瘋狂么？科學家為何要復活已滅絕的長毛猛獁象？

（作者：紀十，科普作者，生命健康領域觀察者，原創作品，轉載請註明出自知識就是力量微信公眾號）

（復活的猛獁象，生活在人造的公園裡。圖片來自大西洋月刊）

走在上海自然博物館的物種滅絕長廊上，讓人充滿無限的遐思。從渡渡鳥到白暨豚，這些曾經生活在地球上的美麗物種，在人類的蠻力之下，消失殆盡。他們都是近現代，人類在發展自身文明中，導致滅絕的物種。儘管絕大多數人對它們的命運唏噓不已，但如果科學家將它們重新在這個地球上「復活」，這似乎會進入另一個複雜的問題，牽涉出的倫理、社會問題足以讓他們爭論不休。

滅絕長廊的盡頭是於1983年被宣布滅絕的胃育溪蛙，它們原本生活在澳大利亞昆士蘭熱帶雨林，由於棲息地的消失而滅絕。這種青蛙是一種非常有意思的物種，其卵以及幼蛙是在成年個體的嘴裡進行撫育的，長大之後，它們才跳出媽媽的嘴裡，到野外生存。

近年，澳大利亞科學家打算通過一種稱為細胞核移植的技術，讓它們得以重現天日。研究人員首先從曾進行冷凍處理的胃育溪蛙組織中取出細胞，將細胞核取出，植入到與其有近親關係的大青蛙（Mixophyes fasciolatus）去核的卵細胞中，進行刺激后，新合成的卵細胞，發育成胃育溪蛙的胚胎，但遺憾的是，這項研究最後並沒有發育成新的胃育溪蛙個體。

相比於胃育溪蛙的「復活」計劃，來自美國、俄羅斯、韓國等國的科學家進行了一項雄心勃勃的物種「復活」計劃，這項計劃叫做「復活猛獁象」（Woolly Mammoth Revival），準備復活的猛獁象(Mammuthus primigenius)是一種渾身長著長毛的大象，曾廣泛生活在北半球，自現代人類的祖先7萬年前從非洲走出，來到西伯利亞等地后，我們的祖先在不斷地改變著環境，同時捕獵這些體型龐大的傢伙，直至最後完全滅絕。

（猛獁象、亞洲象以及非洲象體型比較，圖片來自Cottrell et al., 2014）

在這場猛獁象復活計劃中，哈佛大學醫學院教授喬治·丘奇（George Church）的實驗團隊最為搶眼，他們不僅是復活這一物種所需要的核心技術——Crispr/Cas9基因編輯技術的最早發現者，同時也於2015年率先將猛獁象的基因，整合到亞洲象的基因組裡面，他們想要做的是，將猛獁象的基因敲入現存亞洲象的基因組中，使其能夠適合高寒氣候的西伯利亞氣溫。這些基因控制的性狀有大象的耳朵、皮下脂肪、毛髮等，這也是自該物種滅絕後，首次使其性狀特徵得到了表達。

在西伯利亞的凍土層里，至今有很多猛獁象的屍體，由於天氣酷寒，部分猛獁象的屍體在淤泥之下並未分解，有時我們還能看到流淌的血液，厚實的毛皮下仍能見到鮮紅色的肌肉，這些條件均有利於科學家從中獲取DNA，復活它們。

為什麼丘奇教授團隊將猛獁象細胞核的DNA植入到亞洲象的卵細胞中，而不是非洲象？這可能是考慮到亞洲象與猛獁象之間基因相似度更高一些的緣故吧（見上圖）。從原理上看來，基因越相似，這類實驗的成功率就越大。利用單個卵細胞發育成一個獨立的個體，並不是什麼新鮮事，多莉羊也是這樣誕生的，但實際工作可沒那麼簡單。

（從這張圖可看出猛獁象與亞洲象親緣關係更近，兩個物種分開的時間大致為600萬年前，而它們與非洲象早在1000萬年前就獨立進化了，圖片來自Nature）

復活猛獁象的A計劃和B計劃

2017年3月10日，是國人驕傲的一天。國際頂級學術雜誌《科學》以專刊的形式，集中公布了人工合成酵母基因組計劃（Sc2.0 Project）的成果，這項計劃由、美國、英國等國家的研究機構參與合作，共同完成，其中科學家發表了7篇論文中的4篇，該計劃也率先完成了首個真核生物的人工合成。「生物狂人」克雷格·文特爾帶領的團隊也分別於2010年、2016年完成了首個人工合成生命體以及最小生命體的合成，實現了合成生物學領域的跨越式突破。人類越來越像上帝一樣，不僅在調控生命的機理，同時也在創造新生命。

在復活猛獁象計劃中，科學家的行動，可能並不是公眾所認為的直接復活猛獁象，他們考慮到更多的科學問題，這就是原本生活在酷寒中，渾身長著濃密長毛的動物，如何在現在氣候逐漸升高的環境下生存下來，即使西伯利亞這個讓很多人聽到其名字就不寒而慄的地方，夏天這裡的氣溫相比猛獁象所能承受的生存氣溫來說，還是難以忍受的。

（A計劃：該方法與多莉羊的誕生類似，通過將冷凍的細胞核移植到亞洲象卵細胞中，復活猛獁象，上圖；B計劃：通過基因編輯技術對其性狀進行篩選，然後再將相關基因植入到現存亞洲象基因組中，從而形成一種新的、能適應高寒氣候的大象，下圖。圖片來自wideopenspaces.com）

