之間的雜交纔可獲得，而且這樣獲得的轉基因豬多個基因之間的表達常常不協調。但是，研究組卻巧妙地利用2A短?序列將不同的熒光蛋白基因連在同一個載體上，從而只通過一輪動物克隆即成功獲得含多個外源轉基因的克隆豬，而且多個基因之間實現了協同表達，克服了體細胞多基因轉移的技術障礙。這種技術的突破對於異種器官移植有著非凡的意義。

　　隱懮：

　　轉基因克隆技術對物種進化有影響嗎？

　　轉基因克隆技術有諸多優勢，但它是否會打破自然繁殖的規律，改寫未來的生物進化史呢？

　　楊東山認為，任何一種繁殖技術的廣泛應用都會對該物種的進化產生一定的影響。他以奶牛的繁殖為例，『例如人工輸精技術的推廣使全世界的奶牛幾乎都源自幾頭優秀的種公牛，奶牛品種單一化、近親繁殖的現象非常嚴重，長期發展下去可能影響牛的進化，世界各國已經開始重視這個問題。』但這並不代表人工輸精技術應該被禁止，實際上該技術仍然被廣泛應用。『人們可以通過采取對一些地方的品種實施保種等措施來解決這個問題。』 

　　克隆技術也不例外。楊博士認為克隆豬只是一個技術手段，應該被合理利用。由於人們對於克隆過程中的一些分子機制了解還不夠深入，克隆豬的效率還比較低，目前通過克隆技術進行大規模的繁殖擴群還是不現實的。目前來說，克隆技術只會應用於某些性狀優良的個體的短期擴增，而長期的繁殖還要通過傳統的配種實現，因此短期來講不會對豬的進化產生重要的影響。

　　就轉基因動物來說，轉基因操作確實會改變該物種的進化進程。實際上，人類對家養動物的馴化以及此後的雜交改良過程，本身就是對這些物種進化的乾預。轉基因技術加快了這一過程，它精確針對單個基因進行操作，使得對人類有利的性狀更快地集中，而且轉基因技術還可以將其他物種的優良性狀基因引入，使得這種選擇的范圍更廣。如今科研人員只會對家養動物進行這樣的操作，不會對野生物種進行乾預，因此只要我們合理利用轉基因技術，對轉基因的家養動物采取嚴格的隔離措施，這種技術不會影響其他物種的進化。

　　轉基因克隆豬的未來……

　　願景一：讓豬得老年癡呆癥和帕金森病

　　研究中，轉基因克隆豬成了人類疾病的『試驗場』。所謂動物疾病模型，就是讓動物患上人的病，讓研究者能反復觀察這種病的癥狀和發病機制，並進行治療藥物和手段的試驗，而轉基因克隆豬可作為動物模型運用於疾病的診斷和治療。為什麼是豬，而非和人類更接近的靈長類動物？猴子、猩猩等由於是人類近親，用它們做實驗存在倫理問題。而豬和人類實際上很相似，而且不存在倫理問題。楊博士解釋，豬和人的飲食最接近，只要人能吃的豬都能吃；在體型上，小型豬的體型、器官大小和人類相似，而猴子的器官則比人類小。此外，與牛、羊等動物相比，豬的解剖結構、代謝機制與人類更相似。他說，目前該院已獲得亨廷頓舞蹈病豬模型，目前正研究建立老年癡呆癥和帕金森病的豬模型，未來將為人類攻克這兩個頑癥帶來契機。

　　願景二：把克隆豬的器官移植給人

　　在器官移植技術日益成熟的同時，可用於移植的供體器官來源卻嚴重不足，異種器官移植是解決器官移植短缺的最有效途徑。隨著轉基因克隆豬的誕生，器官移植的供需矛盾也許會迎刃而解。楊博士介紹，轉基因克隆豬未來有望成為異種器官移植的供體。通俗點說，就是未來人類需要移植什麼器官，就可以在轉基因克隆豬身上摘取。更形象地說，轉基因克隆豬就相當於人類所需器官的制造『工廠』。

　　但是人、豬畢竟不同種，豬的器官移植進人體內，和其他器官之間能不『打架』嗎？況且豬的基因組內還可能有一些對人有潛在危險的內源性病毒基因。楊博士解釋說，轉基因克隆技術可對豬的基因進行修飾、改造，培育出基本不含『排斥基因』和危險因素的克隆豬。經過科學方法生產的豬，可以具備成為『人體器官供應工廠』的『資質』。

　　『隨著科學發展，預計未來十年、二十年後，豬作為人體異種器官移植的供體就有可能成為現實。』他說。

　　願景三：人類藥物生產『基地』

　　楊東山介紹，轉基因豬可以作為生物反應器生產藥用蛋白。具體做法是將一些重要的蛋白藥物的基因轉入豬的基因組，在豬的乳腺等器官實現特異性表達，從中提取貴重的藥用蛋白。就這種應用而言，豬的乳腺就成了一個生產蛋白的『基地』。

　　在制藥領域，利用轉基因動物的乳腺(或血液、尿液)來生產基因藥物是一種全新的生產模式，與傳統制藥技術相比，具有產量高、易提純、活性好等諸多優點。此外，鮮為人知的是，轉基因動物產品還有望應用於軍事和反恐領域。2007年，美國科學院院報刊登了一篇來自加拿大的報道，通過轉基因山羊大量生產重組的人丁?膽鹼酯?可用於對抗生化武器。從產奶量看，奶山羊和奶牛是乳腺生物反應器理想的動物。但有些需要復雜修飾的蛋白經牛、羊這樣的反芻動物的乳腺表達後可能沒有活性或活性很低，相比之下，豬乳腺具有更強的對翻譯後蛋白進行修飾的功能，因而豬乳腺是該類蛋白最理想的生物反應器。

　　願景四：提高肉用豬的生產性能

　　楊博士介紹，克隆豬技術一方面可以用於頂級優良種豬的快速擴繁，另一方面克隆豬技術與轉基因技術相結合，還可以用於培育擁有優良性狀的新品種。