从高效克隆到傻瓜克隆——访中国农业大学李宁教授

    李宁教授是教育部长江学者奖励计划特聘教授，兼任国家973重大基础研究规划项目首席科学家、国家863生物工程技术主题专家组副组长。 　　

    克隆牛产业化 　　

    记者：听说您和戴蕴平教授等人在克隆牛研究领域取得重大成果，在克隆成功率方面有很大提高。现在大概达到什么水平？ 　　

    李宁：大概同体外受精的水平相当。高产奶牛胚胎的生产通常采取的办法有人工受精及体外受精。人工受精的成功率已经达到90％以上，但是高产奶牛一年只能怀孕一次，所以用人工受精培养高产奶牛，效率并不高。现在通常不再让高产的奶牛怀孕，更多地采取体外受精的办法，就是用外科的方法把高产奶牛的卵子冲出来，从优良公牛身上取出精子，在试管里受精形成试管胚胎，再把试管胚胎移植到其它奶牛的子宫里。这样一头高产奶牛在一年里可以提供多个试管胚胎，培育后代的效率因此提高。这个办法与人类生殖技术的试管婴儿类似，但是牛的试管胚胎技术更为成熟，因为牛的试管胚胎技术比人的试管婴儿早20年。 　　

    但是不论是人工受精还是体外受精，都存在一个问题，就是高产奶牛的卵子与公牛的精子结合以后会发生遗传重组，并不能保证高产奶牛的高产特性一定能够遗传。比如有的家庭父亲母亲都很漂亮，孩子却不漂亮，就是遗传重组的原因。人类现在还不了解遗传重组的规律，所以无法控制遗传重组。 　　

    但是采用克隆技术就不同。克隆牛的遗传特征与体细胞供体完全一致，所以我们用高产奶牛的体细胞进行克隆，能够确保克隆后代的遗传特征与高产奶牛一致。这就是用克隆技术培育高产奶牛后代的优势所在。 　　

    记者：这就是你们克隆牛的研究方向。 　　

    李宁：是的。我们从事克隆牛研究，目标很明确，就是采用克隆技术加速培养高产奶牛，促进我国奶业发展。这一点同美国有所不同。美国近几年来奶牛数量稳定下降，牛奶产量稳定增长，说明奶牛单产在增长。美国的牛奶人均消耗已经很高，奶业没有大发展的需求，所以他们用克隆技术发展奶业的需求并不紧迫。 　　

    中国就不同了。中国年人均消耗牛奶只有8公升，而我们的邻国印度年人均耗奶已经超过100公升。我国奶业必须有大发展，正如温家宝副总理曾经说过的，20年内不要限制奶业发展。发展奶业，提高我国牛奶年人均消耗量，对于提高我国国民健康水平至关重要。喝奶对补充人体钙、磷等元素很重要。我国老年人因骨质疏松导致骨折的病例很多，一个很重要的原因就是喝奶少，缺钙。欧美发达国家就没有这种现象。喝奶补钙补的是活性钙，效果与服用钙剂完全不同。所谓“一杯奶拯救一个民族”，意义就在于此。 　　

    我们的研究必须结合中国国情。我们的克隆牛研究就是朝产业化的方向发展。 　　

    高成功率从哪里来 　　

    记者：你们是什么时候开始克隆牛研究的？ 　　

    李宁：我们是2000年年底开始克隆牛研究的，这在国内不算早。就研究水平以及克隆牛的成活率而言，我们不能说世界领先，因为我们很难判断我们比人家领先多少。但在世界前沿，就是在领跑的第一团队里面，一定有我们。这一说法比较科学。 　　

    记者：你们克隆牛的成活率是多少？ 　　

    李宁：第一批出生了13头克隆牛，目前成活的有7头，最早的一头是在2002年4月出生的。第一批克隆胚胎的体细胞取自北京两头产量最高的奶牛。在夭折的6头牛中，至少有3头牛是人为原因致死的。我们的克隆胚胎都是在北京做，把克隆胚胎冷藏在液氮里，发送到各地的奶牛饲养场。我们的目标是产业化，为了尽可能接近实际，我们都是选择普通的养牛专业户。在怀孕、生产期间以及以后克隆牛的饲养条件都与普通奶牛一样。有的饲养人员在接生时不懂如何处理一些特殊情况，如胎水多的时候要把牛犊拍一拍以免窒息等等，这就导致人为原因致死。我们正在编写一本克隆牛护理手册，将来发给养牛户，以避免人为原因导致死亡。 　　

