世界上第一隻體細胞克隆猴在中國誕生

昨天，世界上第一隻體細胞克隆猴誕生的消息席捲了各大媒體，該成果作為封面文章，於2018年1月25日在線發表於Cell雜誌。2018年1月24日下午，中科院召開新聞發布會，《國家科學評論》與二十多家中外媒體一道，見證了這一成果的發布。

針對此次「克隆猴」重大研究成果，《國家科學評論》（National Science Review, NSR）將邀請領域內知名科學家撰寫 Research Highlight 文章進行解讀，由蒲慕明先生等人撰寫的同主題 Review 文章也將發表於NSR。敬請期待！

左圖：蒲慕明在發布會上展示將要發表於NSR的克隆猴Review文章；右圖：該期NSR封面。

以下是《中國科學》雜誌社編輯來自發布會現場的報道。（作者：趙維傑）

視頻：中中與華華

在2017年11月27日，世界上第一隻體細胞克隆獼猴「中中」在中科院神經科學研究所誕生；12月5日，第二隻克隆猴「華華」誕生；第三隻克隆猴「夢夢」的預產期在2018年1月底，而更多克隆猴也正待產。這是一項由我國科研工作者歷經五年潛心鑽研而終於達成的世界性突破成果，克隆猴將為人類疾病的研究帶來更多可能。而克隆猴誕生的歷程，則印證了原創性科學工作產生的先決條件：人才、環境、有效的攻關團隊，缺一不可。

「中」「華」誕生記

歷時五年，始得「中」「華」

1997年，克隆羊多莉誕生。從那時開始，到2005年克隆狗誕生，牛、馬、小鼠、大鼠、兔、鹿、豬、貓等多種哺乳類動物的克隆體相繼誕生。對於人類來講，使用體細胞來克隆動物似乎已經不是什麼難事。然而，靈長類動物的體細胞克隆困難重重。從2002年開始到2017年的十五年中，國內外至少有十幾家科研機構嘗試過「克隆猴」，但無一成功。

2012年，「體細胞克隆猴研究項目」在中科院神經所啟動，神經所下設「非人靈長類平台」負責人孫強研究員成為這一項目的核心領導者。從那時開始，足足五年的潛心研究之後，「中中」和「華華」才終於誕生。在新聞發布會上提起家人時，孫強研究員忽然哽咽：「一年365天，我能夠回家的日子只有60天。」

孫強研究員在發布會上介紹成果。（攝影：閆蓓）

體細胞克隆技術包含幾個關鍵性步驟：首先是體細胞核移植過程，研究人員需要從體細胞中取出細胞核，並將其移植到去核的卵母細胞中；其次是胚胎激活過程，研究人員需要使用外源化合物刺激核移植後的卵母細胞，使之開始胚胎髮育；最後是胚胎髮育過程，要保證胚胎完整發育，成為最終的「克隆猴」並不容易。和小鼠等動物相比，靈長類克隆的每一個階段都面臨挑戰。

第一項挑戰就是核移植。在普通光學顯微鏡下，小鼠的卵母細胞是半透明的，可以比較輕鬆地看到細胞中的細胞核，因此，除去卵母細胞自身細胞核、再植入體細胞細胞核的核移植操作較為簡單。然而，獼猴卵母細胞的透明度非常低，要找到其中的細胞核十分困難。研究人員只能使用間斷的特殊光照，才能在閃爍的光線下隱約捕捉到細胞核的身影。

「劉真的核移植操作爐火純青。」論文共同作者、中科院腦科學與智能技術卓越創新中心主任、中科院院士蒲慕明說，「這樣快速而精準的操作是長時間練習的成果，劉真的核移植操作技術是克隆猴得以誕生的基礎。」蒲慕明口中的劉真是這篇論文的第一作者。他目前是神經所的一名博士後研究者，而在剛剛加入克隆猴研究項目時，他還是一名入學不久的碩士生。取得博士學位時，劉真已經發表了高影響因子的文章，有機會選擇國外優秀實驗室繼續研究工作。但為了尚未成功的克隆猴項目，他留了下來。

蒲慕明在發布會上說，在中國本土培養優秀的博士和博士後人才非常重要。我國現行的眾多青年人才引進政策，都將「海外研究經歷」和「多篇頂級期刊文章」作為必要條件。這些條件是對我國正在不斷提高的研究生培養水平的質疑，也會讓年輕研究者為了發表高影響因子論文而專註於「跟風式」研究，無法潛心於長周期的真正突破性研究項目。

