人工製造的犀角和象牙能否成為保護犀牛大象的新希望？

誘導多能幹（Induced pluripotent stem，iPS）細胞具有轉化成體內任何類型成熟細胞的能力。Vygantas的公司——Ceratotech，正在試驗從iPS細胞培養犀牛角。有些科學家正在研究生物方法培養製造犀牛角和大象象牙，用於壓低黑市價格，並能夠阻止偷獵，Vygantas正是他們中的一員。但是也有很多環保阻止正在反對這種做法，並擔心反而會因此惡化非法狩獵犀牛和大象。例如，他們擔心偷獵者會試圖聲稱他們手上的偷獵產品是生物方法製造的仿製物，以此來逃避執法部門的檢查。

根據國際自然保護聯盟（International Union for Conservation of Nature）的數據，2015年被殺非洲犀牛的數量達到了創紀錄的1338隻。 一項大範圍的調查估計，偷獵者每年殺死約27000頭非洲大草原大象。黑市裡有兜售粉狀犀牛角，聲稱可以治療從宿醉到癌症的各種疾病。而工匠們則會把犀牛角和象牙雕刻加工成精美的工藝品。

聯合國「瀕危野生動植物種國際貿易公約」（ Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna & Flora，CITES）的一項條約禁止犀牛和象牙的全球商業貿易。但參與國家可以自行決定如何規範其境內的貿易。 保護主義者認為，結束偷獵的唯一方法是通過教育和宣傳活動來降低需求。但Vygantas和其他科學家認為，單靠這些努力不能及時拯救瀕危物種。

再生醫學的進步使得科學家能夠在實驗室中培養皮膚、軟骨和其他器官組織。 Vygantas想知道他是否可以採用類似的方法來種植犀牛角。「如果偷獵者和消費者只是為了獲得犀牛角，而我們已經能夠使用遺傳和幹細胞工程方法創造人體組織，那為什麼我們不嘗試使用犀牛幹細胞製造犀牛角呢？犀牛角幾乎全部由角蛋白組成，這也構成了人的頭髮和指甲。基於現有的技術手段，Vygantas開發了一種將犀牛皮膚細胞重編程為iPS細胞，然後將它們轉變成可產生角蛋白的細胞，用於產生角蛋白。

現在，他的公司Ceratotech正在試圖將使用相關細胞進行3D列印製造犀牛角。通過使Ceratotech的產品在遺傳層面與野生犀牛角相同，Vygantas希望消費者將其視為真實的東西。為了讓執法人員能夠識別實驗室培育產品，Ceratotech設想將基因指紋結合到細胞的DNA序列中，或用生物標記物浸潤角蛋白，並開發用於檢測角蛋白的手持設備。最終，他希望 以Ceratotech的技術為基礎，生物製造更多的動物組織如穿山甲鱗片、鯊魚鰭等，以保護更多的動物。

牛津大學的教授Fritz Vollrath承擔了一項更加艱巨的任務，即合成象牙。與幾乎完全由角蛋白製成的犀牛角不同，象牙由兩種材料組成：膠原蛋白和羥基磷灰石。Vollrath和他的團隊嘗試將羥基磷灰石混入液體蠶絲中，然後將它們固化成象牙狀的塊狀物。他們發現，絲綢形成的複合材料比膠原蛋白的具有更大的靈活性用於塑造。到目前為止，他的團隊已經製作了一些小而精美的象牙。他們計劃製作更大的作品，並利用雕刻師的反饋來優化過程。而且執法人員只需要一個放大鏡，就可以辨別野生象牙和合成象牙。

Vygantas認為用實驗室生產的替代品淹沒市場會降低犀牛角的價格，使偷獵的利潤不高。偷獵產品的市場需求因此將會減少，使偷獵者不再認為偷獵動物是值得冒險的。Vollrath設想採取稍微不同的方法。他簡單地把合成象牙當做雕刻用象牙的替代品。但環保人士擔心，這些產品可能會為偷獵者製造煙幕，使他們可以通過偽稱生物製造的方式傳播違禁品。

雖然Vygantas和其他人提出了基因指紋識別和其他形式的驗證技術，但「實際情況還有待改進」。生物合成的犀牛角和象牙也可能只是打開一個更平價的市場，與偷獵產品的市場平行存在。鑽石就是類似這樣，人工合成鑽石和天然鑽石擁有平行的市場。這樣的平行市場甚至可以提升天然產品的價值。偷獵的產品可以提高一個人的社交印象，表明有足夠的財富。

Vygantas也承認他的努力具有不確定性，市場定位的尷尬使得很難獲得投資來保證成功。不過，「這是在追求崇高事業，」他說。他表示不想從自己的創業項目中獲得財富，而只是為了確保他的兩個孩子將來能夠在野外看到犀牛。他說：「我希望他們能體驗到這份敬畏之心。

原文鏈接：http://cen.acs.org/articles/96/i4/synthetic-horns-tusks-offer-hope.html

論文鏈接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acscentsci.7b00592

作者Melissa Pandika是一位自由作家。

參考文獻：

• 1. ACS Central Science
• 2. C&EN

本文關鍵詞： C&EN 、 人工合成 、 犀牛角 、 象牙 、 動物保護 、 爭議

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