多利（1996年7月5日—2003年2月14日）是世界上第一只由成體細(xì)胞克隆的哺乳動(dòng)物，它是一只芬蘭多塞特綿羊，于1996年7月5日出生于英國愛丁堡郊外的羅斯林研究所。多利并沒有生物學(xué)父親，卻有三名母親，研究人員先是從一頭成年雌性芬蘭多塞特綿羊身上提取了乳腺細(xì)胞，之后將其細(xì)胞核移植到另一頭雌性綿羊剔除了細(xì)胞核的卵子之中，將其培植成胚胎，再轉(zhuǎn)移到另一頭雌性蘇格蘭黑面綿羊的子宮之中孕育生產(chǎn)。由于來自于乳腺細(xì)胞，它被一位動(dòng)物技術(shù)人員依照一名胸部較大的美國鄉(xiāng)村女歌手多利·帕頓的名字而命名為“多利”。
多利看起來像一只正常的綿羊，它性格外向，喜愛美食。多利于1998年生育第一胎，隨后又生下了幾只羊羔。2001年，多利罹患關(guān)節(jié)炎。2003年，多利感染了肺腺瘤病，這是一種由病毒引起的綿羊肺癌。研究人員不得不在2003年2月14日對(duì)多利實(shí)施安樂死，多利最終壽命為6歲，只達(dá)到正常出生綿羊壽命的一半左右。多利的軀體被捐贈(zèng)給了位于愛丁堡的蘇格蘭國家博物館，被制成標(biāo)本保存下來。
研究人員威爾穆特因培育出多利而被成為“克隆羊之父”，是科學(xué)報(bào)告的第一作者，但他隨后承認(rèn)該研究三分之二的成果要?dú)w功于另一位研究人員坎貝爾。對(duì)科學(xué)界而言，多利的誕生被視為20世紀(jì)末最重要的科學(xué)成就之一，引發(fā)了全世界科學(xué)家研究克隆技術(shù)的熱潮，也導(dǎo)致了大量技術(shù)和倫理方面的爭論。有學(xué)者認(rèn)為：如果沒有多利，干細(xì)胞研究可能會(huì)落后20年，它的出生是“生物學(xué)至關(guān)重要的里程碑之一”。
相關(guān)背景
克隆技術(shù)
在20世紀(jì)50年代，科學(xué)家已經(jīng)克隆出來了青蛙，在多利之前，研究人員在英國的羅斯林研究所也克隆出來了其他綿羊，但是這些實(shí)驗(yàn)成果都是經(jīng)由胚胎細(xì)胞發(fā)育而來的產(chǎn)物，胚胎細(xì)胞在發(fā)育過程中仍然十分靈活，可以轉(zhuǎn)變成各種組織細(xì)胞。
英國羅斯林研究所
羅斯林研究所前身為動(dòng)物繁育研究組織，由于在瑪格麗特·撒切爾當(dāng)政時(shí)期科研經(jīng)費(fèi)被大幅縮減，研究所決定將重點(diǎn)從農(nóng)業(yè)研究轉(zhuǎn)向當(dāng)時(shí)尚屬于新興領(lǐng)域的基因工程方向。研究所提出了一個(gè)針對(duì)綿羊的基因改造項(xiàng)目，希望在綿羊的胚胎細(xì)胞中插入一些脫氧核糖核酸片段，改變綿羊所分泌羊奶的成分，使羊奶其能夠用于藥物加工。該項(xiàng)目雖然取得了一些成效，但由于胚胎細(xì)胞培養(yǎng)不易操控等原因，項(xiàng)目具體過程非常繁瑣，于是科學(xué)家們希望使用更容易操控的體細(xì)胞進(jìn)行核移植克隆，使該項(xiàng)目更順利的進(jìn)行。多利羊是這個(gè)項(xiàng)目的副產(chǎn)物。
用于這一項(xiàng)目的資金來自于方方面面，一部分來源于生物技術(shù)和科學(xué)研究委員會(huì)（BBSRC），但大部分都來源于現(xiàn)已不存在的農(nóng)業(yè)漁業(yè)和食品部以及一家私有蘇格蘭公司PPL醫(yī)療公司。與其多種胚胎來源相呼應(yīng)，多利的誕生也象征著政府和私人企業(yè)的良好合作，這種共存關(guān)系自20世紀(jì)80年代以來一直主導(dǎo)著生物學(xué)的研究。