目前，有很多不同的團隊在進行猛獁象復活的計劃，他們的方法也不盡相同，大致可分為兩種，一種是利用體細胞核移植技術，直接復活猛獁象，其是否適應當下的環境未得而知；另一種方法是，通過基因編輯技術將其基因引入到亞洲大象細胞基因的序列中，從而使其在某些方面，表現出猛獁象的特徵出來。

如上文的B計劃，如果讓亞洲象像猛獁象當年生活在西伯利亞地區，它們的身體必須要有相應的保暖機制。如猛獁象的血氧系統，使其能夠適應當下的氣溫；皮下脂肪，厚厚的脂肪能夠隔絕外界酷寒的天氣，最後一個是它們渾身濃密的毛髮，這些都是科學家關心的核心問題。

至於科學家為什麼打算復活猛獁象，丘奇教授給出一個令人驚愕不已，而又振奮人心的觀點，他認為，俄羅斯和加拿大的苔原帶在全球變暖的背景下，正在不斷地融化，從土壤中釋放了大量的溫室氣體（二氧化碳和甲烷），如果對現存的大象基因進行修飾，讓它們變得多毛、脂肪變厚，那麼它們就有可能會在苔原帶生存下來。猛獁象可以吃掉地表的枯樹枯枝，從而使其不至於腐爛，向大氣中釋放溫室氣體，從而遏制全球氣候變暖。

（科學家關心克隆猛獁象的三個核心問題，心血管系統、脂肪組織以及毛皮，圖片來自reviverestore.org）

我們能否接納已滅絕的物種

科學家思考的問題，顯然並不總是被社會學家以及倫理學家所接收，很多人害怕這會打開潘多拉的魔盒，一發不可收拾。事實上，對分子生物學以及遺傳育種學者恢復物種滅絕的行動，在很多真正從事物種保育以及生態研究的學者看來，這些人簡直是在為物種保護做無用功，有力使錯了方向，杜克大學生態學家斯圖亞特·皮姆（Stuart Pimm）認為「這完完全全就是在浪費時間」，在他們看來，相比於我們投入大量的資金恢復已滅絕的物種，還不如將這筆資金投入到現在瀕危的物種身上來，它們的處境岌岌可危。

與此同時，反對者認為，克隆技術是一項耗費巨大的系統工程，一旦猛獁象出生后，它們也仍將耗費巨大的資金來保護它們，此外它們的出現，是否會對當地其他物種產生不良影響，引起其他物種的滅絕，也不得而知。

在恢復滅絕動物方面，我們以前也經歷過諸多失敗教訓。例如復活比利牛斯山羊，它們曾經廣泛分佈於西班牙比利牛斯群山之中，隨著人們無節制地濫捕濫獵，等到科學家1989年對其物種進行普查時，這個物種僅剩一隻雌山羊。科學家給它套上項圈，以跟蹤其行為，對其進行保護，但後來無線信號接收器告訴他們，這隻羊也死了。科學家第一時間找到它的屍體，並取走了其身上的組織樣品。1997年，克隆羊多莉的誕生讓人們看到克隆動物能夠拯救瀕危或已滅絕的物種。於是科學家們2000年對該物種也進行細胞核移植技術，打算將其重新從滅絕的境地拉過來。雖然最後科學家成功克隆出一隻小羊，但是它在存活僅7分鐘后死亡。復活這一物種的願望，徹底泡湯。我們再也沒有看到該物種的復活計劃。

（Church教授和他打算復活的物種——猛獁象，圖片來自史密斯學會）

但支持者認為，如果是人類活動導致猛獁象滅絕，那麼我們理所應當復活它們，它們擁有地球上獨一無二的基因，是地球生態系統中不可或缺的一部分，讓它們在地球上繼續存在，或許並不是什麼壞事。另外作為生態系統中的旗艦物種，諸如猛獁象，我們有必要恢復這樣的物種，因為它們的存亡對整個生態系統的其他物種來說非常重要。恢復滅絕物種並非毫無意義，在丘奇看來，1918年全球爆發的大流感，如果我們能夠找到疫苗，就能很好地避免這樣大規模的流行疾病發生，物種多樣性是我們獲取有效疫苗的可能方式之一。我們也應看到克隆技術並非我們所想象的如此簡單而成熟的技術，由於基因組中表觀遺傳的作用，從而使得克隆技術的成功率還很低。丘奇團隊認為，復活猛獁象計劃預計2045年完成。

（更新世公園的未來藍圖，猛獁、劍齒虎、還有巨犀成群，圖片來自Wikipedia）

有關滅絕物種復活的倫理討論，仍顯得必要而積極。目前，分子生物學家和動物保護學家站在這個問題兩個極端面，相互抨擊對方觀點。我們應提供更多的平台或渠道，讓他們表達各自的觀點，從而讓這一問題能更好地解決。也許在不久的未來，在人類的「侏羅紀公園」里，我們看到的也許不是恐龍，但這裡有猛獁、劍齒虎、巨型食蟻獸古生物，人類打算恢復一個古生物動物園。瘋狂行動並不止於此，事實上，俄羅斯科學家已在北西伯利亞建有一個面積為16平方公里的更新世公園（Pleistocene Park），等待這些古老物種的到來……

編輯：姚迪

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