灭绝物种复活倒计时?中国团队全球首只“长毛猛犸鼠”诞生

360影视 日韩动漫 2025-03-10 19:14 2

摘要:1993 年,电影《侏罗纪公园》横空出世,为观众呈现了一个震撼的科幻世界:科学家从琥珀中的史前蚊子体内提取恐龙血液,获取恐龙 DNA,再利用青蛙 DNA 填补遗传密码的空白,成功复活了恐龙。这部电影不仅开启了 “复活灭绝物种” 的科幻大门,也在全球范围内引发了

猛犸鼠诞生,科幻照进现实

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1993 年,电影《侏罗纪公园》横空出世,为观众呈现了一个震撼的科幻世界:科学家从琥珀中的史前蚊子体内提取恐龙血液,获取恐龙 DNA,再利用青蛙 DNA 填补遗传密码的空白,成功复活了恐龙。这部电影不仅开启了 “复活灭绝物种” 的科幻大门,也在全球范围内引发了人们对基因技术和灭绝物种复活可能性的热烈讨论。

三十多年后的今天,现实世界似乎正在逐渐追赶科幻的脚步。美国生物技术公司 Colossal Biosciences 宣布,他们通过基因编辑技术,成功培育出了携带猛犸象毛发特征的基因编辑小鼠,也就是 “长毛猛犸鼠” 。这一成果将曾经只存在于科幻电影中的情节,推向了现实的前沿。

Colossal Biosciences 公司的研究团队将目光投向了西伯利亚的冰原。自 2011 年起,这里不断有猛犸象尸体出土,2012 年发现保存良好的猛犸象尸体,2013 年发现全球第一只雌性猛犸象尸体,后续还发现了完整的血液样本、软体脂肪组织、骨髓等物质。这些珍贵的发现,为科学家们深入研究猛犸象的基因组提供了可能。

当研究人员将猛犸象 DNA 与现代近亲亚洲象对比时,一个令人振奋的发现出现了:二者 99.6% 的基因序列完全一致,但剩下那 0.4% 的差异,却造就了猛犸象厚实毛发、脂肪层和耐寒代谢系统这些标志性特征。这就好比找到了一本失传已久的古老菜谱,复活猛犸象不再需要从头编写整个菜谱,只需在亚洲象这个 “基础配方” 中补上缺失的几味关键 “调料”。

在具体的实验操作中,该团队首先对 121 个猛犸象和大象基因组的数据集展开探索,寻找猛犸象与它的表亲分化的关键之处。他们将研究重点聚焦在影响头发长度、厚度、颜色和脂质代谢的少数基因上,而这些基因在小鼠身上同样存在。接着,利用 CRISPR/Cas9 三种基因编辑技术的巧妙组合,对小鼠基因组进行了八次精心调整,突变了七种关键基因。例如,通过破解一种叫做 FGF5 的基因,成功创造出具有超长毛发的小鼠;对 FAM83G、FZD6 或 TGM3 的编辑,则产生了卷曲羊毛质地的毛发;通过突变某些角蛋白基因,如 Krt25 和 Krt27,让小鼠毛色改变,呈现出金色而非原本的黑色。

经过一系列复杂而精细的基因编辑操作,这些经过改造的小老鼠不仅长出了厚厚的金色毛发,体脂率也有所增加,显著增强了抵御寒冷的能力,从外形到生理特性,都与长毛猛犸象展现出了惊人的相似性,“长毛猛犸鼠” 就此诞生。

“长毛猛犸鼠” 是如何诞生的

“长毛猛犸鼠” 的诞生过程,实际上是现代基因编辑技术的一次精彩展示。这一过程不仅需要对猛犸象和小鼠的基因有深入的了解,还需要精确的操作和大量的实验。

研究团队首先从数万年前的猛犸象遗骸中提取 DNA,然后通过对猛犸象和亚洲象的基因组进行对比分析,筛选出与猛犸象毛发、脂肪代谢等关键特征相关的基因。这些基因是猛犸象在进化过程中逐渐形成的,使得它们能够适应寒冷的环境。

确定目标基因后,团队使用 CRISPR/Cas9 这一强大的基因编辑工具对小鼠胚胎的基因进行修改。CRISPR/Cas9 技术就像一把精确的 “基因剪刀”,能够在特定的位置切割 DNA,然后通过细胞自身的修复机制,实现基因的敲除、插入或替换。

在实际操作中,研究人员将设计好的 CRISPR/Cas9 系统导入小鼠的受精卵中。这个系统会识别并结合到小鼠基因组中与猛犸象特征相关的基因位点,然后对这些基因进行编辑。编辑后的受精卵被植入代孕母鼠的子宫内,经过大约 20 天的孕期,携带猛犸象基因特征的小鼠便诞生了。

整个过程并非一帆风顺。研究人员需要不断优化基因编辑的条件,确保编辑的准确性和效率。他们还需要对出生的小鼠进行严格的筛选和检测,以确定哪些小鼠成功地整合了猛犸象的基因,并表现出了相应的特征。

猛犸鼠对复活猛犸象的重要意义

“长毛猛犸鼠” 的诞生,绝不仅仅是创造出了一种新奇的实验动物,它对于复活猛犸象这一宏大目标具有不可估量的重要意义,为我们打开了一扇通往远古生物世界的新大门。

从技术层面来看,它是基因编辑技术在复杂生物体系中成功应用的有力证明 。猛犸象与亚洲象虽然基因相似度极高,但那微小的差异却决定了猛犸象独特的生理特征。在小鼠身上成功实现对这些关键基因的编辑,意味着科学家已经掌握了一种可行的技术手段,能够对生物的遗传信息进行精确操控。这为后续在亚洲象胚胎中进行类似的基因编辑操作提供了宝贵的实践经验和技术参考,大大降低了直接对濒危的亚洲象进行实验的风险。