科研團(tuán)隊(duì)
克隆羊項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人威爾穆特出生于英國的英格蘭地區(qū)，后來在蘇格蘭長大。1971年，27歲的威爾穆特獲得了劍橋大學(xué)的博士學(xué)位，三年后他進(jìn)入羅斯林研究所，從事生物研究。威爾穆特意識(shí)到，動(dòng)物遺傳工程的未來在于克隆，可他的工作偏重生理學(xué)方面，對(duì)遺傳學(xué)研究不足，因此需要熟悉遺傳學(xué)的專家加入他的團(tuán)隊(duì)。1991年，威爾穆特負(fù)責(zé)開展招聘工作，在《自然》雜志上發(fā)布廣告：招聘一名博士后研究人員，研究胚胎細(xì)胞的基因表達(dá)。一名叫做坎貝爾的學(xué)者符合招聘條件，同年5月6日，坎貝爾加入了羅斯林研究所。在兩個(gè)人的分工上，威爾穆特是團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人，而技術(shù)方面的探索則完全落到了坎貝爾身上。
科研團(tuán)隊(duì)成員有：基思·坎貝爾、埃文·卡拉韋以卡倫·沃克、比爾·里奇、安吉拉·斯科特、艾倫·科爾曼、伊恩·維爾穆特、約翰·布拉肯、安格利卡·施尼克、哈里·格里芬、吉姆·麥克維爾等。
克隆羊創(chuàng)意
克隆羊的創(chuàng)意來自兩個(gè)大膽的猜想：通過細(xì)胞核移植獲得有活力的胚胎；細(xì)胞的分化并非不可逆，在已分化的成體細(xì)胞中，基因組也可被重新編碼。前一個(gè)猜想，威爾穆特上世紀(jì)80年代就提出了。第二個(gè)猜想是坎貝爾提出的。多利羊正是第二個(gè)猜想的實(shí)踐者?？藏悹柊l(fā)現(xiàn)，休止期是基因組重新編碼的關(guān)鍵階段。
動(dòng)物經(jīng)歷
克隆過程
克隆羊并沒有生物學(xué)上的父親，卻有三名“母親”。研究人員先是從一頭成年雌性芬蘭多塞特綿羊身上提取了乳腺細(xì)胞，之后將其細(xì)胞核移植到另一頭雌性綿羊剔除了細(xì)胞核的卵子之中，等到將其培植成胚胎，再轉(zhuǎn)移到另一頭雌性蘇格蘭黑面綿羊的子宮之中孕育。
在繁殖季節(jié)中，研究人員每周給40-60頭動(dòng)物做手術(shù)，手術(shù)內(nèi)容為取出卵母細(xì)胞，或者向代孕母羊體內(nèi)移植胚胎。在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中必須精確監(jiān)控大量不同的綿羊，以確保它們在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間呆在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)。研究人員比爾和沃克經(jīng)常去農(nóng)場取回胚胎和卵母細(xì)胞，里奇負(fù)責(zé)去除細(xì)胞核，沃克負(fù)責(zé)細(xì)胞融合。研究小組從芬蘭多塞特白面羊的細(xì)胞系中取出277個(gè)細(xì)胞核，把它們移植到強(qiáng)壯的高原黑面羊的卵母細(xì)胞中，僅僅得到了29個(gè)成活的胚胎，移植到代孕母羊體內(nèi)。成功的期望值很低，因?yàn)槌审w細(xì)胞核似乎絕不可能被重編程，由此長成一個(gè)活生生的動(dòng)物。大部分克隆胚胎流產(chǎn)了，這種情況甚至發(fā)生在超聲檢測到懷孕跡象之前。在1995年的圣誕節(jié)，研究人員已經(jīng)確定有些代孕母羊懷孕了，進(jìn)展順利。