發布會現場，從左至右：周德進、蒲慕明、孫強、劉真。（攝影：閆蓓）

在解決了核移植的操作難題後，研究者經過多次嘗試，最終選擇「離子黴素+6-DMAP」的組合實現了對核移植後卵母細胞的激活。但此時激活產生囊胚的概率只有13%，而能夠在囊胚中形成內細胞團的「優質囊胚」則是一個都沒有。

經過細緻的文獻調研，研究者又向體系中先後加入了能夠促進克隆胚胎髮育的組蛋白乙醯化酶抑製劑TSA和H3K9me3去甲基化酶Kdm4。終於，在2016年的某一天，囊胚率達到45%，而優質囊胚率達到29%。這是一個足以支持克隆猴誕生的比例。

孫強知道，克隆猴就要誕生了。「從那一天起，我們就沒有假期了。」

接下來的日子中，在「非人靈長類平台」的研究基地里，包括專業獸醫團隊在內的17人研究組日夜輪班，精心照料著獼猴。

研究者對6隻雌性獼猴進行促排卵，得到卵母細胞127個，重構胚胎109個，實施胚胎移植79例，移植受體21例，最終有6隻母猴受孕，誕生雌性獼猴2隻，也就是2017年11月24日出生的「中中」和12月5日出生的「華華」。

經基因鑒定，「中中」和「華華」的基因與供體體細胞完全一致。

為「中中」和「華華」提供供體細胞核的是胎猴成纖維細胞。研究者也曾使用成年獼猴細胞作為細胞核供體，但所得克隆猴均在出生幾小時後死亡。

「中中」和「華華」的科學價值

體細胞克隆猴的重要性在於能在短期（一年）內產生大批遺傳背景相同的猴群，從而可以成為藥物研發和生命科學研究的理想模式生物。

作為應用最為廣泛的模式生物，小鼠的成功很大程度上要歸功於其品系確定性。作為全球最大的模式動物研發基地和銷售公司，美國Jackson Laboratory向國際生物醫學界出售超過7000種基因編輯小鼠品系，其中每一個品系都擁有一致的遺傳學背景，使用同品系小鼠進行實驗，可以有效降低個體差異造成的實驗干擾。

有了克隆猴技術，我們就可以製造出類似於小鼠品系的獼猴品系，可以在相同遺傳背景的多個獼猴個體中進行試驗。而由於獼猴與人類的高度相似性，克隆猴將作為模式生物為基礎生命科學研究（如腦科學研究）和臨床前藥物實驗提供支撐。免疫缺陷、腫瘤、代謝性疾病，以及阿爾茨海默病、自閉症等腦疾病的相關研究，都將從中獲益。

在2000年，美國科學家也曾培育出「克隆猴」，但不同於此次「體細胞克隆猴」的「細胞核移植技術」（原理與多莉羊相同），2000年克隆猴的構建技術是「胚胎分割技術」，也就是將發育到4細胞或8細胞期的獼猴胚胎人工分割成多個胚胎，並分別移植到母猴子宮中。這一原理其實與同卵雙胞胎的產生原理類似。

和2000年克隆猴相比，體細胞克隆猴具有許多優勢。首先，使用胚胎分割技術，即便成功率達到100%，一次能夠得到的相同遺傳背景克隆猴也不會超過4或8個；而體細胞克隆技術則不受這一限制，可以一次產生更多相同遺傳背景的克隆猴，滿足實驗需求。其次，對體細胞進行基因編輯要比對胚胎細胞進行基因編輯容易得多，所以體細胞克隆猴也更容易被編輯為具有特定基因特徵的獼猴品系。

在倫理制約下擁抱科學

發布會上，有記者提問：克隆猴誕生，克隆人還會遠嗎？

蒲慕明回答說，克隆猴的誕生，意味著靈長類動物體細胞克隆的技術瓶頸已經打破，但科研工作者培育克隆猴的目的絕不是為克隆人做準備，而是為了藥物研製和科學研究，是為了提升人類的健康水平和生活質量。倫理問題不是只依靠科學家就能解決的，它需要社會和政府的共同制約。而在嚴格制度制約的同時，我們也不應當讓聳人聽聞的說法來束縛住科技進步的腳步。

此外，未來所有使用克隆猴及其他實驗動物的研究工作，都應當在嚴格的動物研究倫理制度下進行。事實上，克隆猴的誕生有助於保障實驗動物權益，因為克隆技術降低了實驗中個體差異產生的干擾，從而可以大大降低所使用實驗獼猴的數量。

在未來，研究人員還將進一步優化克隆猴技術，提高克隆成功率，並為早日建成我國克隆猴品系製造中心、發展以克隆猴為基礎的全新醫藥研發產業鏈而繼續努力。