在理论研究方面,“长毛猛犸鼠” 为我们深入了解猛犸象的生物学特性提供了全新的模型 。通过观察和研究这些小鼠,科学家可以直观地了解猛犸象基因在实际表达过程中对生物体表型(如毛发、脂肪代谢等)的影响。这有助于填补我们在猛犸象生物学知识上的空白,解答诸如猛犸象如何适应极端寒冷环境等长期以来的科学疑问。这些理论知识的积累,对于复活猛犸象的整个过程至关重要,从基因编辑方案的优化,到胚胎发育过程的监测和调控,都离不开对猛犸象生物学特性的深入理解。

“长毛猛犸鼠” 的出现还为复活猛犸象的后续研究提供了方向指引 。它让科学家们看到了复活猛犸象的可能性和可行性,激励着更多的科研力量投身于这一领域。同时,研究过程中所面临的问题和挑战,也为后续研究指明了需要攻克的难关,比如如何进一步优化基因编辑技术,提高编辑的效率和准确性;如何确保编辑后的基因在生物体内能够稳定表达,不出现异常的生理反应等。

复活猛犸象的后续计划与挑战

Colossal Biosciences 公司的最终目标,是在 2028 年前复活猛犸象,让这些曾经称霸冰河时代的巨兽重新漫步在北极苔原 。按照计划,研究团队将以亚洲象为基础,通过基因编辑技术,逐步赋予其猛犸象的特征。他们设想将编辑后的胚胎植入亚洲象的子宫或人造子宫中孕育,最终诞生出拥有猛犸象外观和生理特征的 “新大象”。

这一计划的实施面临着诸多技术难题 。虽然在小鼠身上的实验取得了成功,但从小鼠到大象,中间的差距巨大。大象的生殖周期长,妊娠期长达 22 个月,且生殖过程复杂,目前科学家对大象的生殖生理机制了解还不够深入,这给胚胎的植入和发育带来了很大的不确定性。此外,要在大象胚胎中实现如此复杂的基因编辑,还需要进一步优化基因编辑技术,确保编辑的准确性和稳定性。

伦理和生态方面的争议也不容忽视 。从伦理角度看,复活猛犸象涉及到对生命的干预和创造,引发了关于人类是否有权扮演 “造物主” 角色的讨论。一些人担心,这可能会破坏自然的生命秩序,引发一系列不可预测的后果。在生态方面,猛犸象曾经是北极生态系统的重要组成部分,如今生态系统已经发生了巨大变化,重新引入猛犸象可能会对现有的生态平衡造成冲击。它们的食性、活动范围等都可能对当地的植被、其他动物产生影响,甚至可能导致新的物种入侵问题。

复活灭绝动物的争议与展望

复活灭绝动物这一领域,就像一把双刃剑,在科学界和社会层面都引发了广泛而激烈的争议 。

从伦理角度来看,许多人对人类是否应该扮演 “造物主” 的角色提出了质疑。他们担心,复活灭绝动物是对自然生命秩序的过度干预,可能会引发一系列不可预测的后果。这种观点认为,自然界的演化是一个漫长而自然的过程,物种的灭绝也是其中的一部分,人类没有权力去强行改变或逆转这一过程。例如,一些宗教人士从教义出发,认为生命的诞生和消亡是上帝的旨意,人类不应擅自涉足。

在生态方面,复活灭绝动物也面临着诸多争议。一方面,这些复活的动物可能会对现有的生态平衡造成冲击。它们的食性、活动范围、繁殖方式等都可能与现有的物种产生冲突,导致资源竞争加剧,甚至可能引发新的物种入侵问题。比如,猛犸象作为大型食草动物,其食量巨大,如果重新引入北极苔原,可能会对当地的植被造成巨大压力,影响其他食草动物的生存。另一方面,经过漫长的演化,灭绝动物原本的栖息地生态系统已经发生了巨大变化,如今可能已经无法为它们提供适宜的生存环境,这就使得复活后的动物面临无处可归的困境。

从资源分配的角度来看,复活灭绝动物需要投入大量的资金、人力和物力资源。在全球还有众多濒危物种急需保护的情况下,将大量资源投入到复活灭绝动物的研究中,是否合理?一些人认为,这些资源应该优先用于保护现存的濒危物种,防止它们走向灭绝,而不是花费在已经消失的物种上。据相关研究估算,保护一个复活后的猛犸象种群的成本,可能类似于保护濒危亚洲象的成本,而这还不包括复活过程中所需的高昂前期科研投入 。

我们也不能忽视复活灭绝动物这一领域发展带来的积极影响 。从科学研究的角度来看,它极大地促进了基因技术的进步。在复活猛犸象的研究过程中,科学家们不断优化基因编辑技术,这些技术的突破不仅可以应用于复活灭绝物种,还可以用于治疗人类的遗传疾病、改良农作物品种、保护濒危物种等领域。例如,通过对猛犸象基因的研究,我们可以深入了解生物适应环境的遗传机制,为人类应对环境变化提供参考。

复活灭绝动物对于保护生物多样性也具有潜在的意义。一些已经灭绝的物种在生态系统中扮演着关键角色,它们的复活可能有助于恢复受损的生态系统。比如猛犸象在北极苔原的生态系统中,通过踩踏雪地、推倒树木等行为,对维持当地的生态平衡起到了重要作用。如果能够成功复活猛犸象并将其重新引入北极地区,可能会促进当地生态系统的恢复和稳定。

来源:技术突围小组

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