出生與命名
母羊分娩的日子臨近時(shí)，坎貝爾等研究人員輪流在羊圈外守夜，每隔一個(gè)小時(shí)觀察一次。有一段時(shí)間，坎貝爾每星期有幾個(gè)晚上在羊圈外守夜，然后次日清晨驅(qū)車25千米回家睡一兩個(gè)小時(shí)。1996年7月5日，大概在下午4：30，懷孕的母羊出現(xiàn)陣痛，研究人員打電話給愛丁堡的皇家獸醫(yī)研究學(xué)院求助，為母羊接生。小羊出生后，沒有任何并發(fā)癥，很有活力，只半小時(shí)就可以站立了，這表明它一切正常。從遺傳學(xué)上來看，該小羊是由第一只雌性綿羊的乳腺細(xì)胞培養(yǎng)后克隆出來的物種，它是一只芬蘭多塞特綿羊，但出生于一只蘇格蘭黑面綿羊體內(nèi)。小羊作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的驗(yàn)代號(hào)是“綿羊6LL3”，但與大多數(shù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不同，它被起了名字。由于來自于乳腺細(xì)胞，它被一位動(dòng)物技術(shù)人員依照一名胸部較大的美國鄉(xiāng)村女歌手多利·帕頓的名字而命名為“多利”。
報(bào)道與爭議
1997年2月27日，詳細(xì)記錄多利的克隆過程的文章于發(fā)表于《自然》雜志上。盡管羅斯林研究所已經(jīng)預(yù)想到可能會(huì)引起媒體的關(guān)注，但隨之而來發(fā)生的事情依然讓他們措手不及。羅賓·麥凱（Robin McKie）早于《自然》雜志幾天在《觀察家報(bào)》上作了爆料，媒體馬上陷入了瘋狂，電視報(bào)道車擁堵在羅斯林研究所所在的村莊里。當(dāng)年采訪過威爾穆特的英國廣播公司記者帕拉布·高希回憶，盡管突然成為關(guān)注的焦點(diǎn)，威爾穆特仍然保持了他溫和、謙遜的本性。他當(dāng)時(shí)解釋，研究培育“多利”是為了人類進(jìn)步，而非取而代之。他說，自己的理想是最終找到人類治愈頑疾的辦法。
1997年3月10日，《時(shí)代》雜志報(bào)道了克隆羊多利，作者使用了引人入勝的措辭：“自從雅威取下亞當(dāng)?shù)睦吖?，為他造了一個(gè)伴侶之后，還沒有發(fā)生過如此奇妙的事情。”“大自然需要援助之手”，還評(píng)論威爾穆特：“穿著羊毛衫、寬松的派克大衣，有柔和的英國口音，長著一張銀行職員的臉?！薄暗谝粋€(gè)從成年動(dòng)物身體部位創(chuàng)造出完全成形的生命的人?！?/p>
除了占據(jù)許多媒體頭條外，多利還引來了美國國會(huì)的調(diào)查質(zhì)詢，當(dāng)時(shí)的美國總統(tǒng)威廉·克林頓安排了生物倫理的調(diào)研。英國對(duì)人類胚胎學(xué)和生育法進(jìn)行了修改，明令禁止進(jìn)行人類克隆。各種報(bào)道都使用了聳人聽聞的標(biāo)題來賺取眼球。扎努西（Zanussi）公司的廣告中出現(xiàn)了一只假冒的綿羊，并被貼以“科學(xué)濫用”的標(biāo)簽。史蒂夫·雷奇（Steve Reich）創(chuàng)作的微型視頻歌劇《三個(gè)傳說》以多利的故事為藍(lán)本，詮釋了科學(xué)技術(shù)可能帶來的危險(xiǎn)。而對(duì)于評(píng)論者來說，多利的出現(xiàn)讓各個(gè)時(shí)代出現(xiàn)的科學(xué)幻想小說和電影都不再那么引人入勝了。