    在春节前后，我们的第二批克隆牛将先后出生。 　　

    我们原来主要是做功能基因组研究的，对于克隆技术不是特别重视。后来我们考虑遗传改良以后，优秀种畜的繁殖效率低下已经成为技术瓶颈，所以抽出一部分力量开展克隆研究，以提高繁殖效率。我们克隆牛研究起步虽然比较晚，但是研究水平提高很快。原因是我们这个研究团队的主要研究成员都有在国际一流的实验室工作的经验，这保证了我们的研究与国际接轨。例如，美国最早的克隆牛叫 Amy，培育Amy的主要研究人员都在我们实验室。主持美国克隆牛研究的美籍华裔科学家杨向忠先生和我们是非常好的朋友，我们现在还有合作研究项目。 　　

    从第一批以及第二批克隆牛的经验看，我们克隆牛的怀孕率已经接近体外受精的水平，但是流产率还是比体外受精的高一些，生下来的克隆牛畸形率也要高一些。这说明克隆技术仍然有改进的余地。我们的技术水平不断改进，大致每几个月就上一个台阶，形成一个新的平台。一开始流产率达到30％，技术改进以后，流产率立即下降到百分之十几，畸形率也在下降。 　　

    我们正在开展克隆牛转基因的研究。很快就要出生的第二批克隆牛中，就有转基因的克隆牛。 　　

    记者：你们估计第一批克隆牛大概能活多久？ 　　

    李宁：那没问题。我们做过生理、生化、血液的检测，克隆牛与普通牛没有任何区别。我们对克隆牛没有“特护”，饲养条件与普通牛一样，吃一样的饲料。所以克隆牛的生存时间同普通牛也应当一样。 　　

    记者：体细胞供体牛就是那两头北京高产奶牛吗？李宁：现在已经扩大到五头。记者：克隆牛什么时候开始产奶？ 　　

    李宁：那还有一段时间。克隆牛的产奶量应当接近被克隆的母体，因为两者的遗传基因完全一样。但是产奶量还受到饲料、饲养环境等条件的制约，具体情况还有待观察。 　　

    记者：春节前后出生的克隆牛有多少头？ 　　

    李宁：大概有十六、七头。看最后存活多少头，如果能够存活十三、四头，那存活率就很高了。因为体外受精的大致有一半是公牛，所以如果克隆牛存活率只有体外受精的一半，从培育奶牛的角度看效率也不低。如果克隆牛存活率与体外受精相当，实际效率就要高一倍。 　　

    记者：有一种说法是克隆动物会未老先衰，你们观察到这种现象吗？ 　　

    李宁：没有。无论从现存克隆牛的表象、行为，还是各种检测结果，都没有未老先衰的现象。最早提出克隆动物未老先衰的是克隆多莉（最早的克隆羊）的英国科学家，他们后来发现这种说法是错误的。 　　

    记者：被移植克隆胚胎的怀孕母体对克隆动物的成长有多大影响？ 　　

    李宁：那当然有影响。如果怀孕母体的身体不好，营养不良，一定会影响克隆胚胎的成长。生下来的克隆动物体质就较弱。所以除了遗传基因，怀孕母体在其它方面该怎么影响还怎么影响。 　　

    记者：您这个技术平台的克隆成功率已经很高了。但是成功的背后一定有很多失败案例。您认为成功率高的关键是什么？ 　　

    李宁：说实话，在这个大科学时代，个人能起的作用是有限的。我们研究团队的老师、同学一起，分析失败原因，不断改进这一技术平台，我们认为，迄今为止这一平台仍然有改进的余地，这种不断改进的过程没完，我们还没有看到这项技术的尽头。我们认为，克隆技术应当有很高的效率。在目前阶段，我们认为，判断被克隆的体细胞的状态是非常关键的，对于克隆成功率是一个关键因素。从被复制母体身上取下体细胞进行培养，判断这个细胞好不好，处在什么周期状态，这对于克隆成功率至关重要。如果这个细胞的状况不是很好的话，成功的可能性就很低。我们积累了经验，形成了一套判断的方法，尽管还只是经验，还没有从科学上深入理解其机理，但是我们已经有一种判断、选择细胞状态的标准。所以，我们认为，细胞的选择是最重要的。只要看到这个细胞，我们就能判断克隆成功率大概是多少。当然其它方面我们也有改进。 　　

    傻瓜克隆方案 　　

    记者：下一步你们打算往哪个方向发展？ 　　

    李宁：我们正在开发一套“傻瓜克隆技术”。这套方案一共有五个技术环节，其中三个环节已经解决，另外两个环节争取在今年年内解决。如果不出意外，今年上半年这套技术可以完成。 　　

    记者：什么是“傻瓜克隆技术”？这套傻瓜技术的受众是谁？ 　　

    李宁：我们开发这套方案的初衷是，作为高校研究人员，我们应当把精力集中在前沿的研究项目，而不是老是去克隆动物，当克隆技术的操作员。克隆技术应当规范化、傻瓜化，让没有经过长期专门训练的普通技术人员都能使用，这就是我们的目标。 　　