日常生活
多利的一生都廣受大眾的關(guān)注，它看起來像一只正常的綿羊。多利十分外向，面對(duì)人們的報(bào)道，它渴望在鏡頭前面表現(xiàn)自己。它喜愛各種美食，因此身體不斷發(fā)福。隨著媒體的爭議逐漸遠(yuǎn)去，仍然有許多熱情的訪問者來看望它，直至它去世。它的一縷羊毛被制作成了一件針織套衫。
1997年，當(dāng)多利一歲時(shí)，對(duì)它的脫氧核糖核酸的分析表明，它的端粒比同齡的正常綿羊的預(yù)期要短。端粒是細(xì)胞中DNA分子末端的一部分，隨著動(dòng)物或人年齡的增長逐漸變短，有人認(rèn)為，由于多利為克隆羊，它的生物學(xué)年齡可能比實(shí)際年齡大。
多利一直在羅斯林研究所內(nèi)生活，1998-2000年，多利和一只叫大衛(wèi)的威爾士山公羊共育有6個(gè)后代。
多利的第一胎產(chǎn)于1998年4月，名為邦尼。第二胎產(chǎn)于1999年，為雙胞胎，名叫薩利和羅西。最后一胎產(chǎn)于2000年9月，為三胞胎露西、達(dá)西和科頓。
2000年9月之后，多利感染了一種綿羊逆轉(zhuǎn)錄病毒（JSRV），該病毒會(huì)導(dǎo)致綿羊肺癌。羅斯林研究所的其他綿羊也在同一次疫情中感染了病毒。
患病與安樂死
2001年，多利罹患關(guān)節(jié)炎?？茖W(xué)家承認(rèn)這很有可能是克隆的副作用所致，盡管這也可能是由其大部分時(shí)間被圈養(yǎng)所致。2003年，多利感染了肺腺瘤病，這是一種由病毒引起的綿羊肺癌。研究人員不得不在2003年對(duì)多利實(shí)施安樂死，多利最終壽命為6歲，只達(dá)到正常出生綿羊壽命的一半左右，當(dāng)時(shí)便有聲音質(zhì)疑克隆產(chǎn)生的生命體存在缺陷。也有人認(rèn)為它死于感染疾病，應(yīng)該和克隆不相關(guān)聯(lián)。
制成標(biāo)本
多利的軀體就被捐贈(zèng)給了位于愛丁堡的蘇格蘭國家博物館，被制成標(biāo)本保存下來，標(biāo)本看起來比生存時(shí)消瘦了許多。多利標(biāo)本和其他諸多物件一起展示著蘇格蘭科學(xué)和工程領(lǐng)域的成就。隨后因博物館裝修，多利暫停展出，2016年7月8日起，多利重新回到展臺(tái)，羅斯林研究所也推出一系列活動(dòng)紀(jì)念多利的誕生。
價(jià)值與影響
“克隆羊之父”及爭議
兩位“父親”
對(duì)威爾穆特而言，他因培育出多利而被成為“克隆羊之父”。愛丁堡大學(xué)校長馬斐森在聲明中稱威爾穆特為“科學(xué)界泰斗”，他的相關(guān)研究“持續(xù)促進(jìn)再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得多樣進(jìn)展”，威爾穆特對(duì)這一領(lǐng)域的興趣貫穿了他的整個(gè)職業(yè)生涯，其后期研究關(guān)注如何將干細(xì)胞用于再生醫(yī)學(xué)。對(duì)于旨在通過恢復(fù)身體受損組織治愈遺傳疾病或變性疾病的研究，威爾穆特的工作尤其關(guān)鍵。威爾穆特因?yàn)椤岸嗬倍懵暼?，獲得了倫敦皇家自然知識(shí)促進(jìn)學(xué)會(huì)會(huì)士等稱號(hào)。
對(duì)坎貝爾來說，作為多利羊排名第二的“父親”，研究的過程是快樂的，可是成功之后，不快就接踵而來。先是人們對(duì)克隆的倫理爭議。有一次，坎貝爾在臺(tái)上演講，臺(tái)下觀眾向他扔番茄，他只能用手抹了抹臉，繼續(xù)報(bào)告。更沒想到的，是多利羊所引出的名利紛爭。多利羊研究約三分之二成果要?dú)w功于坎貝爾，而成果發(fā)表時(shí)，第一作者由威爾穆特署名，這可能是因?yàn)楫?dāng)時(shí)威爾穆特在羅斯林研究所地位較高造成的，坎貝爾事后接受采訪時(shí)，對(duì)此事表示無奈，聲稱自己“不得不”這么做。成果發(fā)表后，坎貝爾很快便離開了羅斯林研究所。
法庭風(fēng)波
2005年11月23日，威爾穆特被其前亞裔同事普瑞姆·辛格指控，后者因遭種族歧視而索賠100萬英鎊。曼莫漢·辛格出生于印度，在指控中，他稱自己曾失去升職機(jī)會(huì)，威爾穆特只肯為其提供實(shí)驗(yàn)室的二流設(shè)備，并強(qiáng)迫他離職，這一切都是因?yàn)樗膩喴嵫y(tǒng)。辛格還稱，威爾穆特曾試圖竊取他的另一項(xiàng)和多利羊無關(guān)的研究成果，威爾穆特利用他的研究成果與他人合作，辛格告訴法庭：世界上第一個(gè)“通過成體細(xì)胞克隆出哺乳動(dòng)物”的創(chuàng)意不是威爾穆特提出的，試驗(yàn)也不是他親自完成的，但是他享受了多利羊帶來的全部榮譽(yù)。在法庭上，威爾穆特承認(rèn)了這一點(diǎn)，他說該研究66%的成果要?dú)w功于坎貝爾，自己之所以在描述這一歷史性事件的報(bào)告上署名第一作者，是因?yàn)槭孪纫押涂藏悹栠_(dá)成了協(xié)議。另一位曾在羅斯林供職的科學(xué)家杰瑞米·布朗博士對(duì)辛格表示支持后，也被迫離開了羅斯林研究所。
兩人結(jié)局
坎貝爾不愿再提到與羅斯林研究所，以及與威爾穆特的恩恩怨怨，克隆羊項(xiàng)目之后，坎貝爾與威爾穆特從事完全不同的研究工作，也不在一個(gè)機(jī)構(gòu)里，坎貝爾只希望自己能埋頭多做一點(diǎn)科學(xué)研究。2012年10月5日，坎貝爾因家庭糾紛而自殺。
威爾穆特在2008年獲得了邵逸夫獎(jiǎng)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，還被授予爵士稱號(hào)。除了發(fā)表論文，他還撰寫《多利之后：人類克隆技術(shù)的使用與誤用》等多部著作。2012年，威爾穆特從愛丁堡大學(xué)退休。后來他被診斷出患有帕金森病，便宣布投入有關(guān)這一疾病的研究。2023年9月10日，威爾穆特離開了人世，但“多利”的故事以及他給世界留下的諸多成果，都將激勵(lì)科學(xué)家們繼續(xù)對(duì)未知的探索。
羅斯林研究所變革
對(duì)羅斯林研究所而言，從這件事中收獲的不止是媒體的狂轟亂炸。從羊奶中提取藥物的研究無法獲得商業(yè)應(yīng)用后，研究所決定從應(yīng)用于多利克隆的細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)入手。羅斯林研究所圍繞這些專利另起爐灶，成立了羅斯林生物醫(yī)學(xué)公司，后者很快被出售給了美國的杰龍生物公司（杰龍公司把克隆技術(shù)結(jié)合應(yīng)用到了干細(xì)胞研究中）。這筆交易最終改善了羅斯林舉步維艱的財(cái)務(wù)狀況。
科學(xué)界轟動(dòng)
對(duì)科學(xué)界而言，“多利”的誕生被視為20世紀(jì)末最重要的科學(xué)成就之一，引發(fā)了全世界科學(xué)家研究克隆技術(shù)的熱潮，也導(dǎo)致了大量技術(shù)和倫理方面的爭論。據(jù)《衛(wèi)報(bào)》報(bào)道，在2016年，克隆羊“多利”誕生20周年前夕，伊恩·維爾穆特對(duì)記者表示，如果沒有“多利”，干細(xì)胞研究可能會(huì)落后20年。“多利”誕生25周年之際，有西班牙研究人員稱它的出生是“生物學(xué)至關(guān)重要的里程碑之一”。