    具体地说，普通技术人员不用去研究细胞，不用进行显微注射，只要把培养好的卵母细胞往试管里一放，加一点这个，加一点那个，胚胎做好了，就可以移植了。只要看了说明书，中专毕业、高中毕业甚至初中毕业经过一定培训的技术人员都能掌握傻瓜克隆技术。 　　

    以袁隆平先生培育杂交水稻为例，如果杂交水稻的培养技术很复杂，只有袁隆平先生能掌握，那就不行，没有推广的意义。袁隆平先生的成功正在于他简化了杂交水稻的培养技术，让广大农民都能掌握。正因为这种技术的普及，才能使杂交水稻种植面积扩展到几亿亩。 　　

    我们开发傻瓜克隆技术就是为了普及克隆技术，推动克隆技术的产业化。 　　

    傻瓜克隆的两面性 　　

    记者：会不会有人把这套技术用于克隆人？ 　　

    李宁：是有人提出这样的问题。这就是技术的两面性。科学技术是一柄双刃剑，这是由来已久的问题。比如我生产一把刀，你可以用它切菜，也有人用它杀人。我们不能因为有人用刀杀人就禁止做刀。 　　

    越是高级的技术，越需要傻瓜化，才能被大众接受。与生命科学有关的技术傻瓜化，很可能更受大众的欢迎。例如美容领域、保健领域等等，生命科学都可以有所作为。 　　

    记者：今后傻瓜克隆技术也是1.0版，2.0版这么发展。 　　

    李宁：是的。这套方案必须不断优化，不断提高效率。我希望今年能够推出1.0版的傻瓜克隆技术。 　　

    记者：那么是否能够设法加一点东西，使得别人无法利用它来克隆人？ 　　

    李宁：当然可以。但是加密同解密永远是相对的。你能够加密，就有人能解密。有人要干坏事，单纯靠技术很难挡住他。 　　

    记者：这个话题真是很有意思。看起来今后还会出现生物黑客。作为科技新闻工作者，我们总是希望能有更多的人理解科学技术，不要把克隆技术神秘化。 　　

    李宁：其实克隆技术并不神秘，它与大众的距离并不像大家想象的那么远。 　　

    傻瓜克隆与治疗性克隆 　　

    记者：那么这种傻瓜克隆技术会有什么应用前景呢？例如是否可以用于治疗性克隆？比方说，现在我国一些单位已经建立了脐带血库，那么用傻瓜克隆技术是否可能复制更多的脐带血？ 　　

    李宁：克隆分两类，一类是我们刚才说的复制性克隆，还有一类就是治疗性克隆。我现在只有一位研究生在从事治疗性克隆研究，其它都在从事复制性克隆研究。从研究角度看，复制性克隆只是第一步，治疗性克隆的难度更大。你说的脐带血就是一种全能的血液干细胞，这种干细胞可以治疗白血病等疾病。我们现在需要研究是否有可能克隆出全能的肝细胞、肾细胞。傻瓜克隆技术完全有可能应用于治疗性克隆领域。我们现在做的是把复杂的技术简单化，并确保其高效；下一步就可以运用简单高效的技术去解决难度比较大的问题。 　　

    记者：这太好了。 　　

    李宁：从研究的出发点看，这也是我们与美国人的不同之处。美国人研究克隆技术，研究干细胞，是想一下子抱个大金娃娃，例如治疗癌症或是尿毒症等不治之症。但是在现有的技术基础上，就是有突破也只有少数人用得起，大多数老百姓不可能有经济能力用这种办法治病。这样，人与人之间不平等现象更为严重。 　　

    记者：现在有所谓数字化鸿沟，将来有可能出现生物技术鸿沟。

    李宁：对。这种鸿沟将来肯定存在，我们希望将来这种鸿沟比较窄，老百姓努努力也能用得起。就像手机一样，只要真是需要，老百姓咬咬牙也能买一个。这就是我们研究的出发点。不能把克隆技术做得像私人飞机一样，只有少数人用得起。我们要把最基本的平台技术做得很傻瓜，效率很高，然后再用这一平台去解决更难的治疗性克隆问题。 　　

    不要忘记，治疗性克隆的落脚点还是在克隆，如果克隆技术不过关，做不到傻瓜化，治疗性克隆就是做出来也是非常昂贵的东西，也不可能为老百姓所用。如果我们开发出治疗性克隆技术，只有亿万富翁才用得起，老百姓就会反对我们科学家。因为我们用纳税人的钱开展研究，研究成果却只有少数人能用。这可不行。所以我们中国科学家首先要想如何为老百姓做事，为老百姓服务。 　　

    记者：您这种思想水平很高，研究应当与中国国情结合。 　　

    李宁：其次，就是从技术发展的角度看，先把克隆技术简单化也是必要的。美国很多公司不愿做这件事，因为它们就想赚钱，首先是赚有钱人的钱。所以，我认为我们中国科学家应当换一种思维方式，先从动物克隆开始，把基本技术简单化。