克隆技術(shù)發(fā)展
2007年，科學(xué)家使用當(dāng)年保存下來的乳腺細(xì)胞系，通過相同的方法克隆了4只綿羊，分別名叫黛比，丹尼斯，戴安娜和黛西，它們的基因與多利一樣。2016年時(shí)，科學(xué)家對(duì)這些綿羊的健康情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)它們總體上是健康的。
而隨著克隆技術(shù)的發(fā)展，克隆鼠、克隆牛、克隆豬、克隆貓、克隆猴等在世界范圍內(nèi)相繼出現(xiàn)。生物學(xué)、再生醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的研究都被向前推進(jìn)了很多。日本理化研究所科研人員2013年報(bào)告說，他們借助用克隆動(dòng)物培育克隆動(dòng)物的“再克隆”技術(shù)，成功地用一只實(shí)驗(yàn)鼠培育出了26代共598只實(shí)驗(yàn)鼠。這一進(jìn)展有助于解決克隆動(dòng)物生育率低下、繁殖代數(shù)越多生育率越低的問題?？寺〖夹g(shù)在植物領(lǐng)域的研究也有新突破。同樣在2013年，美國和澳大利亞等國研究人員成功克隆出兩種可幫助抵御新型小麥稈銹病變種的基因，為培育新的抗病小麥品種帶來希望，并對(duì)保障全球糧食安全具有重要意義。在實(shí)驗(yàn)室之外，克隆技術(shù)也在逐步走向?qū)嵱?，未來將越來越多地轉(zhuǎn)化成造福人類的切實(shí)成果。比如被寄予厚望的“治療性克隆研究”。2002年3月，美國懷特黑德生物醫(yī)學(xué)研究所借助克隆技術(shù)成功對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠進(jìn)行了胚胎干細(xì)胞治療，首次在動(dòng)物身上證實(shí)“治療性克隆”技術(shù)是可行的；2008年，美國斯隆—?jiǎng)P特林癌癥研究所研究人員用治療性克隆技術(shù)治療實(shí)驗(yàn)鼠帕金森氏癥獲得成功。此外，由于克隆動(dòng)物遺傳特性相同，克隆技術(shù)還有望用于大熊貓等瀕危物種的保護(hù)，以及肉質(zhì)好的牛等良種家畜的大規(guī)模生產(chǎn)。
參考資料 >
改變生物世界的“克隆羊之父”.百家號(hào).2023-09-29
Dolly the sheep.nms.ac.uk.2023-10-21
世界上最著名綿羊背后的故事.世界科學(xué)期刊.2023-09-29
綿羊多利簡史.世界科學(xué)期刊.2023-09-29
20-years-after-dolly-the-sheep-led-the-way-where-is-cloning-now.scientificamerican.2023-10-21
“克隆羊之父”去世，曾培育出世界第一只克隆羊“多利”.百家號(hào).2023-09-29
榮譽(yù)遲到10年 坎貝爾開金口:我才是"多利羊之父" .中國新聞網(wǎng).2023-09-27
life-of-dolly.ed.ac.uk.2023-10-21
Nottingham “ Dollies” show that cloned sheep age normally.dolly.2023-10-21